Long-term spatiotemporal dynamics of riparian vegetation along the Green River in Utah’s Uinta Basin

Authors: Goeking, SA, Crowl, TA

Year: 1999 (xxxi)

Abstract

Riparian vegetation plays an important role in riverine ecosystems. Riparian vegetation offers structural cover for various animals, especially juvenile fishes, macroinvertebrates and birds, and contributes detritus to the adjacent river channel. This detritus provides nutrients for periphyton, bacteria, and detrivores in the immediate area and at downstream sinks. Characteristics of detritus, such as its rate of decomposition, can affect the productivity of the entire ecosystem. If riparian species exhibit different morphologies and rates of decomposition, their distributions could influence the spatial patterns of habitat quality and productivity. Riparian vegetation also moderates hydrologic events. Above-ground plant tissue provides roughness that reduces water velocity, causing sediment deposition on floodplains. Root masses retain bank and floodplain soils, thus providing a medium for infiltration of floodwaters. Riparian vegetation often dampens hydrologic regimes thro ugh uptake and release, enabling floodplains to act as natural filters and to remove pollutants from rivers. The purpose of this study is to evaluate historical vegetation changes along the Green River using remote sensing technology, to construct a predictive model of riparian vegetation distributions and dynamics, and to evaluate the long-term effects of altered flow regimes and floodplain restoration on the distributions of dominant riparian species. Current vegetation was mapped from color infrared photographs and field data. Vegetation dynamics were quantified by digitally classifying and comparing a series of multi-temporal aerial photographs. We performed a correlation analysis of total vegetation change versus the coefficient of flow variation in each time step, which allowed the investigation

of the long-term effects of different hydrologic disturbance regimes and floodplain management scenarios on riparian vegetation. Spatial analyses of the classifications evaluated the extent to which riparian vegetation types exhibit trends in relation to abiotic geomorphic factors.

Resumen

Dinámica espacio-temporal de largo plazo de la vegetación riparia a lo largo del Río Verde en la Cuenca Uinta de Utah En los ecosistemas ribereños, la vegetación riparia juega un papel importante. Esta vegetación provee cobertura estructural para varios organismos, en particular peces juveniles, macroinvertebrados y aves, y aporta detrito al canal del río adyacente. El detrito provee nutrientes al perifiton, bacterias y detritívoros en el área inmediata y a resumideros río abajo. Las características del detrito, como su tasa de descomposición, pueden afectar la productividad de todo el ecosistema. Si las especies riparias exhiben morfologías y tasas de descomposición diferentes, sus distribuciones pudieran influir en el patrón espacial de calidad de hábitat y productividad. La vegetación riparia también modera los eventos hidrológicos. El tejido vegetal que sobresale del suelo provee una superficie rugosa que reduce la velocidad del agua, causando el depósito de sedimentos en las áreas de inundación. La masa de raíces retiene el suelo del banco del río y del área de inundación, proveyendo de esa manera un medio para la infiltración de agua de inundaciones. La vegetación riparia en ocasiones amortigua los regímenes hidrológicos mediante la toma y liberación, permitiendo a las áreas de inundación actuar como filtros naturales y eliminar contaminantes de los ríos. El propósito de este estudio es evaluar los cambios históricos de la vegetación a lo largo del Río Green utilizando tecnología de sensores remotos, desarrollar un modelo de predicción de la distribución y dinámica de la vegetación riparia, y evaluar los efectos a largo plazo de la alteración de los regímenes de flujo y restauración de áreas de inundación en la distribución de las especies riparias dominantes. Se mapeó la vegetación actual a partir de fotografías infrarrojo de color y datos de campo. La dinámica de la vegetación fue cuantificada clasificando digitalmente y comparando una serie multi-temporal de fotografías aéreas. Mediante un análisis de correlación del cambio de vegetación total versus el coeficiente de variación del flujo en cada lapso de tiempo, evaluamos los efectos a largo plazo de diferentes regímenes de perturbación hidrológica y escenarios de manejo de áreas de inundación sobre vegetación riparia. Los análisis espaciales de las clasificaciones evaluaban el grado en que los tipos de vegetación riparia muestran tendencias relacionadas con factores geomorfológicos abióticos.