Riverine ecosystems provide important ecosystem services reflecting their unique forms and functions. While the effects of stressors such as land cover change, climate change and growing economies on riverine ecosystem services (RES) have been well researched, the effect of the structure of the river network itself is less understood. This paper compares the capacity of different river network topologies in the delivery of selected RES. For three contrasting synthetic river network topologies (Long Trellis Narrow; Coastal Dendritic; Inland Dendritic), we applied simple functional equations to model six RES: water supply, hydropower generation, sediment retention, nutrient uptake, flood attenuation and aquatic habitat provision. Results showed that the synthetic topologies deliver different levels of RES, driven by their differences in physical structure. For example, the Inland Dendritic network removed more nitrate and better attenuated flooding due to its relatively longer lower reaches but offered poorer prospects for water supply because the longer reaches were more susceptible to transmission losses (e.g., due to bed seepage). This study provides a valuable first step in understanding the effect of river network topology on RES delivery, and the relative strengths among network types. Understanding these effects can aid decision makers in the conservation and restoration of degraded river basins to preserve RES for future generations.

中文翻译：

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河网的拓扑是否会影响河流生态系统服务的提供？

河流生态系统提供了重要的生态系统服务，反映了其独特的形式和功能。尽管对诸如土地覆盖变化，气候变化和经济增长等压力因素对河流生态系统服务（RES）的影响进行了充分的研究，但人们对河网结构本身的影响却知之甚少。本文比较了所选RES交付中不同河网拓扑的容量。对于三种截然不同的综合河流网络拓扑结构（长格子窄；沿海树突状；内陆树突状），我们应用了简单的函数方程来建模六个RES：供水，水力发电，沉积物保留，养分吸收，洪水衰减和水生生境的提供。结果表明，合成拓扑可提供不同级别的RES，由他们的物理结构差异驱动。例如，内陆树枝状网络由于其下游河段相对较长而去除了更多的硝酸盐，并更好地减轻了洪水泛滥，但由于河段较长的河段更容易受到传输损失（例如由于床层渗漏）的影响，因此供水前景较差。这项研究为了解河流网络拓扑结构对RES的影响以及网络类型之间的相对优势提供了有价值的第一步。了解这些影响可以帮助决策者保护和恢复退化的流域，为后代保护可再生能源。内陆树突网络由于下游时间较长，因此清除了更多的硝酸盐，并更好地减轻了洪水泛滥，但供水范围较差，因为较长的河段更容易受到传输损失的影响（例如，由于床层渗漏）。这项研究为了解河流网络拓扑结构对RES的影响以及网络类型之间的相对优势提供了有价值的第一步。了解这些影响可以帮助决策者保护和恢复退化的流域，为后代保护可再生能源。内陆树突网络由于下游时间较长，因此清除了更多的硝酸盐，并更好地减轻了洪水泛滥，但供水范围较差，因为较长的河段更容易受到传输损失的影响（例如，由于床层渗漏）。这项研究为了解河流网络拓扑结构对RES的影响以及网络类型之间的相对优势提供了有价值的第一步。了解这些影响可以帮助决策者保护和恢复退化的流域，为后代保护可再生能源。