Publikasjoner
NIBIOs ansatte publiserer flere hundre vitenskapelige artikler og forskningsrapporter hvert år. Her finner du referanser og lenker til publikasjoner og andre forsknings- og formidlingsaktiviteter. Samlingen oppdateres løpende med både nytt og historisk materiale. For mer informasjon om NIBIOs publikasjoner, besøk NIBIOs bibliotek.
2003
Sammendrag
Constructed wetlands remove pollutants by physical, chemical, and biological processes. The pollutant removal efficiency is strongly dependent on the hydraulic characteristics of the wetlands. Hydrology highly affects the hydraulic flow regime and thus has a huge effect on the treatment processes. The current design criteria based on the simplifying assumptions of plug flow and first order decay of pollutants do not accurately predict wetland performance. The lifetime of a filter material may also be strongly affected by a non-uniform flow pattern. In this paper, the effects of different hydrological factors on the transport and removal of pollutants in subsurface-flow (SSF) constructed wetland are reviewed from the research literature, and is examined by experiments and numerical simulations. Results from tracer experiments (Br-) in small-scale subsurface-flow wetlands, with and without vegetation, are presented. Analytical and numerical solutions were used to describe the experimental observations. A three-dimensional finite-difference flow model (MODFLOW) coupled to the transport model (MT3DMS) was used to obtain the numerical solutions. In a series of transport simulations, hydraulic parameters, hydraulic conductivity, effective porosity, and longitudinal dispersivity, were estimated. Results showed that the estimated hydraulic conductivity values were reasonably close to the laboratory-measured values. Although the simulations gave a good representation of the effluent breakthrough curve in the experimental containers, it did not describe the flow pattern within the volume very well. Non-isotropic effects or heterogeneities in the Ks values and/or Kd values could be the cause of inconsistencies in local observations. The field scale experiment showed a large variability in soil physical properties, which gave, rise to unexpected breakthrough curves at the observation wells and at the outlet. Thus, at a field scale it was even more difficult to capture the observed phenomena in Visual modflow, heterogeneities might have given rise to preferential flow paths, data from this experiment have not yet been fully analysed, and further simulations are planned to include heterogeneity. Although we have not yet been able to describe sufficiently the factors, which give rise to the heterogeneous flow pattern, simulations in Modflow are very useful to improve understanding and design of constructed wetlands. To be able to solve the transport equations analytically the system has to be simplified to a larger degree than in a numerical model, but the analytical solutions are still useful to get a rough idea of the flow and transport processes.
Sammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Forfattere
Stein Turtumøygard N. SyversenSammendrag
I forbindelse med implementeringen av EUs nye vanndirektiv, er det behov for å lage rutiner og prosedyrer for enhetlig forvaltning, systematisk kartlegging og gjennomføring av tiltak innenfor et nedbørsfelt. Gjevingvassdraget i Tvedestrand kommune er et av tre norske vassdrag som er med på et internasjonalt pilotprosjekt hvor dette skal testes ut. Det er derfor behov for å kartlegge forurensningstilførslene til vassdraget. Avløp fra spredt bebyggelse er en av hovedkildene til forurensning av vassdraget. Ved hjelp av modellen GIS i avløp har kommunen registert alle avløpsanlegg i spredt bebyggelse. Data fra feltregistrering er lagt inn i GIS-modellen, og utslipp av fosfor, nitrogen og organisk stoff er beregnet for 57 anlegg. Det er også registrert data om privat vannforsyning. Utslippsmengder og miljøbelastning er deretter beregnet for hver resipient. Årlig gir dette en samlet tilførsel fra spredt avløp til Gjevingvassdraget på ca 41 kg fosfor, 313 kg nitrogen og 427 kg organisk stoff.Det er også beregnet miljøindeks for anleggene. Høy miljøbelastning tilsvarer høy indeksverdi. Beregningen viser at 44 % av anleggene har høy eller meget høy miljøindeks. Resultatene er lagret i en GIS-database, som er et godt grunnlag for videre oppfølging av anlegg, analyse av alternative tiltak samt produksjon av kart og rapporter.
