precipitacion neta e intercepcion en un bosque adulto de pinus

PRECIPITACION NETA E INTERCEPCION EN UN BOSQUE A D U L T O DE
P I N U S R A D I A T A ( D . D O N ) (*)
C . D . O . : 1 1 6 . 1 1
A n t o n H u b e r J . , C a r l o s O y a r z ú n O .
RESUMEN
Se e s t u d i ó la r e d i s t r i b u c i ó n de las preci­
pitaciones en un bosque adulto de Pinus
r a d i a t a , en las c e r c a n í a s de la c i u d a d de
Valdivia (Chile).
Las p r e c i p i t a c i o n e s q u e a l c a n z a r o n el
s u e l o en f o r m a d i r e c t a fueron recogidas
mediante una canaleta metálica, mientras
q u e el agua de e s c u r r i m i e n t o fustal fue
c a p t a d a c o n collares especiales u b i c a d o s
a l r e d e d o r d e los t r o n c o s .
La p r e c i p i t a c i ó n i n t e r c e p t a d a p o r las
c o p a s y t r o n c o s a l c a n z ó a un p r o m e d i o
a n u a l de 1 0 , 3 % . El agua q u e llegó a la
superficie del s u e l o del b o s q u e está c o n s ­
tituída en un 8 7 % por precipitación
d i r e c t a y 1 3 % p o r e s c u r r i m i e n t o fustal.
E s t o s valores
fluctuaron mensualmente
d e p e n d i e n d o de las c a r a c t e r í s t i c a s de las
precipitaciones.
SUMMARY
T h e m o n t h l y , seasonal a n d a n n u a l dis­
t r i b u t i o n o f t h e i n t e r c e p t i o n , n e t precipi­
t a t i o n , t h r o u g h f a l l a n d s t e m f l o w was stu­
died in an a d u l t forest of p l a n t a t i o n P i n u s
r a d i a t a , in t h e p r o x i m i t y of Valdivia (Chi­
le) d u r i n g 1 9 8 1 - 1 9 8 2 .
T h e rainfall t h a t r e a c h e d t h e soil b y
throughfall were collected by means of
a m e t a l i c c h a n n e l , while w a t e r of s t e m ­
flow w a s c o l l e c t e d w i t h special collars pla­
ced a r o u n d t h e s t e m s .
T h e rainfall i n t e r c e p t e d b y t h e c r o w n s
a n d s t e m s r e a c h e d an a n n u a l average of
1 0 . 3 % . T h e w a t e r t h a t r e a c h e d t h e surfa­
ce of t h e forest soil is c o n s t i t u t e d in a
8 7 % by throughfall and 1 3 % by stem­
flow. T h e s e values f l u c t u a t e d m o n t h l y de­
p e n d i n g on t h e rainfall c h a r a c t e r i s t i c s .
T h e i n t e r c e p t i o n decreases t o values l o w e r
t h a n 1 0 % w h e n the p r e c i p i t a t i o n reach
values over 4 0 m m .
It was established t h a t a p r o x i m a t e l y
0.9 mm of rain are necessary to s a t u r a t e
t h e capacity o f w a t e r r e t e n t i o n o f t h e
c r o w n s . Besides, it was d e t e r m i n e d t h a r
t h e s t e m f l o w manisfest
itself after 6 mm
of p r e c i p i t a t i o n , w h i c h is a q u a n t i t y n e c e ­
ssary t o s a t u r a t e w i t h w a t e r the s t e m
barks.
Regression e q u a t i o n w e r e calculated for
n e t p r e c i p i t a t i o n , throughfall a n d s t e m ­
flow on a w e e k l y basis.
INTRODUCCION
Del t o t a l de agua q u e llega a un b o s q u e ,
u n a p a r t e es r e t e n i d a p o r las hojas, r a m a s
y t r o n c o s de los árboles y, devuelta a la
atmósfera
por
evaporación
(Leonard,
1 9 6 1 ; Zinke, 1967; Heuveldop, 1972).
