Существует множество способов измерения объема стока в полевых условиях. Наиболее распространенным прямым измерением, используемым в настоящее время, является склеивание разделенных пополам трубок из ПВХ или другого пластика вокруг окружности ствола дерева, соединенных и направленных в градуированный цилиндр для ручного или опрокидывающегося дождемера для автоматического сбора. Иногда трубку обматывают несколько раз вокруг ствола, чтобы обеспечить более полный сбор. [1]
Интенсивность осадков – величина общего стока уменьшается, когда количество осадков за определенный период превышает пропускную способность путей потока.
Угол падения осадков – сток воды из ствола обычно начинается раньше, когда осадки выпадают более горизонтально; это более определяющий фактор в открытом лесу с меньшей степенью сомкнутости крон.
Разновидность
Стволовой поток у дубов относительно низкий из-за текстурированной коры, небольшого количества горизонтальных ветвей и большого количества поглощающих эпифитов .
Вид дерева влияет на количество времени и стеблеотток. Конкретные морфологические характеристики, которые являются ключевыми факторами, следующие:
Размер кроны – потенциал стволового потока больше по мере увеличения размера кроны относительно диаметра на высоте груди . Однако чем больше DBH, тем больше осадков требуется для начала стволового потока.
Форма/ориентация листьев – вогнутые и приподнятые горизонтально над черешком листья способствуют стеблеобразованию.
Угол ветвления – потенциал стволового потока увеличивается по мере уменьшения угла ветвей и сучьев по отношению к стволу.
Препятствия на пути потока – аномалии на пути потока, такие как отслоившиеся куски коры или шрамы на нижней стороне ветки, могут отводить воду от стволового потока и стать компонентом сквозного падения.
Кора – на поток ствола влияет степень впитывающей способности и гладкости коры вдоль ветви и ствола. Это измеряется с помощью индекса рельефа коры, или BRI, который представляет собой разницу между окружностью дерева и окружностью, которая была бы, если бы у дерева не было коры.
Характеристики стенда
Помимо влияния отдельных пород деревьев, общая структура лесного насаждения также влияет на величину стволового стока, который в конечном итоге произойдет. К этим факторам относятся: [3]
Видовой состав – общий сток ствола для насаждения определяется вкладом отдельных особей и их видоспецифичными признаками.
Плотность насаждения – морфологические характеристики, такие как угол наклона ветвей и толщина, в значительной степени определяются плотностью конкурирующих деревьев в насаждении.
Структура полога – особи, расположенные в нижнем ярусе в насаждении с несколькими вертикально-слоистыми ярусами, будут иметь меньший объем общего потока стеблей из-за перехвата доминирующих и содоминирующих особей.
Другой
Сезонность – в случае лиственных или смешанных лесов скорость потока воды через ствол немного выше в период покоя , когда нет листьев, а эвапотранспирация снижается; этот эффект становится более выраженным по мере увеличения диаметра ствола.
Суточный характер – изменения веса ветвей влияют на количество стеблей; ветви тяжелее утром (с росой ) и легче днем [4]
Влияние на почву
Химия
Питательные вещества , которые накапливаются на пологе из сухого осадка или фекалий животных , могут напрямую попадать в почву через стебельный поток. Когда выпадают осадки, питательные вещества полога вымываются в воду из-за разницы в концентрации питательных веществ между деревом и осадками. И наоборот, питательные вещества поглощаются деревом, когда концентрация в пологе ниже, чем в осадках, присутствие эпифитов или лишайников также способствует поглощению. Питательные вещества, которые попадают в почву, также могут отражать особые условия окружающей среды вокруг них, например, растения, расположенные в промышленных районах, демонстрируют более высокие показатели серы и азота (из-за загрязнения воздуха ), тогда как растения, расположенные вблизи океанов, имеют более высокие показатели натрия (из морской воды ). [4]
Подкисление почвы можно наблюдать вокруг некоторых стволов, например, у буковых деревьев из-за сухого осадка. [5]
Осадки и морфологические факторы, влияющие на время и объем стока, также влияют на химический состав; в целом вода стока становится более разбавленной во время штормового события, а виды с грубой корой содержат больше питательных веществ, чем виды с гладкой корой.
Распределение воды
В лесных районах стволовой поток считается точечным источником поступления воды в почву, поэтому вода может более эффективно проникать через верхний слой почвы в более глубокие слои почвенного горизонта вдоль корней деревьев и их последующего создания макропор (так называемый предпочтительный поток ). Рыхление почвы может привести к небольшим оползням .
^ Уильямс, Мэтью Б. (2004), Исследование вклада стволового стока в гидрологию лесного водосбора (PDF) , т. Диссертация, Университет Саутгемптона
^ Крокфорд, Р. Х.; Ричардсон, Д. П. (1990), «Распределение осадков в эвкалиптовом лесу и сосновой плантации на юго-востоке Австралии: II Стволовой поток и факторы, влияющие на стволовой поток в сухом склерофилловом эвкалиптовом лесу и плантации сосны лучистой », Гидрологические процессы , 4 (2): 145–155, Bibcode : 1990HyPr....4..145C, doi : 10.1002/hyp.3360040205
^ Андре, Фредерик; Жонар, Матье; Понетт, Квентин (2008). «Влияние видов и характеристик дождевых событий на объем стволового потока в смешанном дубово-буковом насаждении умеренного климата». Гидрологические процессы . 22 (22): 4455–4466. Bibcode : 2008HyPr...22.4455A. doi : 10.1002/hyp.7048. ISSN 0885-6087. S2CID 128756723.
^ ab Джонсон, Марк С.; Леманн, Йоханнес (2006), «Двойная воронкообразная структура деревьев: поток ствола и предпочтительный поток, вызванный корнями», Ecoscience , 13 (3): 324–333, Bibcode : 2006Ecosc..13..324J, doi : 10.2980/i1195-6860-13-3-324.1, S2CID 10931068
^ Отложение и выщелачивание почвы в лесах ели обыкновенной и бука европейского: результаты исследования в Хёглвальде в сравнении с другими европейскими исследованиями.