Forfattere
Stine Vandsemb (permisjon) Marianne Bechmann Hans Olav Eggestad Lillian Øygarden Johannes DeelstraSammendrag
Jord- og vannovervåking i landbruket; JOVA, omfatter overvåking av jordbruksbekker i små nedbørfelt i ulike deler av landet, med ulike driftsformer, jordsmonn og klima. Målingene omfatter registrering av vannføring, tap av næringsstoffer, erosjon og pesticider (pesticider rapporteres i en separat rapport). Driftspraksis registreres på skiftenivå for jordbruksarea-lene. Erosjon og næringsstofftap er beregnet for agrohydrologiske år, dvs. 1. mai 30. april. Det har vært en signifikant reduksjon i gjødslingen i to engfelt i overvåkingsperioden. Siden starten av overvåkingen har N- og P-gjødslingen i kornfeltene økt med hhv. ca 10 og 20 % uten at det er registrert systematisk økning i avling. Nedbør og avrenning i 2002/03 var på nivå med gjennomsnitt av tidligere overvåkingsperiode for de fleste nedbørfelt. I Skas-Heigre var avrenningen mindre på grunn av en nedbørfattig høst og vinter. Også i Naurstad kom det lite nedbør høsten 2002. Et kraftig tordenvær på Sør-Østlandet i juli 2002 førte til stor avrenning fra Skuterud og Mørdre denne måneden. Det ble også målt rekordstore tap av N, P og SS fra Skuterud og Mørdre i juli. De gjennomsnittlige N-tapene i 2002/03 var på nivå med eller lavere enn gjennomsnitt av tidligere overvåkingsperiode. Unntakene var Skuterud og Vasshaglona der N-tapet ca 2 kg høyere siste år. Høsten 2002 på Sør-Østlandet var mild med lite avrenning og lave N-tap på høsten. Snødekket jord med lite tele ga lite overflateavrenning og stor infiltrasjon gjennom jorda. Dette førte til store N-tap i snøsmeltingen 2003 på Sør-Østlandet. P-tapene i 2002/03 var lavere enn gjennomsnitt av tidligere overvåkingsperioder for de fleste felt. I Hotran og Vasshaglo-na skyldes høyere P-tap i 2002/03 store avrenningsepisoder i hhv. januar og oktober. En mild høst og tilnærmet telefri jord gjennom vinteren, ga lite overflateavrenning og mindre tap av P fra kornfeltene på Østlandet. SS-tapene fra Mørdre og Kolstad i 2002/03 var på nivå med tidligere år. I Skuterud var SS-tapet lavere, det har vært en tilbakeholdelse av SS i fangdammen i nedbørfeltet. Det er antatt at bekkeerosjon bidrar med en vesentlig del av SS-tapet som måles, spesielt i Mørdre. SS-tapet fra Vasshaglona var ca tre ganger større enn gjennomsnittet for overvåkingsperio-den på grunn av store mengder nedbør i oktober. Fra Hotran var tap av SS betydelig høyere i 2002/03 på grunn av store nedbørmengder i januar.
Forfattere
Håkon BorchSammendrag
Rapporten gir en beskrivelse av et damanlegg som skal graves på Ryggamyra, Ørland kommune, med formål å etablere et nærtunområde samtå fremme det biologiske mangfoldet. Oppdragsgiver er Nordre Ørland grunneierforening og de lokale grunneiere som har tatt initiativ til å få tilbake mer åpent vannspeil i kulturlandskapet. Planleggingen som her er foretatt, omfatter etablering av en dam med beskrivelse av utforming og dybdeforhold for å legge til rette for et bredest mulig habitatutvalg for flest mulig planter og dyr. Videre er det beskrevet et forslag til opparbeidelse av de omkringliggende områder for å kombinere muligheter for kulturminneinformasjon og friluftslivsopplevelser for allmennheten, og samtidig ivareta skjerming av arter som har lav toleranse for forstyrrelser.