Esta agua q u e no alcanza la superficie del
suelo se d e n o m i n a i n t e r c e p c i ó n y d e p e n ­
d e , p r i n c i p a l m e n t e , de la especie, de la
e s t r u c t u r a del b o s q u e , de la frecuen­
cia, d u r a c i ó n e i n t e n s i d a d de las precipita­
ciones y de las c o n d i c i o n e s m e t e o r o l ó g i ­
cas ( O v i n g d o n , 1 9 5 4 ; L a w s o n , 1 9 6 7 ;
While y Carlisle, 1 9 6 8 ; en F o r g e a r d et al.,
1980).
A m e d i d a q u e la c a n t i d a d de precipi­
tación d e p o s i t a d a sobre la superficie fo­
liar y r a m a s s o b r e p a s a su c a p a c i d a d m á x i ­
ma de r e t e n c i ó n de agua, c o m i e n z a a caer
al suelo j u n t o c o n aquella q u e logra atra­
* P R O Y E C T O RS - 80 - 18 financiado p o r la Dirección de Investigación y Desarrollo, Universidad
Austral de Chile.
Bosque (5) 1: 13 - 20
13
A. Huber J., C. Oyarzún C.
vesar d i r e c t a m e n t e el dosel del b o s q u e
sin ser i n t e r c e p t a d a ( p r e c i p i t a c i ó n di­
recta).
El agua q u e de esta f o r m a llega al s u e l o ,
m á s a q u e l l a q u e usa el t r o n c o de los
á r b o l e s ( e s c u r r i m i e n t o fustal) c o m o m e d i o
para llegar a él, se d e n o m i n a p r e c i p i t a c i ó n
n e t a y es la principal fuente q u e a b a s t e c e
de agua al ciclo h í d r i c o de un b o s q u e
( C h u s a n L i n , 1 9 6 8 ; S c h m a l t z , 1 9 6 9 ) . Las
p r e c i p i t a c i o n e s q u e llegan al suelo por es­
c u r r i m i e n t o fustal p u e d e n p r e s e n t a r varia­
ciones c o n s i d e r a b l e s . A s í , P r e b b l e y Stirk
(1980) obtuvieron un 0,6 % en Eucalyp­
tus melanophloia, mientras que Ford y
D e a n s ( 1 9 7 8 ) e n c o n t r a r o n valores d e
h a s t a 2 7 % e n Picea S i t c h e n s i s .
Los objetivos del p r e s e n t e e s t u d i o son
d e t e r m i n a r l a d i s t r i b u c i ó n m e n s u a l , esta­
cional y a n u a l de la i n t e r c e p c i ó n , preci­
p i t a c i ó n d i r e c t a , p r e c i p i t a c i ó n n e t a y es­
c u r r i m i e n t o fustal e n u n b o s q u e a d u l t o d e
P i n u s r a d i a t a y sus r e l a c i o n e s c o n r e s p e c t o
a las p r e c i p i t a c i o n e s .
dia d e 3 2 m , c o b e r t u r a d e 7 2 % y u n a
d e n s i d a d d e 7 3 3 á r b o l e s / h a . S u área basal
es de a p r o x i m a d a m e n t e 57 m 2 / h a y el
d i á m e t r o a l t u r a p e c h o (DAP) p r o m e d i o
posee un valor de 32 c m . El p e r í o d o de
o b s e r v a c i o n e s se e x t e n d i ó e n t r e j u n i o de
1 9 8 1 y m a y o de 1 9 8 2 .
La i n t e r c e p c i ó n de las p r e c i p i t a c i o n e s
fue d e t e r m i n a d a a partir de la r e l a c i ó n :
I = P - (Pd + Pf)
donde: I = intercepción; P = precipita­
c i ó n ; Pd = p r e c i p i t a c i ó n d i r e c t a y Pf = es­
c u r r i m i e n t o fustal (Aussenac y B o u l a n ­
grat, 1 9 8 0 ) .
Las p r e c i p i t a c i o n e s se r e g i s t r a r o n c o n
un pluviógrafo Wilh L a m b r e c h t KG insta­
l a d o en un c a m p o a b i e r t o , s i t u a d o a 5 0 0
m del lugar de e s t u d i o .
