BLOQUE II - Universidad de Sevilla
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BLOQUE I METODOS ANALITICOS DE LOS FACTORES MESOLOGICOS DE LA VEGETACION TEMA 2 FACTORES HIDRICOS Y BIOCLIMATICOS Bibliografía Cámara, R. (2004) Escalonamiento Bioclimático, Regímenes Ecodinámicos y Formaciones Vegetales de la Isla de la Española en República Dominicana. Estudios en Biogeografía 2004. Terrassa, España. Servei de Publications de la Universitat de Girona. Págs. 39-58. ISBN: 84-920985-0-3 Cámara, R; Martinez, J.R.; Diaz del Olmo, F. (2005) Desarrollo sostenible y medio Ambiente en República Dominicana. Medios naturales, manejo históric, conservación y protección. Escuela de Estudios HispanoAmericanos (CSIC) y Universidad de Sevilla. Madrid. 280 págs. Meaza, G. (2000): Metodología y práctica de la Biogeografía. Ediciones Serval. 394 págs Rivas-Martínez, S. (2004), Worldwide Bioclimatic Classification System, Phytosociological Research Center, Spain. www.globalbioclimatics.org 1. INDICES BIOCLIMATICOS 1.1. Indices ombrotérmicos a) Índice de pluviosidad de Lang (1925) L = P/T P = Precipitaciones anuales (mm) T = Temperatura media anual (°C) L CLIMA >160 Húmedo 100-160 Templado húmedo 60-100 Templado cálido 40-60 Mediterráneo/Semiárido 20-40 Mediterráneo/Estepario 0-20 Mediterráneo/árido b) Índice de aridez de Martonne (1926) Ia = P/(T+ 10) P = Precipitaciones anuales (mm) T = Temperatura media anual (°C) Ia CLIMA >60 Per-húmedo 60-30 Húmedo 30-20 Sub-húmedo 20-15 Semiárido (mediterráneo) 15-5 Árido (estepario) 5-0 Árido extremo (desierto) c) Coeficiente pluviométrico o Indice de Emberger (1932) Q = 100*P/(M2 – m2) Siendo P: M: m: precipitación anual (mm) media de las temperaturas máximas del mes más cálido media de las temperaturas mínimas del mes más frío El índice ha sido adaptado para estaciones termopluviométricas generales: I = 100 P/((M+ m)(M – m)) Siendo P: M: m: precipitación anual temperatura media del mes más cálido temperatura media del mes más frío Q CLIMA >90 Húmedo 90-50 Sub-húmedo 50-30 Semiárido 30-0 Árido d) Índice de Dantin Cereceda-RevengaCarbonell (1940) DR = 100*T/P P = Precipitaciones anuales (mm) T = Temperatura media anual (°C) DR CLIMA 0-2 España húmeda 2-3 España semiárida 3-6 España árida >6 España sub-desértica e) Indice de aridez de Martonne (1942) Ia = P /(T + 10) Siendo P: T: precipitación anual (mm) temperatura media anual (ºC) Para un mes: i = 12 p /(t + 10) Siendo precipitación mensual temperatura media mensual p: t: Ia CLIMA 0-5 Árido 5-20 Semiárido 20-30 Semihúmedo 30-55 Húmedo f) Indice de aridez mensual de Birot (1950) I = (n x p)/t (para cada mes) Siendo precipitación mensual temperatura media mensual numero de días de lluvia en ese mes p: t: n: si i > 10 hay aridez en el mes. La aridez anual vendrá dada por: Sa = m (10 – i) para todo mes en el que i < 10, siendo 120 el valor máximo que puede alcanzar. De esta manera en tanto por ciento: Sa (%) = 0,83 m (10 – i) g) Indice de aridez de Gaussen (1954) Considera que un mes es árido cuando las precipitaciones en milímetros son inferiores al doble de las temperaturas: P < 2T. Su empleo en forma gráfica es el llamado diagrama ombrotérmico. Fue modificado por Walter y Lieth que introdujeron una nueva escala de precipitaciones con relación 1 a 3 que permite diferenciar los meses subsecos en los que P<3T Un mes es húmedo cuando la precipitación en mm es superior a 3 veces la temperatura media en grados centígrados Un mes es semihúmedo cuando la precipitación en mm es superior a 2 veces la temperatura e inferior a 3 veces la temperatura media Un mes es árido cuando la precipitación en mm es inferior a 2 