بررسی عوامل مؤثر بر بهره‌وری بارش در جنگل

نوع مقاله : مقاله ترویجی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گیلان،سازمان تحقیقات، آموزش و

2 عضو هیات علمی بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گیلان،سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،

3 کارشناس مسئول مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی گیلان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ایران

چکیده

آب اصلی‌ترین عامل مؤثر در تولید جنگل است و بارش باران و برف مهم‌ترین منابع تأمین آب جنگل می‌باشند. اما همیشه درصدی از بارندگی تلف شده و از چرخه آب سطحی جنگل خارج می‌شود. در این مقاله مروری بر مفهوم باران ربایی در جنگل و تاثیر مولفه های ان بر بیلان آبی حوزه های آبخیز انجام شد. باران ربایی درختان نقش موثری درتعیین میزان بارندگی رسیده به کف جنگل دارد و بنابراین بخش مهمی از تراز آبی در بوم سازگان های جنگلی را شامل می شود. آن بخش از بارندگی که به خاک اکوسیستم‌های جنگلی نمی‌رسد به دو بخش تقسیم می‌گردد. اتلاف از سطح تاج درختان و تبخیر از سطح لاش ریزه‌های کف جنگل مقداری از بارندگی که به واسطه‌ی باران ربایی از دسترس پوشش جنگل خارج می‌شود، بخش مهمی از مقدار تبخیر را در اکوسیستم‌های جنگلی در بر می‌گیرد و تأثیر زیادی بر بیلان آبی در نواحی جنگلی و نیز بر چرخه هیدرولوژی و چرخه مواد غذایی در اکوسیستم‌های زمینی دارد. در صورت آگاهی از مقدار باران ربایی در مناطق دارای فصل خشک در دوره رویش گیاهی، می‌توان در صورت زیاد بودن مقدار باران ربایی، باتوجه‌به نیاز آبی توده، با انجام عملیات تنک کردن، به استقرار تجدید حیات و همچنین برآورده شدن نیاز آبی گونه‌های گیاهی به طور مؤثری کمک کرد. سهم زیادی از بارندگی تابستانه در جنگل به صورت باران ربایی از دسترس توده جنگلی خارج می شود؛ بنابراین آگاهی از مقدار باران ربایی، به‌ویژه برای ارزیابی و اندازه‌گیری تبخیر و تعرق در اکوسیستم‌های جنگلی و در نتیجه برای مدیریت اصولی حوزه‌های آبخیز جنگلی، ضروری به نظر می‌رسد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigating the Factors Affecting Rainfall Productivity in the Forest

نویسندگان [English]

  • parisa shahinrokhsar 1
  • beitollah amanzadeh 2
  • Ali Nazmi 3
1 Agricultural Engineering Research Department, Gilan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Rasht, Iran
2 Natural resources department .Gilan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Rasht, Iran.
3 Gilan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Rasht, Iran.
چکیده [English]

Water is the main factor in forest production and rain and snow are the most important sources of forest water supply. But always a percentage of rainfall is lost and comes out of the forest surface water cycle. That part of the rain that does not reach the soil of forest ecosystems is divided into two parts. This article reviews the concept of rainfall in the forest and the impact of its components on the water balance of watersheds. Rainfall of trees plays an effective role in determining the amount of rainfall reaching the forest floor and therefore is an important part of the water level in the ecosystem of forest structures. Loss from the canopy surface and evaporation from the forest floor debris. It also focuses on the hydrological cycle and the food cycle in terrestrial ecosystems. If you know the amount of rainfall in areas with dry season during the growing season, if the amount of rainfall is high, according to the water needs of the mass, by performing thinning operations, to establish regeneration and also to meet the water needs of species The plant helped effectively. A large share of summer rainfall in the forest in the form of rainfall is out of reach of the forest massif; Therefore, it is necessary to know the amount of rainfall, especially to evaluate and measure evapotranspiration in forest ecosystems and therefore for the proper management of forest watersheds.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Stemflow
  • Canopy Interception Loss
  • Water Storage Capacity
  • Forest ecohydrology
  • Rainfall partitioning

