Dinámica del agua edáfica en dehesas y su relación con el clima y la vegetación

Abstract

Se investiga la dinámica del agua edáfica a distintas escalas espacio– temporales en ecosistemas agrosilvopastoriles (“dehesas”) condicionados por la disponibilidad de recursos hídricos. Se estudia la relación entre dicha dinámica y los factores involucrados, principalmente clima y vegetación. Se analiza la sensibilidad y respuesta del pasto a la disponibilidad de agua edáfica.

El contenido hídrico edáfico se monitorizó en 17 estaciones automáticas de humedad (SMS), compuestas por sensores que tomaron registros continuamente cada 30 minutos durante más de 2 años hidrológicos completos. Los sensores se instalaron a 5, 10 y 15 cm y a una profundidad variable dependiendo de la potencia del perfil. La temperatura edáfica se monitorizó a 5 cm cada 30 minutos. Las SMS se ubicaron bajo la influencia de diferente vegetación: espacios abiertos y bajo copa de árbol. Las escalas temporales variaron desde el minuto a décadas, las escalas espaciales desde el pedón hasta la cuenca.

Los resultados indicaron que bajo árbol hubo inferior contenido hídrico anual que en pastizales. Se destacó la importancia de la capa superficial edáfica (primeros 15 cm) en los procesos ecohidrológicos, como principal zona de abastecimiento hídrico del pasto, y como la más sensible ante factores externos. La influencia de periodos húmedos y secos sobre la humedad edáfica y la interceptación fue destacada. Se determinaron y cuantificaron los patrones hídricos edáficos. “Multivariate Adaptive Regression Spline” mostró ser útil para modelizar flujos hídricos y determinar factores causantes. El uso de modelos ecohidrológicos distribuidos en combinación con generadores estocásticos de tiempo resultó ser efectivo.

This work investigates the soil moisture dynamic at different spatio-temporal scales in agrosilvopastoral ecosystems (“dehesa”s), conditioned by the availability of water. The relationships between such dynamics and the factors involved, such as climate and vegetation, are also analyzed, as well as the response and sensibility of the pasture to soil water availability.

Soil water content was monitored continuously with a temporal resolution of 30 minutes by means of capacitance sensors, along of two hydrological years. They were installed at 5, 10 and 15 cm, and another depth depending on soil profile. Soil temperature was monitored at 5 cm each 30 minutes. Sensors were gathered in 17 soil moisture stations in two contrasting situations: under tree canopy and open spaces. Temporal scales ranged from minute to decades. Spatial scales varied from soil profile to catchment. These works were conducted in 3 farms in Extremadura, Spain.

The results indicated that under tree cover lower annual soil water content was observed than in grasslands. The importance of the upper soil layer (first 15 cm) on ecohydrological processes and as the main layer to supply water for pasture production was highlighted. The influence of dry and wet periods on soil moisture was also highlighted, as well as on interception processes. Soil wetting patterns were defined and quantified. “Multivariate Adaptive Regression Spline” proved being useful tool to identify the factors influencing flow types and modelling their occurrence. The combined use of ecohydrological spatially distributed models and stochastic weather generators proved to be an effective tool.