veces la temperatura media en grados centígrados. Diagrama ombrotérmico. (1954) Se utiliza para el estudio gráfico del análisis termométrico y pluviométrico de una región. Considera como mes seco aquél en que las precipitaciones tengan un valor menor que el doble de la temperatura media mensual (P<2t) (Carballeira y col., 1987). Para su representación, las escalas se eligen de forma que los valores de la temperatura (ºC) se corresponda con los del doble de la precipitación (mm), así el área que se forma de la curva de precipitación que queda por debajo de la de temperatura corresponde al período seco. CLASIFICACIÓN BIOCLIMÁTICA DE BAGNOULS & GAUSSEN (1957) a. Climas cálidos y templado-cálidos: con la curva térmica siempre positiva; todos los meses Ti > 0º, (1 a 7). b. c. Climas fríos y templado-fríos: los de la curva térmica negativa en algún período del año; algún mes Ti < 0º, (8 a 11). Climas glaciares: los de curva térmica negativa todo el año; todos los meses Ti < 0, (12). Síntesis de las regiones bioclimáticas de Gaussen y su relación con otras denominaciones. Nº meses Regiones bioclimáticas Otras denominaciones Ti > 0º Pi <= 2Ti 1. Termoerémica 12 12 2. Termohemierémica 12 9-11 Subdesértica cálida 3. Termoxerotérica (sequía días largos) 12 1-8 Mediterránea cálida 4. Termoxerochimérica (sequía días cortos) 12 1-8 Tropical cálida 5. Bixérica (dos períodos de sequía anuales) 12 1-11 Bixérica 6. Termoaxérica (Tmin > 15º) 12 0 Axérica cálida 7. Mesoaxérica (Tmin < 15º) 12 0 Axérica templada 8. Psicroerémica 1-11 11-12 Desértica fría 9. Psicrohemierémica 1-11 9-10 Subdesértica fría 10. Psicroxerotérica 1-11 1-8 Submediterránea 11. Psicroaxérica 1-11 0 Axérica fría 0 - Glacial 12. Criomérica Desértica cálida h) Indices de Thornthwaite (1948) Balance hídrico. Thornthwaite (1948) introdujo el término evotranspiración potencial (E.T.P.) para expresar: "la cantidad de agua que perderá una superficie completamente cubierta de vegetación en crecimiento activo si en todo momento existe en el suelo humedad suficiente para su uso máximo por las plantas". Es difícil que en la práctica se den todas las condiciones para que tenga lugar la E.T.P., pero es un método que se estableció a partir de las medidas realizadas en latitudes medias, donde dan buenos resultado por su similitud con la realidad. Cálculo de la E.T.P.Evapotranspiración potencial mensual (mm) ETP = 16 x (10 T / I) a I = índice de calor anual = suma de los 12 valores del índice de calor mensual (i). Donde i= ( T / 5 ) 1,514 T = temperatura media mensual en ºC. a = función del índice de calor anual (I), que simplificada equivale a 0,016I+0,5. Índice de eficacia pluviométrica (1931) Es una medida de eficacia de las precipitaciones a largo plazo en la promoción del crecimiento vegetal. EPi = 10 (P – E ratio) Donde P-E ratio = 11.5 [P/(T-10)] 10/9 que es igual a 10 veces la suma de la medida de la precipitación-evaporación mensual (P-E ratio) donde P es la precipitación mensual en pulgadas y T es la temperatura mensual en grados Fahrenheit. Todas las temperaturas por debajo de 28.4º Fahrenheit se calculan como 28.4º, todos los P-E ratios superiores a 40 se calculan como 40. Índice de eficiencia térmica (1948) Una medida de eficiencia a largo término de las temperaturas en el crecimiento vegetal. ETi = (T-E ratio) Donde T-E ratio = [(T-32)/4] que es igual a la suma de la medida de la eficiencia térmica mensual (T-E ratio), donde T es la temperatura mensual en grados Fahrenheit, salvo que todas las temperaturas por debajo de 32º se cuentan como de 32º. ETi CLIMA <142 Gélido 142-285 Tundra 285-427 Primer Microtérmico 427-570 Segundo