مراجع

احمدی، م.، عطارد، پ.، مروی مهاجر، م.، رحمانی، ر. و فتحی، ج. 1388. باران ربایی تاج پوشش توده راش (Fagus orientalis Lipsky) خالص در فصل تابستان. مجله جنگل ایران، 1(2): 175-185.
حسینی قلعه بهمنی، س.، عطارد، پ.، احمدی، م.، مروی مهاجر، م. و اعتماد، و. 1389. ساقاب تولیدی توده‌های جنگلی خالص بلندمازو و راش در فصل تابستان. تحقیقات جنگل و صنوبر ایران. 18(4 (پیاپی 42)): 656-666.
دژبان، ع.، عطارد، پ.، زاهدی امیری، ق.، گرنت پیپکر، ت. و نانکو، ک. 1398. برآورد مه بارش و باران ربایی در توده طبیعی راش شرقی خالص در جنگل‌های هیرکانی. جنگل و فرآورده‌های چوب (منابع طبیعی ایران). 72(2):89-100.
قربانی، س. و رحمانی، ر. 1387. برآورد اتلاف تاجی، ساقاب و تاج‌ بارش در توده طبیعی راش شرقی (جنگل شصت ‌کلاته). تحقیقات جنگل و صنوبر ایران، 16(4 (پیاپی 34)): 638-648.
مــرادی نــژاد، م.، جور غلامی، م. و ملکیــان، آ. 1394. بررســـی کـــارایی مـــدل هیـــدرولوژیک در شبیه‌سازی هیدروگراف سیلاب حوضه‌های آبخیز جنگلی؛ مطالعه موردی: جنگل خیرود. مجله منابع طبیعی ایران، جنگل و فرآورده‌های چوب. 3 (68): 626.
نیک‌خواه، س.، حسینی، س.، درویشان، م.، خالدی، ع. و فتحی زاده، ا. 1394. اندازه‌گیری و سهم ساقاب تولیدی در تک‌درختان بلندمازو و پلت در ناحیه رویشی جنگل‌های هیرکانی. اکوسیستم‌های طبیعی ایران.6(2):26-13.
همتی، و.، پیام، ح.، متاجی، ا.، عاکف، م.، بابایی کفاکی، س. و فلاح چای، م. 1390. باران ربایی، ساقاب و تاج بارش درختان راش شرقی در ناحیه خزری (جنگل‌های شنرود سیاهکل). علوم و فنون منابع طبیعی. 6(4): 39-52.
Ahmadi, M.T., Attarod, P. and Bayramzadeh, V. 2011. Rainfall Redistribution By An Oriental Beech (Fagus Orientalis Lipsky) Forest Canopy In The Caspian Forest, North Of Iran. 2011. Journal Of Agricultural Science And Technology. 13 (7):1105-1120.
Ahmadi, M.T., Attarod, P., Marvi-Mohadjer,M.R., Rahmani R. and Fathi, J. 2009.Partitioning rainfall into throughfall, stemflow, and interception loss in an oriental beech (Fagus orientalis Lipsky) forest during the growing season. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 33(6):557-568.
Azevedo, J. and Morgan, D. L. 1974. Fog Precipitation In Coastal California Forests. Ecology. 55:1134–1141.
Azinoor Azida, A. B., Nur Syahidah, A. M. and Lee, W. K. 2021. The Effects Of Rainfall Intensity To Floor Interception Of Axonopus Compressus (Dwaft) Under Controlled Condition. International Conference On Civil and Environmental Engineering. Iop Publishing. 646:1-8.
Bruijnzeel, L. A., Waterloo, M. J., Proctor, J., Kuiters, A. T. and Kotterink, B. 1993. Hydrological Observations In Montane Rain Forests On Gunung Silam, Sabah, Malaysia, With Special Reference to The ‘Massenerhebung’ Effect. Journal Of Ecology 81:145–167