Las p r e c i p i t a c i o n e s q u e llegaron en
f o r m a d i r e c t a al suelo del b o s q u e fueron
recogidas c o n u n a c a n a l e t a m e t á l i c a e n
f o r m a de " V " , de 30 m de largo y 1 3 , 5
cm
d e a n c h o (superficie d e r e c o l e c ­
ción = 4 , 0 5 m 2 ) , i n s t a l a d a a 1 m s o b r e el
nivel del suelo y q u e d e s e m b o c a en un
registrador de agua. Los m o n t o s de p r e ­
MATERIAL Y METODO
cipitación d i r e c t a p o r u n i d a d d e super­
ficie o sus e q u i v a l e n t e s en mm de pre­
D e s c r i p c i ó n del área de e s t u d i o .
c i p i t a c i ó n se c a l c u l a r o n d i v i d i e n d o la can­
tidad de agua recogida p o r la c a n a l e t a
El área de e s t u d i o está u b i c a d a en el
(litros) por su superficie de c a p t a c i ó n .
fundo Huape Tres Esteros, distante 20 km
El agua de e s c u r r i m i e n t o fustal fue
al n o r t e de la c i u d a d de Valdivia ( L a t .
recogida m e d i a n t e collares de p l á s t i c o
39° 4 8 ' S, Long. 7 3 ° 14' 0). La zona po­
ajustados en espiral a l r e d e d o r de los
see un clima del t i p o t e m p l a d o lluvioso
t r o n c o s , según lo p r o p u e s t o p o r F o r d y
con influencia m e d i t e r r á n e a ( F u e n z a l i d a ,
D e a n s ( 1 9 7 8 ) . La p r e c i p i t a c i ó n r e c o g i d a
1 9 7 1 ) y una p r e c i p i t a c i ó n anual de
de esta forma fue c o n d u c i d a a un t u b o
aproximadamente 2.000 m m .
central d e P V C d e 3 8 m m d e d i á m e t r o ,
El b o s q u e es un rodal de P i n u s r a d i a t a
e n c a r g a d o de t r a n s p o r t a r el agua c a p t a d a
a d u l t o y m a n e j a d o de a p r o x i m a d a m e n t e
en 11 á r b o l e s , y q u e d e s e m b o c a en un
16 h a , c o l i n d a n t e con o t r a s p l a n t a c i o n e s
registrador e s p e c i a l m e n t e c o n s t r u i d o para
de c a r a c t e r í s t i c a s similares. Está u b i c a d o
esta finalidad. Para d e t e r m i n a r los a p o r t e s
sobre lomajes de o n d u l a c i ó n suave con
de agua por
e s c u r r i m i e n t o fustal p o r
orientación noroeste y una pendiente pro­
u n i d a d de superficie, se calculó el a p o r t e
medio de 7 % .
p r o m e d i o del e s c u r r i m i e n t o fustal p o r
La p l a n t a c i ó n de Pinus r a d i a t a en estu­
árbol y se m u l t i p l i c ó este
valor p o r el
dio t i e n e una e d a d de 26 a ñ o s , altura me­
n ú m e r o d e árboles p o r h e c t á r e a .
14
Bosque (5) 1: 13 - 20
Precipitación neta e interpretación en un bosque
adulto de Pinus radiata (D. Don).
L o s a p o r t e s s e m a n a l e s de agua a tra­
vés de la p r e c i p i t a c i ó n d i r e c t a , escurri­
m i e n t o fustal y la i n t e r c e p c i ó n p o r las
c o p a s y t r o n c o s c o n las p r e c i p i t a c i o n e s ,
fueron analizados estadísticamente por
m é t o d o s de regresión.
RESULTADOS Y
DISCUSION
En el C u a d r o 1 están o r d e n a d o s p o r
m e s , e s t a c i ó n y a ñ o las c a r a c t e r í s t i c a s de
las p r e c i p i t a c i o n e s y los r e s u l t a d o s de es­
currimiento e intercepción.
L o s m a y o r e s a p o r t e s d e agua p o r preci­
pitación, durante el período de estudio,
o c u r r i e r o n d u r a n t e la e s t a c i ó n de invier­
n o y e l m e s d e m a y o . Esta c o n c e n t r a ­
ción de las lluvias en i n v i e r n o es t í p i c a
p a r a la z o n a ( H u b e r , 1 9 7 0 ) .
D u r a n t e la p r i m a v e r a las p r e c i p i t a c i o n e s
declinaron considerablemente alcanzando
i n c l u s o valores bajo los n o r m a l e s . El p e ­
r í o d o m á s seco del a ñ o c o r r e s p o n d i ó a l
v e r a n o c o n la e x c e p c i ó n de e n e r o q u e fue
anormalmente húmedo.
