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CONGRESO FORESTAL ESPAÑOL - Lourinzán 1.993. Ponencias y comunicaciones. Tomo III
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INTERCEPCION, TRASCOLACION y ESCORRENTIA CORTICAL EN MASAS
DE EUCAL YPTUS GLOBULUS LABILL y PINUS PINEA L. DEL SUR DE LA
PROVINCIA DE HUELVA.
F. González Hernández; M. López Arias & M. T. Minaya Gallego
Dpto. Sistemas Forestales. CJ. T.-I.N.I.A. Apdo. 8.111, 28080 MADRID
Resumen
Durante 1983 Y 1989, se ha realizado un seguimiento diario de los diferentes flujos
de precipitación, intercepción, trascolación y escorrentía cortical en masas de Eucalyptus
globulus Labill y Pinus pinea L., situadas en el sur de la provincia de Huelva, mediante la
instalación de dos parcelas experimentales. Globalmente se han computado unos porcentajes
de intercepción, trascolación y escorrentía cortical del 6,5; 91,2 Y 2,3 % respectivamente
para el eucaliptal y del 22,8; 77,0 Y 0,15 % para el pinar. La intercepción medida en el pinar
es 3,5 veces la del eucaliptal, la razón de ello es por un lado, la mayor capacidad de
saturación del pinar frente al eucaliptal y por otro, la mayor cobertura del pinar.
P.C.: Intercepción, trascolación, escorrentía cortical, Eucalyptus globulus, Pinus pinea.
Abstraet
During the ye_ars 1983 and 1989, a daily follow up study has been carried out of the
different in-flows of precipitation, interception, throughfall and stemflow which have taken
. place in forests of Eucalyptus globulus Labill and Pinus pinea L. located in the southern part
of the province of Huelva. Such a study has been accomplished by setting up two
experimental sample plots. AH in aH, several percentages have -been analysed; that is 6.5 %
of interception, 91. 2 % of throughfall and 2.3 % of stemflow in the E. globulus area and
22.8%, 77. O% and O. 15 % repectively in the P. pinea one. The interception measured in the
P. pinea part is three times and a half as much as the one measured in the other area. On one
hand, it is due to the greater capacity of saturation of P. pinea than that of the E. globulus,
and, on,the other, to its larger covering area.
K. W.: Interception, throughfall, stemflow, Eucaliptus globulus, Pinus pinea
INTRODUCCION
Cuando se produce una precipitación pluvial o nival sobre un terreno desprovisto de
vegetación o de otros elementos naturales o artificiales, toda ella alcanzará la superficie del
suelo, a excepción de una pequeña cantidad que se evapora y que nunca se mide (DASTA-
82
NE, 1974). No ocurre lo mismo cuando la precipitación tiene lugar sobre una zona arbolada
, o en general cubierta de vegetación, en la que una fracción considerable nunca llega a tocar
el suelo, y la que lo consigue, lo hace a través de diferente trayectorias.
Debido a la presencia de la vegetación se producen una serie de fenómenos cuyo
resultado es que la precipitación incidente se divide en tres componentes principales o flujos:
Trascolación, Escorrentía cortical e Intercepción.
La trascolación es la cantidad de agua que alcanza directamente el suelo a través de
los huecos existentes en la cubierta de copas, o lo hace por goteo de hojas, yemas, ramas,
ramillas, etc.
La escorrentía cortical o fustal es el agua que fluye a través de hojas, yemas, ramas
y ramillas para desembócar en el fuste principal o tronco y llegar posteriormente a la
superficie del suelo.
La intercepción se define como la fracción de precipitación incidente que no llega
a la superficie del suelo ni por trascolación ni por escorrentía cortical (KITTREEDGE,
1948). La intercepción así considerada incluye, por una parte, la escorrentía cortical que no
. alcanza el suelo y, por otra, el agua que se evapora desde la cubierta durante la precipitación
y la que sirve para saturar las copas de los árboles evaporándose después de la precipitación
o que es parcialmente absorbida por la propia vegetación.
Así, el baléJflce de estos flujos entre la parte superior de la cubierta de copas y la
superficie del suelo, se suele formular mediante la ecuación: P = TR + EC + 1, donde P
es la precipitación incidente (mm), TR la trascolación (mm), EC la escorrentía ,cortical o
fustal (mm) e I la intercepción de la vegetación (mm).