Cao, M., Zhang, J. H., Feng, Z. L., Deng, J. W. and Deng, X. B. 1996. Tree Species Composition Of A Seasonal Rain Forest In Xishuangbanna, South-West China. Tropical Ecology 37:183–192
Carlyle-Moses, D.E. 2004. Through Fall, Stem Flow, and Canopy Interception Loss Fluxes In A Semi-Arid Throughfall, Stemflow, and Canopy Interception Loss Fluxes In A Semi-Arid Sierra Madre Oriental Matorral Community. Journal Of Arid Environments. 58(2): 181-202.
Catriona, A., Gordon, Rafael Herrera, Tom C. Hutchinson, Studies of fog events at two cloud forests near Caracas, Venezuela—II. Chemistry of fog.1994. Atmospheric Environment, 28(2): 323-337.
Cavelier, J. and Goldstein, G. 1989. Mist And Fog Interception In Elfin Cloud Forest In Colombia And Venezuela. Journal Of Tropical Ecology 5:309–322.
Cavelier, J., Solis, D. and Jaramillo, M. A. 1996. Fog Interception In Montane Forests Across The Central Cordillera Of Panama.´ Journal Of Tropical Ecology. 12:357–369
Clark, K.L., Nadkarni, N.M., Schaefer, D. and Gholz, H.L. 1998. Atmospheric deposition and net retention of ions by the canopy in a tropical montane forest, Monteverde, Costa Rica. J. Trop. Ecol. 14: 27–45.
Crockford, R.H. and Richardson, D.P. 2000. Partitioning Of Rainfall Into Through Fall, Stem Flow And Interception: Effect Of Forest Type, Ground Cover and Climate. Hydrological Processes. 14: 2903-2920.
Dawson, T. E. 1998. Fog In the Redwood Forest: Ecosystem Inputs and Use by Plants. Oecologia. 117:476–485.
Dawson, T. E. and Ehleringer, J. R. 1991. Stream Side Trees That Do Not Use Stream Water. Nature. 350:335–337
Delphis, F. and Levia, J. 2004. Differential Winter Stem Flow Generation Under Contrasting Storm Conditions In A Southern New England Broad-Leaved Deciduous Forest. Hydrological Processes. 18: 1105-1112.
Delphis, F., Levia, Jr. and Ethan, E.F. 2003. A Review And Evaluation Of Stem Flow Literature In The Hydrologic And Biogeochemical Cycles Of Forested And Agricultural Ecosystems. Journal Of Hydrology. 274: 1-29.
Domingo, F., SaÂnchez1, G., Moro, M.J., Brennerc, A.J., and PuigdefaÂbregas, J. 1998. Measurement and modelling of rainfall interception by three semi-arid canopies. Agricultural and Forest Meteorology. 91 : 275-292.
 Ellis, R.C. 1971. The Mobilization Of Iron By Extracts Of Eucalyptus Leaf Litter. Journal of Soil Science, 22: 8-22.
Gash, J.H.C., 1979. An analytical model of rainfall interception by forests. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 105: 43–55.
Gash, J.H.C. and Morton, A.J. 1978. An application of the rutter model to the estimation of the interception loss from Thetford Forest.
 