Las m a y o r e s i n t e n s i d a d e s p r o m e d i o dia­
rias de las p r e c i p i t a c i o n e s se r e g i s t r a r o n
e n t r e abril y a g o s t o y en los meses de e n e ­
ro y f e b r e r o .
Los m a y o r e s a p o r t e s d e agua p o r pre­
c i p i t a c i ó n q u e llegaron al suelo del b o s q u e
fueron a través de las p r e c i p i t a c i o n e s di­
r e c t a s . Sus m o n t o s m e n s u a l e s f l u c t u a r o n
e n t r e los 3 8 , 9 y 8 5 , 9 % de la precipi­
t a c i ó n ( C u a d r o 1) y sus variaciones se d e ­
b e n e x p l i c a r p r i n c i p a l m e n t e p o r las carac­
t e r í s t i c a s de las p r e c i p i t a c i o n e s y de las
condiciones meteorológicas predominan-
Fig. 1:
Relación entre la precipitación n e t a , directa, escurrimiento fustal y las precipitaciones.
Bosque (5) 1: 13 - 20
15
A. Huber J., C. Oyarzún C.
tes d u r a n t e estos p e r í o d o s . Las precipi­
t a c i o n e s c o n a p o r t e s q u e n o s u p e r a n los
30 mm e i n t e n s i d a d de a l r e d e d o r de
3 m m / d í a , son r e t e n i d a s casi en su t o t a ­
lidad, tal c o m o q u e d a d e m o s t r a d o para el
mes de noviembre, donde la intercepción
e s d e 5 3 , 2 % ( C u a d r o 1). Esta i n t e r c e p ­
ción a u m e n t a c u a n d o las c o n d i c i o n e s a m ­
b i e n t a l e s favorecen la e v a p o r a c i ó n . R e ­
s u l t a d o s d i f e r e n t e s se o b t i e n e n c o n preci­
p i t a c i o n e s c u y a i n t e n s i d a d s u p e r a los
14 m m / d í a y q u e , p o r lo general, fueron
de a p o r t e s s u p e r i o r e s a 80 mm m e n s u a ­
les, d e b i d o a q u e en e s t o s casos la m a y o r
p a r t e de las lluvias a l c a n z a el suelo rápida­
m e n t e a través de la p r e c i p i t a c i ó n d i r e c t a ,
c u y o s valores c o n s t i t u y e n m á s del 8 0 ° / o
de la p r e c i p i t a c i ó n t o t a l . R e s u l t a d o s si­
milares h a n o b t e n i d o M a h e n d r a p p a y
Kingston
(1982)
en
diferentes tipos
de b o s q u e s . D e b i d o a e l l o , las i n t e r c e p c i o ­
nes e n t r e los meses de abril y j u l i o alcan­
zan valores inferiores a 8 % ( C u a d r o 1).
Los a p o r t e s de agua p o r e s c u r r i m i e n t o
fustal fluctuaron e n t r e los 5,7 y 1 4 , 8 %
c o n r e s p e c t o a las p r e c i p i t a c i o n e s (Cua­
d r o 2 ) . Según S c h m a l z ( 1 9 6 9 ) , los diferen­
tes p o r c e n t a j e s de este a p o r t e t a m b i é n se
d e b e n explicar p r i n c i p a l m e n t e p o r las
c a r a c t e r í s t i c a s de las
precipitaciones y
Fig. 2:
Relación porcentual entre intercepción, precipitación directa, escurrimiento fustal y la
cantidad de precipitación.
16
Bosque (5) 1: 13 - 20
Precipitación neta e interpretación en un bosque
adulto de Pinus radiata (D. Don).
de las c o n d i c i o n e s m e t e o r o l ó g i c a s . Para
el b o s q u e e s t u d i a d o , se p u e d e e s t a b l e c e r ,
q u e fueron n e c e s a r i o s a p r o x i m a d a m e n t e
0,9 mm de lluvia para s a t u r a r la capaci­
d a d de r e t e n c i ó n de agua de las c o p a s
(Fig. 1) y p e r m i t i r q u e las p r e c i p i t a c i o n e s
q u e a l c a n z a r o n el b o s q u e p u d i e r a n llegar
en su casi t o t a l i d a d al s u e l o .
dencia d e n t r o de los a p o r t e s de agua en
el ciclo h í d r i c o del s u e l o , p o r el r e l a t i v o
bajo n ú m e r o d e á r b o l e s del b o s q u e estu­
diado.