Microtérmico 570-712 Primer Mesotérmico 712-855 Segundo Mesotérmico 855-997 Tercer Mesotérmico 997-1440 Cuarto Mesotérmico >1440 Megatérmico El indice global de humedad Im (1948) Representa esa porción de la precipitación requerida para las necesidades vegetales. Es una medida que toma en consideración la influencia del exceso y del defecto de agua en comparación con las necesidades vegetales dentro de cada periodo estacional. Reemplazó el índice de eficacia pluviométrica. Im = Ih – 0.6 (Ia) Siendo Ih el valor medio de ih y Ia el valor medio de ia de tal manera que : ih = 100 (P – ETP)/ETP ia = 100 (ETP - P)/ETP para los meses húmedos P – ETP > 0 para los meses áridos P – ETP < 0 que es igual a: Im = (100s -60d)/n s es el superavit de agua, (P – ER) d el déficit, ETP – ETR n las necesidades de agua, es decir la evapotranspiración potencial anual (ETP) Simplificadamente se expresa como: Im = (P-ETP/ETP)*100 P = Precipitaciones anuales (mm) ETP = Evapotranspiración potencial media anual (mm) Ombroclima Hiperhúmedo Húmedo IV (superlativo) > 100 100 – 80 Húmedo III (superior) 60 – 80 Húmedo II (medio) 40 – 60 Húmedo I (inferior) 20 – 40 Subhúmedo 20 – 0 Subárido (-20) - 0 Semiárido (-40) – (-20) Arido (-60) – (-40) Hiperárido < (-60) i) Índice de aridez de la UNEP I = P/PE P = Precipitaciones anuales (mm) PE = Evapotranspiración potencial media anual (mm) I CLIMA >0.65 Húmedo 0.65 - 0.5 Sub húmedo – seco 0.5 - 0.2 Semiárido 0.2 - 0.05 Árido <0.05 Hiperárido j) Índice de erosión potencial de Fournier (1960) Indica el impacto potencial de la erosión en el clima K = Pi2 / P Pi = Mes de mayor precipitación media (mm) (lluvia acumulada en el mes de mayor precipitación) P = Precipitaciones anuales (mm) Clasificacion de valores de FMI, CORINE-CEC (1992) Clase K Descripción 1 <60 Muy Bajo 2 60-90 Bajo 3 90-120 Moderado 4 120-160 Alto 5 >160 Muy Alto k) Indice de mediterraneidad de S. Rivas Martinez (1985) Condición de mediterraneidad: Si se cumple que para los meses de verano (Junio, Julio, Agosto) ETP/P > 1 el clima es mediterráneo. Im1 = ETPjl/Pjl Im2 = (ETPjn + ETPjl)/(Pjn + Pjl) Im3 = (ETPjn + ETPjl + ETPag)/(Pjn + Pjl + Pag) 1.2. Indices de termicidad a) Biotemperatura de L.R. Holdrige (1987) Tbio = Tm-[(3L/100)(Tm – 24)2] Esta comprobada para la zona intertropical. Este valor de T elimina las temperaturas por debajo de 0ºC y por encima de 30ºC que según el autor condicionan el desarrollo normal de la vida. A partir de la ETP y de esta biotemperatura establece una clasificación bioclimatica de la vegetación b) Indice de termicidad de S. Rivas Martínez (1987) It = 10(T + m + M) Siendo M: m: T: temperatura media de las máximas del més más frío temperatura media de las mínimas del mes más frío temperatura media anual c) Indice de termicidad compensada Siendo Am la amplitud anual de las temperaturas medias mensuales e It = 10 (T + 2tf) tal que T es la temperatura media mensual y tf la temperatura media del mes más frío: Si Am < 9 9 =< Am =< 18 Am > 18 Itc = It – 90 Itc = It Itc = It + C1 + C2 + C3 + C4 C1 = 5 (Am – 18) C2 = 10 (Am – 21) C3 = 5 (Am –27) C4 = 20 (Am – 46) d) Temperatura positiva Tp = 10tm para todo tm >0 e) Temperatura básica J.L. Montero de Burgos y J.L. González Rebollar (1987) La temperatura básica es la óptima para el crecimiento de las especies. Tb = ti IB i /IB i Siendo t i: IB i: temperatura media mensual intensidad bioclimatica real de cada mes IB : actividad vegetativa anual IBL; actividad vegetativa forestal (sin condicionamiento hídrico) IBC: actividad vegetativa no forestal (con condicionamiento hídrico) IBP: productividad agrícola en regadío (actividad vegetativa