Journal of Hydrology,38(1-2): 49-58
Giacomin, A, and Trucchi, P. 1992. Rainfall interception in a beech coppice (Acquerino, Italy). Journal of Hydrology 137: 141–147.
Granier, A., Biron, P., Lemoine, D. 2000. Water balance, transpiration and canopy conductance in two beech stands. Agricultural and Forest Meteorology 100, 291 308.
Hall, R.L. 2003. Interception Loss As A Function Of Rainfall and Forest Types: Stochastic Modeling For Tropical Canopies Revisited, Journal Of Hydrology. 280: 1- 12.
Herbst, M., Roberts, J.M.  Rosier, T.W.  and Growing, D.J. 2006. Measuring And Modeling The Rainfall Interception Loss By Hedgerows In Southern England, Agricultural and Forest Meteorology. 141(2):244-256.
Herbst, M., Roberts, J.M., Rosier, T.W., Taylor, M. and Gowing, D.J. 2008. Edge Effects And Forest Water Use: A Field Study In A Mixed Deciduous Woodland. Forest Ecology and Management. 250(3):176-186.
Johnson, R.C., 1990. The interception, throughfall and stemflow in a forest in Highland Scotland and the comparison with other upland forests in the U.K. Journal of Hydrology, 118: 281-287
Kimmins, J.P., 1987. Forest Ecology. Macmillan, London. 531 pp. ISBN 0-02-364050-2.
Kittredge, J., 1948. Forest influences; The effects of woody vegetation on climate, water, and soil, with applications to the conservation of water and the control of floods and erosion (The American forestry series). McGraw-Hill Book Co; 1st edition (January 1, 1948). 394 pp.
Klaassen, W., Bosveld, F. and de Water, E. 1998. Water Storage and Evaporation as Constituents of Rainfall Interception. Journal. Hydrol., 212–213: 36–50.
Levia, D.F. and Herwitz, S.R. 2005. Interspecific Variation Of Bark Water Storage Capacity Of Three Deciduous Tree Species In Relation To Stem Flow Yield And Solute Flux To Forest Soils. Catena. 64: 117-137.
Levia, D.F., Vanstan, J.T., Mage, S.M. and Kelley- Hauske, P.W. 2010. Temporal Variability Of Stemflow Volume In A Beech-Yellow Poplar Forest In Relation To Tree Species And Size. Journal of Hydrology. 380: 112-120.
Liu, S. 1997. A new model for the prediction of rainfall interception in forest canopies. Ecological Modelling, 99(2-3): 151-159
Liu, Wenjie., Meng, F., Zhang, Y., Liu, Y. and Li, H. 2004.Water input from fog drip in the tropical seasonal rain forest of Xishuangbanna, South-West China. Journal of Tropical Ecology. 20(05):517 – 52.
Llorens, P. and Domingo, F. 2007. Rainfall partitioning by vegetation under Mediterranean rainfall: Examples from a young and an old-growth Douglas-fir forest. Agricultural and Forest Meteorology, 130: 113–129.
Llorens, P. and Gallart, F. 2000. A simplified method for forest water storage capacity measurement. Journal of Hydrology, 240: 131-144.
Loustau, D., Berbigier, P., Granier, A. and El Hadj Moussa, F., 1992. Interception loss, throughfall and stemflow in a maritime pine stand. I.Variability of throughfall and stemflow beneath the pine canopy. Journal of hydrology, 138: 449-467
Lovett GM, Reiners WA, Olson RK. Cloud droplet deposition in subalpine balsam fir forests: hydrological and chemical inputs. Science. 1982 Dec 24;218(4579):1303-4.
Levia, D.F. and Frost, E.E. 2003. A Review and Evaluation Of Stem Flow Literature In The Hydrologic and Biogeochemical Cycles Of Forested and Agricultural Ecosystems. Journal Of Hydrology. 274: 1-29.
Masukata, H., Ando, M. and Ogawa, H., 1990. Throughfall, stemflow and interception of rainwater in an evergreen broadleaved forest. Ecological Research, 5(3): 303-316.
Mauchamp, A. and Janeau, J.L. 1993. Water funneling by the crown of Floureresa cerenua, a Chihuahuan Desert shrub. Journal of arid environments. 25: 299-306.
Murakami S. 2006. A proposal for a new forest canopy interception mechanism: Splash droplet evaporation. Journal of Hydrology 319: 72‒82.
Oberlander, G. T. 1956. Summer Fog Precipitation On The San Francisco Peninsula. Ecology 37:851–852.
Pereira, L.S., Cordery, I.  and Iacovides, I. 2002. Coping with Water Scarcity. UNESCO IHP VI, Technical Documents in Hydrology no. 58, UNESCO, Paris, 267 pp.
Pypker, T.G., Bond, B.J., Link, T.E., Marks, D. and Unworthy, M.H. 2005. The Importance Of Canopy Structure In Controlling The Interception Loss Of Rainfall: Examples From A Young and Old Growth Douglas-Fir Forest, Agric. For. Meteorol. 130: 113-129.
Rowe, L.K. 1983. Rainfall Interception by an Evergreen Beech Forest, Nelson, Newzealand. Journal of Hydrology. 66(1-4):143-158.
Rutter AJ, Kershaw KA, Robins PC, Morton AJ. 1971. A predictive model of rainfall interception in forest. I. Derivation of the model from observation in a plantation of Corsican pine. Agricultural Meteorology. 9: 367–384
Samba, SAN., Camiré, C. and Margolis, HA. 2001. Allometry and rainfall interception of Cordyla pinnata in a semi-arid agroforestry parkland, Senegal. Forest Ecology and Management. 154: 277-288.
Shachnovich, Y., Berniler, P. and Bar, P. 2008. Rainfall Interception And Spatial Distribution Of Throughfall In A Pine Forest Planted In An Arid Zone.Journal Of Hydrology. 349: 168-177.
Smith, W.K. and McClean, T.M. 1989. Adaptive relationship between leaf water repellency, stomatal distribution, and gas exchange. Am. J. Bot. 76:465–469.
Sraj, M., Brilly, M. and Mikos, M. 2008. Rainfall Interception By Two Deciduous Mediterranean Forests Of Contrasting Stature In Slovenia, Forest Ecology and Management. 148: 121-134.
Sugden, A. M. 1986. The Montane Vegetation And Flora Of Margarita Island, Venezuela. Journal Of The Arnold Arboretum. 67:187– 232.
Toba T. and Ohta, T. 2005. An Observational Study Of The Factors That Influence Interception Loss In Boreal And Temperate Forests, Journal Of Hydrology. 313: 208-220.
 