ZONA DE ESTUDIO
El área geográfica donde se ha realizado el estudio se sitúa en las coordenadas 6° 37'
longitud oeste; 37° 11' latitud norte; 35 m s.n.m., en el municipio de Almonte, zona sur de
la provincia de Huelva. En este lugar, se han delimitado e instrumentalizado dos parcelas:
una bajo cubierta arbórea de Eucalyptus globulus Labill y la otra separada unos trescientos
metros bajo cubierta de Pinus pinea L.
La ubicación de la parcela de. eucaliptos se realizó en el lugar donde el arbolado
reunía una serie de características en cuanto a edad, desarrollo, estado sanitario y el terreno
cierta regularidad, no presentando encharcamientos, avenamientos, barrancos, pendientes
excesivas, etc.
En este lugar, que consideramos sintetiza las características medias de la zona, se
limitó una parcela cuadrada de 240 m de lado (5,76 ha). Concéntrica con ella se limitó una
segunda parcela también de forma cuadrada de 256 m de lado (6,55 ha). Entre ambas queda
una franja de ocho metros cuyo objeto es eliminar el efecto de borde, quedando a su vez las
dos parcelas circunscritas de una masa forestal de similares características.
La masa forestal que mantiene, presenta un normal desarrollo acorde con las
características ecológicas de la zona, procediendo de una plantación a marco real realizada
en el año 1967.
El inventario realizado en 1983 arrojó los siguientes resultados:
Edad: 16 años.
Espaciamiento: 4 x 4 m.
Fracción de cabida cubierta: 23,7%
Diámetro cuadrático medio: 24 cm.
83
Altura total media: 19,7 m.
.
En la misma zona, a"unos trescientos metros de esta parcela y al otro lado de una
pIsta forestal que en este lugar separa las masas de E. globulus y P. pinea, se sitúa una
segunda parcela circular de 28 m de radio (0,25 ha) bajo cubierta de P. pinea. La topografía
del terreno presenta una cierta pendiente « 0,5 %) hacia todas las direcciones.
La vegetación arbórea procede de una repoblación efectuada en los años cuarenta.
Desde su implantación se han realizado podas, rozas y algún aclarado. El inventario realizado
en 1989 arrojó los siguientes resultados:
Edad: 47 años.
Espaciamiento: 4,2 m.
Pies por hectárea: 557 árboles
Fracción de cabida cubierta: 38,5 %
Diámetro cuadrático medio: 17 cm.
Altura total media: 7,1 m.
MATERIAL Y METODOS
La medida de la precipitación incidente de la zona, se efectuó con un pluviometro tipo
HELLMANN situado en un raso a doscientos metros de la parcela de eucaliptos. Para la
precipitación trascolada se instalaron diez pluviometros en la parcela de eucaliptos y tres en
la de pinar.
Durante 1983 y 1989 se efectuaron las lecturas diarias de los pluviometros por el
procedimiento habitual, registrándose 42 días de precipitación en 1983 y 57 en 1989.
Para la media de la escorrentía cortical en la parcela de eucaliptos fueron elegidos
aleatoriamente diez árboles, a los que les fue instalado en el fuste, a un metro sobre el suelo,
un anillo helicoidal que recogía el agua escurrido. Para esta misma operación fueron elegidos
y anillados tres árboles en la parcela de pinar. Diariamente se realizaron las medidas con
probetas graduadas en centímetros cúbicos.
Obtenidos los valores diarios de trascolación y escorrentía cortical de cada parcela,
así como la precipitación incidente de la zona, la intercepción fue calculada por aplicación
de la ecuación del balance: 1 = P - (TR + EC).
RESULTADOS Y DISCUSION
Los diferentes parámetros hídricos obtenidos para las ,masas, por año y estación, se
reflejan en el Cuadro 1.
Las pérdidas por intercepción varían de un lugar a otro como respuesta a las
diferentes características de vegetación y precipitación. Los principales efectos de la
vegetación están relacionados con las diferencias en la capacidad de saturación de las
especies, la mayor o menor facilidad de evaporación de la superficie mojada y la rugosidad
de la cubierta y sus implicaciones en la resistencia aerodinámica. Las características más
importantes a considerar respecto de la precipitación se refieren al tipo, duración, frecuencia
e intensidad de la misma.