potencial sin condicionamiento hídrico y térmico) IBR: productividad agrícola en secano (actividad vegetativa libre y condicionada IBL + IBC) IBF: grado de paralización vegetativa por condiciones térmicas IBS: grado de paralización vegetativa por condiciones hídricas 1.3. Indices de Continentalidad Expresan la amplitud de la oscilación anual en la temperatura. Así el grado de continentalidad es directamente proporcional a esta amplitud. En sentido contrario se aplica el concepto de oceanidad. a) Índice de continentalidad de Gorezynski (1920) K = 1.7*(Mi - mi) / sen(Lat) - 20.4 Mi = Mes más cálido de las Temperaturas medias (°C) mi = Mes más frío de las Temperaturas medias (°C) Lat = grados de Latitud Si K < 10 K > 20 el clima es oceánico el clima es continental b) Índice de continentalidad de Conrad (1946) IC = 1.7*(Mi - mi) / sen(Lat+10) – 14 Mi = Mes más cálido de las Temperaturas medias (°C) mi = Mes más frío de las Temperaturas medias (°C) Lat = grados de Latitud IC CLIMA -20 ; 20 Hiperoceánicos 20 ; 40 Oceánicos 40 ; 60 Subcontinentales 60 ; 80 Continentales 80 ; 120 Hipercontinentales c) Índice de continentalidad de Currey (1974) IC = (Mi - mi) / (1+1/3*Lat) Mi = Mes más cálido de las Temperaturas medias (°C) mi = Mes más frío de las Temperaturas medias (°C) Lat = grados de Latitud IC 0 ; 0.6 CLIMA Hiperoceánicos 0.6 ; 1.1 Oceánicos 1.1 ; 1.7 Subcontinentales 1.7 ; 2.3 Continentales 2.3 ; 5 Hipercontinentales 3. BALANCES HIDRICOS Y BIOCLIMÁTICOS: METODO DE REGÍMENES ECODINÁMICOS La utilización del balance hídrico y bioclimático como técnica para el estudio ecodinámico de una serie o de un lugar concreto nos aporta el conocimiento de un medio natural a partir de los elementos que lo constituyen: - formaciones superficiales, a través de la capacidad de campo, que está determinada por la textura y la profundidad de las raíces. - respuesta de las formaciones vegetales al comportamiento de la humedad en el suelo, que se haya en función de la ETP, la precipitación anual y la temperatura media mensual - comportamiento estacional del balance que nos aporta los periodos de: a) excedente hídrico (Eh) b) recargo de la humedad edáfica c) déficit hídrico (Dh) d) humedad en el suelo durante el déficit hídrico (ST) A partir de aquí podemos establecer los siguientes ambientes ecodinámicos vegetales en función de su respuesta al balance hídrico y bioclimático, en base a una adaptación propia de las clasificaciones de Schimper (1893) y Huget del Villar (1929): - ombrófilia: formaciones vegetales que se desarrollan sin condicionamiento hídrico ni térmico. El volumen de precipitación supera los 1800 mm. Existe excedente y el período de déficit es inexistente o dura de 1 a 2 meses, conservando durante todo el período la humedad en el suelo. Se identifica con los regímenes Ombrófilo y Ombrotropófilo. Las especies son generalmente latifoliadas y perennes. - mesófilia: formaciones vegetales que se desarrollan en condiciones de humedad y temperaturas medias. El excedente se reduce hasta llegar a desaparecer, pero el recargo de humedad edáfica es importante. El déficit hídrico puede prolongarse, pero se conserva la humedad en el suelo durante todo éste período. Se identifica con los regímenes Mesófilo, Subtermomesófilo, Termomesófilo, Criomesófilo, e Hipercriomesófilo. Puede presentar especies con hoja caduca en las situaciones más desfavorables, en tránsito a la tropofilia. - tropófilia: existe una discontinuidad en la armonía de los factores del medio debida a la humedad (el déficit hídrico es el condicionamiento para la actividad vegetativas que lleva a situaciones de paralización de savia). Existe