Tobon Martin, C., Bouten, W. and Sevink, J. 2000. Gross Rainfall And Its Partitioning Into Throughfall, Stemflow And Evaporation Of Intercepted Water In Four Forest Ecosystems In Western Amazonia. Journal of Hydrology. 237: 40-57.
Twomey, S. 1957. Precipitation by direct interception of cloud water.Weather. 12:120–122.
Valova, M. and Bieleszova, S. 2008. Interspecific Variations Of Bark Water Storage Capacity Of Chosen. Geoscience Engineering. 4:45-51.
Vogelmann, H. W. 1973. Fog Precipitation In The Cloud Forest Of Eastern Mexico. Bioscience. 23:96–100.
Vogelmann, H. W., Siccama, T., Leedy, C. and Ovitte, D. 1968. Precipitation From Fog Moisture In The Green Mountains of Vermont. Ecology. 49:1205–1207.
Weaver, P.L. 1972. Cloud moisture interception in the Luquillo Mountains of Puerto Rico. Caribbean Journal of Science. 11(3–4): 129–144.
Xiao, Q., McPherson, E. G., Ustin, S. L., and Grismer, M. E. 2000. A new approach to modeling tree rainfall interception, J. Geophys. Res., 105( D23), 29173– 29188.
Zadroga, F. 1981. The hydrological importance of a montane cloud forest area of Costa Rica. In: Lal, R., Russell, E.W. (Eds). Tropical Agricultural Hydrology. Wiley, New York. 59–73.
Zhang, J. H. and Cao, M. 1995. Tropical Forest Vegetation Of Xishuangbanna, Sw China And Its Secondary Changes, With Special Reference To Some Problems In Local Nature Conservation. Biological Conservation. 73:229–238.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار