La partición de la lluvia a pequeña escala en un ecosistema forestal de haya europea revela la heterogeneidad del índice de área foliar y su conectividad con el hidrosistema y la atmósfera
Autores: Frischbier, Nico; Tiebel, Katharina; Tischer, Alexander; Wagner, Sven
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
La partición de la lluvia a pequeña escala en un ecosistema forestal de haya europea revela la heterogeneidad del índice de área foliar y su conectividad con el hidrosistema y la atmósfera
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
índice de área foliar
Variabilidad espacial
Mediciones de precipitación a través del dosel
Producción de hojarasca
Diámetro a la altura del pecho
Propiedades del ecosistema forestal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
(1) Antecedentes: El índice de área foliar (IAF) es una propiedad estructural esencial de los doseles de las plantas y está relacionado funcionalmente con los flujos de energía, agua, carbono y luz en los ecosistemas; acoplando la biosfera con la geo-, hidro- y atmósfera. Existe una necesidad creciente de mediciones más precisas y trazables entre varias escalas espaciales de investigación y modelado. Hipotetizamos que la variabilidad espacial del IAF a la escala de secciones de copas de un solo árbol de haya europeo (L.) en un rodal mixto de haya europea y abeto noruego altamente estructurado puede ser determinada por registros simultáneos de precipitación; (2) Métodos: Se realizaron mediciones espacialmente explícitas de la lluvia a través del dosel repetidamente debajo de hayas y en claros del bosque para eventos de lluvia en períodos con hojas y sin hojas. El análisis posterior con un nuevo enfoque de regresión resultó en la estimación de las capacidades de almacenamiento de agua en hojas y ramitas () a nivel puntual, independiente de los mecanismos de flujo lateral dentro de la copa. Se utilizó modelado inverso para estimar la distribución de la caída de hojarasca (n = 99) y la producción de hojarasca (masa, área, números) para árboles individuales, como función del diámetro a la altura del pecho; (3) Resultados: Como reveló un modelo lineal de efectos mixtos, en el centro de los doseles de haya, la cantidad promedio es de 4.9 mm y disminuye significativamente en la dirección de los bordes de la copa a un valor promedio de 1.1 mm. Basado en la predicción sensible al diámetro de la producción de hojarasca, la capacidad de humectación del área foliar específica es de 0.260 l·m. Se encontró una dinámica lineal dentro de la copa del IAF con un promedio de 17.6 m·m en el centro y 4.0 m·m en los bordes; y (4) Conclusiones: La aplicación del método proporcionó resultados plausibles y puede ser extendida a otros conjuntos de datos de lluvia a través del dosel y especies de árboles. Desentrañar las causas y la magnitud de la heterogeneidad espacial y temporal de las propiedades del ecosistema forestal contribuye al progreso general en las geociencias al mejorar la comprensión de cómo la biosfera se relaciona con la hidro- y atmósfera.
Descripción
(1) Antecedentes: El índice de área foliar (IAF) es una propiedad estructural esencial de los doseles de las plantas y está relacionado funcionalmente con los flujos de energía, agua, carbono y luz en los ecosistemas; acoplando la biosfera con la geo-, hidro- y atmósfera. Existe una necesidad creciente de mediciones más precisas y trazables entre varias escalas espaciales de investigación y modelado. Hipotetizamos que la variabilidad espacial del IAF a la escala de secciones de copas de un solo árbol de haya europeo (L.) en un rodal mixto de haya europea y abeto noruego altamente estructurado puede ser determinada por registros simultáneos de precipitación; (2) Métodos: Se realizaron mediciones espacialmente explícitas de la lluvia a través del dosel repetidamente debajo de hayas y en claros del bosque para eventos de lluvia en períodos con hojas y sin hojas. El análisis posterior con un nuevo enfoque de regresión resultó en la estimación de las capacidades de almacenamiento de agua en hojas y ramitas () a nivel puntual, independiente de los mecanismos de flujo lateral dentro de la copa. Se utilizó modelado inverso para estimar la distribución de la caída de hojarasca (n = 99) y la producción de hojarasca (masa, área, números) para árboles individuales, como función del diámetro a la altura del pecho; (3) Resultados: Como reveló un modelo lineal de efectos mixtos, en el centro de los doseles de haya, la cantidad promedio es de 4.9 mm y disminuye significativamente en la dirección de los bordes de la copa a un valor promedio de 1.1 mm. Basado en la predicción sensible al diámetro de la producción de hojarasca, la capacidad de humectación del área foliar específica es de 0.260 l·m. Se encontró una dinámica lineal dentro de la copa del IAF con un promedio de 17.6 m·m en el centro y 4.0 m·m en los bordes; y (4) Conclusiones: La aplicación del método proporcionó resultados plausibles y puede ser extendida a otros conjuntos de datos de lluvia a través del dosel y especies de árboles. Desentrañar las causas y la magnitud de la heterogeneidad espacial y temporal de las propiedades del ecosistema forestal contribuye al progreso general en las geociencias al mejorar la comprensión de cómo la biosfera se relaciona con la hidro- y atmósfera.