paralización vegetativa que no alcanza los 4 meses y el déficit hídrico generalmente alcanza todo el año. Se identifica con los regímenes Tropófilo, Ombrotropófilo (monzónico), Termotropófilo, Criotropófilo e Hipercriotropófilo. Predominan las especies de hoja caduca y en el tránsito a la xerofilia puede presentar plantas espinosas. - xerofilia: existe un condicionamiento dominante en el factor hídrico del medio. Se pueden distinguir dos 1 situaciones. Existe paralización vegetativa que puede durar más de 4 meses , los regímes identicados son: a) xerófilo: la escasez de agua no es extremada y las plantas presentan formas de resistencia a la sequía (espinas). La duración de la sequía es inferior a 6 meses. Abarca las situaciones extremas de tropofilia espinosa hasta las estepas con Xerófilo e Hipercrioxerófilo. Las especies son arbustivas espinosas. b) hiperxerófilo: existe una falta de agua absoluta. Se corresponde con los desiertos, superando en cualquier caso la paralización vegetativa los 7 meses. Pueden presentarse tres situaciones: Hiperxerófilo, Termohiperxerófilo, Criohiperxerófilo, Hipercriohiperxerófilo. Las especies en este régimen prentan adaptaciones muy especiales a estos medios extremos como las Cactáceas y las Crasuláceas. - termofilia: hay variación térmica importante a lo largo del año, pero sin que exista paralización vegetativa por causas térmicas. En este ambiente ecodinamico se enmarcan los regímes Subtermomesófilo, Termomesófilo, Termotropófilo, Termohiperxerófilo. Las especies vegetales presentan hojas exclerófilas, con márgenes espinosos, generalmente perennes. - criofilia: Existe paralización vegetativa por causas térmicas, sin alcanzar los 6 meses, y engloba a los regimes Criomesófilo, Criotropófilo y Criohiperxerófilo. Las especies vegetales pierden la hoja durante la paralización vegetativa por frío. Hojas de tamaño medio a pequeño y textura pelicular, o presentan hojas aciculares. - hipercriofilia: La paralización vegetativa por causas térmicas supera los 6 meses. Los regímenes que lo engloban son Hipercriomesófilo, Hipercriotropófilo, Hipercrioxerófilo, Hipercriohiperxerófilo. Las especies arbóreas desaparcen y solo hay algunas arbustivas, con predominio de especies herbáceas, con adptaciones a medios extremos por condiciones térmicas. - higrofilia: hace referencia a formaciones vegetales en las que la humedad es un condicionante positivo para el desarrollo de su actividad vegetativa, ya sea en el aire (formaciones higrófilas) tan alta que llega a la saturación dando lugar a la formación de nieblas, como en el suelo (formaciones edafohigrófilas) como las relacionadas con riberas fluviales, márgenes lagunares o litorales. Su comportamiento respecto al balance es similar, aunque el periodo de déficit hídrico, conservando siempre la humedad en el suelo, es mas largo que para las formaciones zonales correspondientes. - helofilia: formaciones vegetales que se desarrollan en lugares que presenta encharcamiento más o menos continuo, desarrolando sus partes vegetales por encima de la superficie del agua. - hidrofilia: formaciones vegetales que se desarrollan en lugares que presenta encharcamiento más o menos continuo, sin desarrolar sus partes vegetales por encima de la superficie del agua, a lo sumo sobresalen a la supercie, extendiéndose por ella - halofilia: formaciones vegetales que se desarrollan en lugares que presenta una alta concentración de sales, presntando adaptaciones vegetales para tolerar la hipersalinidad. 1La estación seca vendrá determinada por la duración de la paralización vegetativa. Este periodo es aportado por el balance bioclimático.
