Forest disturbance thresholds, defined as those at or above which significant hydrological impacts are caused, are important guides to support forest and watershed management decisions for protecting hydrological functions and minimizing negative environmental impacts. Our literature review suggests that despite their significance, the research on this topic is surprisingly limited (<20 publications), where the paired watershed experiments (PWEs) primarily designed for detecting hydrological responses to forest cover change at the small watersheds were used to derive the thresholds. However, the widely used thresholds (e.g., 20%) based on the PWEs were identified from visual interpretation rather than determined from hydrological response curves, suffering from methodological shortcomings, and thus, may lack reliability. To advance this topic, we provided a robust technique (the modified double mass curve, MDMC) for quantitatively determining forest disturbance thresholds on annual mean flow as it allows the development of a hydrological response curve between cumulative hydrological effects and forest disturbance over time at the watershed scale. We applied this robust technique in eight large watersheds in British Columbia, Canada, and found that the forest disturbance thresholds ranged from 12 to 25%. We highly recommend that the widely used forest disturbance thresholds must be reexamined, and more studies are needed with rigorous methods and in consideration of other hydrological variables in forested watersheds.

中文翻译：

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重新审查森林干扰阈值以管理累积水文影响

森林干扰阈值定义为达到或超过造成重大水文影响的阈值，是支持森林和流域管理决策以保护水文功能和最大限度减少负面环境影响的重要指南。我们的文献综述表明，尽管它们很重要，但关于该主题的研究却出奇地有限（<20 篇出版物），其中主要用于检测小流域森林覆盖变化的水文响应的配对流域实验 (PWE) 用于推导阈值。然而，广泛使用的基于 PWE 的阈值（例如，20%）是通过视觉解释确定的，而不是根据水文响应曲线确定的，存在方法学缺陷，因此可能缺乏可靠性。为了推进这个话题，我们提供了一种稳健的技术（修改后的双质量曲线，MDMC），用于定量确定年平均流量的森林干扰阈值，因为它允许在流域尺度上随时间推移在累积水文效应和森林干扰之间建立水文响应曲线。我们在加拿大不列颠哥伦比亚省的八个大流域中应用了这种强大的技术，发现森林干扰阈值的范围在 12% 到 25% 之间。我们强烈建议必须重新审查广泛使用的森林干扰阈值，需要更多的研究，采用严格的方法，并考虑到森林流域的其他水文变量。MDMC）用于定量确定年平均流量的森林干扰阈值，因为它允许在流域尺度上随时间推移在累积水文效应和森林干扰之间发展水文响应曲线。我们在加拿大不列颠哥伦比亚省的八个大流域中应用了这种强大的技术，发现森林干扰阈值的范围在 12% 到 25% 之间。我们强烈建议必须重新审查广泛使用的森林干扰阈值，需要更多的研究，采用严格的方法，并考虑到森林流域的其他水文变量。MDMC）用于定量确定年平均流量的森林干扰阈值，因为它允许在流域尺度上随时间推移在累积水文效应和森林干扰之间发展水文响应曲线。我们在加拿大不列颠哥伦比亚省的八个大流域中应用了这种强大的技术，发现森林干扰阈值的范围在 12% 到 25% 之间。我们强烈建议必须重新审查广泛使用的森林干扰阈值，需要更多的研究，采用严格的方法，并考虑到森林流域的其他水文变量。并发现森林干扰阈值范围为 12% 到 25%。我们强烈建议必须重新审查广泛使用的森林干扰阈值，需要更多的研究，采用严格的方法，并考虑到森林流域的其他水文变量。并发现森林干扰阈值范围为 12% 到 25%。我们强烈建议必须重新审查广泛使用的森林干扰阈值，需要更多的研究，采用严格的方法，并考虑到森林流域的其他水文变量。