El agua q u e de este f o r m a llegó al sue­
lo, tiene una d i s t r i b u c i ó n m u y l o c a l i z a d a
a l r e d e d o r del t r o n c o y p u e d e ser, p o r lo
t a n t o , d e especial i m p o r t a n c i a e n l o q u e
El e s c u r r i m i e n t o fustal se m a n i f e s t ó r e ­
a d i s p o n i b i l i d a d de agua se refiere, p a r a el
cién d e s p u é s de 6 mm de p r e c i p i t a c i ó n
c o n s u m o del á r b o l , d u r a n t e la é p o c a del
( F i g . 1 ) , c a n t i d a d necesaria p a r a s a t u r a r
año con pocas precipitaciones. La canti­
c o n agua la c o r t e z a de los t r o n c o s , a n t e s
d a d de p r e c i p i t a c i ó n c a l c u l a d a para q u e el
q u e p u d i e r a escurrir l i b r e m e n t e . Este valor
e s c u r r i m i e n t o fustal se m a n i f i e s t e , al igual,
a l t o se p u e d e d e b e r a las c a r a c t e r í s t i c a s de
q u e la c a n t i d a d p a r a s a t u r a r c o n agua las
a b s o r c i ó n y r u g o s i d a d de la c o r t e z a de los
copas de los á r b o l e s , s ó l o d e b e ser consi­
t r o n c o s d e P i n u s r a d i a t a a d u l t o . Las c a n t i ­ d e r a d a c o m o u n a a p r o x i m a c i ó n e n este
d a d e s p r o m e d i o d e agua a p o r t a d a s p o r es­
t r a b a j o , p o r q u e p u e d e variar c o n s i d e r a ­
c u r r i m i e n t o fustal p o r árbol f l u c t u a r o n
b l e m e n t e según la d u r a c i ó n del i n t e r v a l o
e n t r e 34 y 9 9 4 litros p o r m e s . A pesar q u e
e n t r e las lluvias, las c a r a c t e r í s t i c a s de las
2.842 litros de agua por a ñ o alcanzaron el
p r e c i p i t a c i o n e s y las c o n d i c i o n e s m e t e o ­
s u e l o a t r a v é s del e s c u r r i m i e n t o fustal p o r
rológicas.
á r b o l , este valor n o e s d e t a n t a t r a s c e n -
Fig. 3
Porcentaje de la precipitación retenida por las copas y t r o n c o s (intercepción) en rela­
ción a la cantidad de precipitación.
Bosque (5) 1: 13 - 20
17
A. Huber J., C. Oyarzún C.
C u a d r o 1 : Valores m e n s u a l e s , e s t a c i o n a l e s y a n u a l e s de la p r e c i p i t a c i ó n (P), n ú m e r o de d í a s c o n p r e c i p i t a c i ó n
( N ) , i n t e n s i d a d de las p r e c i p i t a c i o n e s ( I n ) , p r e c i p i t a c i ó n d i r e c t a ( P d ) , e s c u r r i e n d o fustal (Pf),
p r e c i p i t a c i ó n n e t a ( P n ) , i n t e r c e p c i ó n (I) y a p o r t e p r o m e d i o de agua p o r e s c u r r i m i e n t o fustal p o r
árbol ( A ) .
P
mm
Junio
Julio
Agosto
In
mm/día
Pn
Pf
Pd
mm
o/o
mm
o/o
mm
I
o/o
mm
o/o
A
lts.