Para los períodos estudiados, con precipitaciones anuales muy diferentes, 488,7 mm
en 1983 y 1105,2 mm en 1989, los diferentes caudales recogidos, mantienen una misma
tendencia estacional, presentando un máximo otoñal, al que siguen en importancia la
primavera y el invierno, y finalmente el verano, con unos porcentajes sobr~ el total
precipitado de 83,5; 8,3; 7,6 Y 0,6 en 1983 y de 70,8; 13,3; 12,2 Y 3,7 en 1989. La misma
84
tendencia se mantiene salvo alguna pequeñá excepción respecto de las fracciones trascolada,
interceptada y de escorrentía correspondientes.
En la masa eucaliptal, la intercepción representa el 8,5 % Y 5,6 % de la precipitación
para 1983 y 1989 respectivamente, valores que se incrementan hasta el 23,7% y 22,4% en
la masa de pinar. En ambas formaciones, se obtienen _unos menores porcentajes, de
intercepción en 1989, lo que se atribuye fundamentalmente al mayor caudal de agua
precipitada (1105,2 mm). Esta relación se corresponde con lo indicado por diferentes autores,
de una disminución de los porcentajes interceptados con el aumento de la precipitación
(WARD y ROBINSON, 1990; BRAS, 1990).
En cuanto a los mayores valores interceptados por el pinar frente al eucaliptal, de
forma general se debe a una mayor capacidad de saturación de las coníferas frente a las
frondosas, aumentado en nuestro caso por la mayor cobertura de copas presentado por el
pinar. El 6,5 % que de forma global se obtiene para el eucaíiptal, es inferior a valores (1525 %) publicados para frondosas, pudiendo tener su explicación en las razones anteriores.
El 22,8% obtenido para el pinar está más próximo al 25-35% dado por (WARD y
ROBINSON, 1990) como media para coníferas.
Por su carácter diferencial, lo que no es intercepción es trascolación o escorrentía
cortical y en consecuencia la precipitación trascolada en una masa cualquiera se comporta de
forma inversa a la precipitación interceptada, es decir aumentando cuando ésta disminuye,
y aumentando también con el incremento de precipitación. La precipitación trascolada es el
89,2% y 92,1 % en 1983 y 1989 para el eucaliptal, valores que disminuyen al 76,1 % y
77,4 % en el pinar, con un cómputo global de 91,2 % Y 77 % en el eucaliptal y pinar
respectivamente.
La escorrentía cortical en ambas masas representa cantidades pequeñas en
comparación con los volúmenes trascolados e interceptados, si bien en el eucaliptal la
importancia relativa es mayor, a lo que contribuye positivamente el mayor tamaño de los
árboles y la menor rugosidad de su corteza, haciendo que la precipitación tenga mayor
superficie de choque, y que fluya por el tronco más rápidamente, disminuyendo el tiempo
de evaporación.
Con la totalidad de las ol?servaciones de precipitación y las correspondientes a la
intercepción y trascolación, se han ajustado para cada formación vegetal los modelos
empíricos I= a + b*P y TR = a + b*P (WARD y ROBINSON, 1990; BRAS, 1990). Al
no disponer de un número suficiente de datos, la ecuación correspondiente a la escorrentía
cortical EC = a + b*P se dedujo analíticamente de los modelos y el balance. Los
parámetros de ajuste se muestran en el Cuadro 2.
Las estimaciones de los diferentes flujos para el total anual precipitado, se aproximan
considerablemente a los valores medidos, si bién son inferiores para la intercepción y
ligeramente superiores para la trascolación y escorrentía cortical.
CONCLUSIONES
Los valores globales de intercepción (22,8 para el pinar y 6,5 % para el eucaliptal),
muestran claramente una mayor capacidad interceptora del pinar, constatando una vez más
este característica de las coniferas frente a las frondosas. La principal razón estriba en la
mayor capacidad de saturación de las coniferas, complementada en nuestro caso, con una
, mayor cobertura arbolada del pinar.