Sammendrag
Strategiplanen omhandler dagens status og fremtidige utfordringer for hvordan de store innlandsfiskeressursene i Norge kan utnyttes bedre og skape økt lønnsomhet i næringen gjennom å fokusere på tiltak knyttet til nærings- og bedriftutvikling, forsknings- og utviklingstiltak og forvaltning og rammebetingelser.
Sammendrag
Ulike uttrykk for jordkvalitet, så som avlingsstørrelse, næringsbalanser og meitemarkaktivitet er fulgt gjennom seks års økologisk drift i tre ulike dyrkingssystem.
Sammendrag
The rationale for stand growth modelling is often either grounded in a search for improved scientific understanding or in support for management decisions. The ultimate goal under the first task is seen in mechanistic models, i.e. models that represent the stand structure realistically and predict future growth as a function of the current status of the stand. Such mechanistic models tend to be over-parameterized with respect to the data actually available for a given stand. Calibration of these models may lead to non-unique representations and unreliable predictions. Empirical models, the second major line of growth modelling, typically match available data sets as well as do process-based models. They have less degrees of freedom, hence mitigate the problem of non-unique calibration results, but they employ often parameters without physiological or physical meaning. That is why empirical models cannot be extrapolated beyond the existing conditions of observations. Here we argue that this widespread dilemma can be overcome by using interactive models as an alternative approach to mechanistic (algorithmic) models. Interactive models can be used at two levels: a) the interactions among trees of a species or ecosystem and b) the interactions between forest management and a stand structure, e.g. in thinning trials. In such a model data from a range of sources (scientific, administrative, empirical) can be incorporated into consistent growth reconstructions. Interactive selection among such growth reconstructions may be theoretically more powerful than algorithmic automatic selection. We suggest a modelling approach in which this theoretical conjecture can be put to a practical test. To this end growth models need to be equipped with interactive visualization interfaces in order to be utilized as input devices for silvicultural expertise. Interactive models will not affect the difficulties of predicting forest growth, but may be at their best in documenting and disseminating silvicultural competence in forestry.
Sammendrag
Modern information technology allows the investigation of the characteristic properties of living systems from a new perspective. Which of the ecosystem features are necessary conditions resulting from their constraints, which are accidental, constituting contingent facts of their respective histories?As long as we know of a single phylogenetic tree in nature, the difference is hard to tell, rendering the reconstruction and realisation of artificial ecologies a major challenge. It has been taken up by the high technology of the time since decades; since two decades, IT is leading in this respect.Are there life forms that can be created in contemporary computers, and which ones? Successes and failures of a number of virtualizations are forming de facto constraints for theoretical ecosystem research. Artificial Life (AL) research appears to be not just another attempt towards realistic models for ecological systems, but undermines the basic assumptions of most of conventional modeling in this area: in AL, behavior is in general irreducible to internal mechanisms; behavior results rather from interactive and intentional usage of the simulation.We try to elucidate and demonstrate the crucial role of interaction in these simulations, drawing from current developments in theoretical computer science as well as a number of examples. We propose a new classification of ecosystem models according to its degree of interactivity.
Forfattere
Holger LangeSammendrag
For the intepretation of multifractal properties of experimental time series, two prominent procedures used are the double trace method (DTM) and the universal multifractal (UM) approach. We calculated multifractal spectra for a collection of long-term precipitation, air temperature and river discharge records, covering a wide range of spatial scales.Considering K(q) in this framework leads to an effective classification of dynamical behavior. Comparison of the DTM and UM methodologies, however, reveals substantial differences which make them difficult to reconcile. This is in particular true for the discharge case.The scaling exponent is generally larger in magnitude for the DTM and in some cases even extends into the non-analytical regime. Part of previous work thus could not be confirmed. Whether the description of river flow as multifractal process is feasible remains an open question. http://www.cosis.net/abstracts/EAE03/05092/EAE03-J-05092.pdf