156.3
220.9
231.8
11
14
18
14,2
15.8
12.9
134.2
182.7
184.9
85.9
82.7
79.8
15.7
24.8
22.6
10.0
11.2
9.7
150.0
207.6
207.5
96.0
94.0
89.5
6.3
13.4
24.3
4.Q
6.0
10.5
214
338
308
Total invierno
609.0
43
14.3
501.9
82.4
63.1
10.4
565.0
92.8
44.0
7.2
860
Septiembre
Octubre
Noviembre
154.3
81.2
31.4
18
10
10
8.6
8.1
3.1
116.7
59.6
12.3
75.6
73.4
38.9
18.2
7.4
2.5
11.8
9.1
8.0
134.9
67.0
14.7
87.4
82.5
46.8
19.4
14.2
16.7
12.6
17.5
53.2
248
101
34
Total primavera
266.9
38
8.3
188.5
70.6
28.1
10.5
216.6
81.2
50.3
19.8
383
Diciembre
Enero
Febrero
67.1
135.3
78.7
7
9
6
9.1
15.1
13.1
45.8
102.5
57.4
68.3
75.8
72.9
6.3
18.0
8.5
9.4
13.3
10.8
52.1
120.5
65.9
77.5
89.1
83.7
15.0
14.8
12.8
22.4
10.9
16.3
86
246
116
Total verano
281.1
22
12.4
205.7
73.2
32.8
11.7
238.5
84.3
42.6
15.2
448
Marzo
Abril
Mayo
33.4
86.3
492.5
6
4
20
5.6
21.6
24.6
24.7
70.1
388.4
74.0
81.2
78.9
1.9
9.6
72.9
5.7
11.1
14.8
26.6
79.7
461.3
79.6
92.4
93.7
6.8
6.6
31.2
20.4
7.6
6.3
26
131
994
Total o t o ñ o
612.2
30
17.3
483.2
78.9
84.4
13.8
567.0
92.7
44.6
7.3
1.151
1.769.2 133
13.3
1 .379.3
78.0
208.4
11.8
1.587.7
89.7
181.5
10.3
2.842
Total anual
18
1981
N
días
1982
Bosque (5) 1: 13 - 20
Precipitación neta e interpretación en un bosque
adulto de Pinus radiata (D. Don).
U n f a c t o r d e gran i m p o r t a n c i a , q u e re­
gula la c a n t i d a d de agua q u e e f e c t i v a m e n ­
te llega al s u e l o , p r e c i p i t a c i ó n n e t a , es la
i n t e r c e p c i ó n . El agua r e t e n i d a p o r las a c í ­
culas, r a m a s y t r o n c o y q u e es d e v u e l t a a
la a t m ó s f e r a p o r e v a p o r a c i ó n , a l c a n z ó va­
lores q u e f l u c t u a r o n e n t r e 4 . 0 y 5 3 . 2 %
m e n s u a l c o n r e s p e c t o a la p r e c i p i t a c i ó n .
En g e n e r a l , los valores p o r c e n t u a l e s de la
i n t e r c e p c i ó n son inferiores al 1 0 % de las
p r e c i p i t a c i o n e s , c u a n d o los a p o r t e s d e
agua p o r p r e c i p i t a c i ó n son s u p e r i o r e s a 40
m m ( F i g . 3 ) . Bajo estas c o n d i c i o n e s , las
precipitaciones son generalmente conti­
nuadas, lo que no permite que existan
períodos de tiempo d o n d e toda o parte
del agua r e t e n i d a p o r las c o p a s vuelva a
evaporarse. T a m p o c o es necesario que una
p a r t e de la siguiente n u e v a p r e c i p i t a c i ó n
sea u s a d a para volver a s a t u r a r las c o p a s de
los á r b o l e s para q u e las lluvias p u e d a n lle­
gar en su casi t o t a l i d a d al s u e l o . Este t i p o
de p r e c i p i t a c i ó n va a c o m p a ñ a n d o p o r con­
d i c i o n e s a m b i e n t a l e s q u e d i s m i n u y e n con­
s i d e r a b l e m e n t e las posibilidades de e v a p o ­
ración, lo que permite mantener en un
nivel bajo y c o n s t a n t e (inferior al 1 0 % )
a la i n t e r c e p c i ó n (Figs. 2 y 3 ) .
Las p r e c i p i t a c i o n e s c o n a p o r t e s infe­
riores a 20 m m , d i s c o n t i n u a d a s o de baja
intensidad, permiten intercepciones más
altas, p o r q u e la lluvia es r e t e n i d a casi en
su t o t a l i d a d p o r las c o p a s o está e x p u e s ­
ta a un m a y o r t i e m p o p a r a e v a p o r a r .
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20
Bosque (5) 1: 13 - 20