La traslocación se inicia con precipitaciones superiores a 0,62 y 0,14 mm en el pinar
y eucaliptal respectivamente. Igualmente para la escorrentía cortical son necesarios 6.9 mm
85
en el pinar y 3.7 mm para el eucaliptal.
Para precipitaciones abundantes, los valores estimados para la intercepción,
transcolación y escorrentía cortical son 19,6; '80,1 Y 0,26% para el pinar y 5,0; 92,0 Y 2,9%
para el eucaliptal.
BIBLIOGRAFIA
BRAS, R.L. (1990). Hydrology, An Introduction to Hydrologic Science. Massachusetts
Institute of Tecnology, 643.
, DASTANE, N.G. (1974). Precipitación efectiva en la agricultura de regadio. Organización
de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. Roma, 68 .
KITTREEDGE, J. (1948). Forest influences. McGraw-Hill, New York, 394.
WARD, R.C. & ROBINSON, M. (1990). PrincipIes of hydrology. MacGraw-Hill Book
Company, 365.
86
Cuadro 1. Precipitación incidente, trascolación, escorrentía cortical
e intercepción en masas de E. globulus y P. pinea del sur
de la provincia de Huelva.
Precipitación Trascolación Escorrentfa Intercepción
cortical
Incidente
Parcela
Año Estación
(nm)
(%)
(nm)
(%)
(nm)
(%)
(nm)
(%)
E
Primavera
40,8
8,3
33,5
6,8
0,5
0,1
6,8
1,4
U
Verano
3,0
0,6
2,1
0,4
0,0
0,0
0,9
0,2
Otoño
408,4
83,5
368,3
75,4
10,1
2,0
30,0
6,1
Invierno
36,5
7,6
32,1
6,6
0,6 0,2
3,8
0,8
e
1983
A
488,7 100,0 436,0 89,2
11,2
2,3
41,5
8,5
133,5
12,1
3,1
0,3
10,4
0,9
38,0
3,4
1,2 0,1
1,8
0,2
L
Total
I
Primavera
147,0
13,3
P
Verano
41,0
3,7
Otoño
782,0
70,8 722,3 65,4
Invierno
135,2
12,2 124,4
T
1989
A
Total
L
1105,2
11,2
100,0 1018,2 92,1
18,0
1,6
41,7
3,8
2,4
0,2
8,4
0,7
24,7 2,2
62,3
5,6
Primavera
40,8
8,3
24,8
5,0
0,0
0,0
16,0
3,3
Verano
3,0
0,6
1,1
0,2
0;0
0,0
1,9
0,4
Otoño
408,4
83,5
320,2 65,5
0,9
0,2
87,3
17,8
Invierno
36,5
7,6
0,0
0,0
10,9
2,2
488,7 100,0 371,7 76,1
0,9 0,2
116,1
23,7
Primavera
147,0
-13,3
0,2
0,0
34,8
3,2
Verano
41,0
3,7
32,0
2,9
0,0
0,0
9,0
0,8
Otoño
782,0
~0,8
612,9
55,4
1,3
0,1
167,8
15,2
Invierno
135,2
12,2
99,1
9,0
0,0
0,0
36,1
3,2
1105,2 100,0 856,0
77,4
1,5
0,1
247,7
22,4
100,0 1454,2 91,2 35,9
2,3
103,8
6,5
0,15 363,8
22,8
P
1983
I
Total
25,6
5,4
N
A
1989
R
Total
Parcela eucaliptal
1983 y 1989
Parcela pinar
1983 y 1989
1593,9
112,0 10,1
1593,9 100,0 1227,7 77,0
2,4
Cuadro 2.- Parámetros correspondientes a los modelos de intercepción,
translocación y escorrentía cortical.
PARAMETRO
E U CAL ¡ P TAL
P
MODELO
a
INTERCEP- I (nm)=a+bP
CION
b
r
0,233463 0,050622 0,852
a
I
N A R
b
r
0,517738 0,196088
0,991
TRASCOLA- TR(nm)=a+bP -0,124988 0,920117 0,999 -0,499484 0,801273
CION
0,999
ESCORRENTIA CORTI EC(nm)=a+bP -0,108475 0,029261
CAL
-0,018254 0,002639