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Soil moisture regimes under different land uses were observed and modeled in a representative forest basin in the Catalonian Pre-Pyrenees, more specifically in the Ribera Salada catchment (222.5 km2). The vegetation cover in the catchment consists of pasture, tillage and forest. A number of representative plots for each of these land cover types were intensely monitored during the study period. The annual precipitation fluctuates between 516 and 753 mm, while the soil moisture content oscillates between 14 and 26% in the middle and low lying areas of the basin, and between 21 and 48% in shady zones near the river bed, and in the higher parts of the basin. Soil moisture and rainfall are controlled firstly by altitude, with the existence of two climatic types in the basin (sub-Mediterranean and sub-alpine), and further, by land use. Two models were applied to the estimated water moisture regimes: the Jarauta Simulation Newhall model (JSM) and the Newhall simulation model (NSM) were found to be able to predict the soil moisture regimes in the basin in the different combinations of local abiotic and biotic factors. The JSM results are more precise than the results obtained using another frequently used method, more specifically the Newhall Simulation Model (NSM), which has been developed to simulate soil moisture regimes. NSM was found to overestimate wet soil moisture regimes. The results show the importance of the moisture control section size and Available Water Capacity (AWC) of the profile, in the moisture section control state and variability. The mountain soils are dominated by ustic and occasionally xeric regimes. Land use changes leading to an increase in forest areas would imply drier soil conditions and therefore drier soil water regimes. These effects are most evident in degraded shallow and stony soils with low AWC.
Los regimenes de humedad del suelo bajo diferentes usos del suelo fueron observados y modelados
en una cuenca forestal modelo en el Prepirineo meridional Catalán, específicamente en la
cuenca de la Ribera Salada (222.5 km2). La vegetación presente en la cuenca consiste en pasturas,
cultivos y bosques. Un número representativo de parcelas experimentales por cada uso del suelo
fueron monitoreados de forma intensiva durante el periodo estudiado. La precipitación anual
fluctúa entre 516 y 753 mm, mientras el contenido de humedad del suelo oscila entre 14 y 26% en
la parte baja y media de la Cuenca y entre 21 y 48% para zonas de umbría cerca de las riberas, y en
las partes altas de la cuenca. La humedad del suelo y las lluvias están controladas en primer lugar
por la altitud, con la existencia de dos pisos climáticos en la cuenca (sub-Mediterrano y subalpino),
y además por los usos del suelo. Dos modelos fueron implementados para estimar los
regimenes de humedad del suelo: El Modelo de Simulación Jarauta (JSM) y el Modelo de Simulación
Newhall (NSM) encontrando que pueden predecir los regimenes de humedad del suelo en la
cuenca para diferentes combinaciones de factores bióticos y abióticos a escala local. Los resultados
usando JSM son más precisos que los obtenidos mediante el modelo mas usado, concretamente
NSM, el cual ha sido específicamente desarrollado para la simulación de los regimenes de humedad
del suelo. El NSM tiende a sobre estimar los regimenes de humedad del suelo, tendiendo hacia
regimenes húmedos. Los resultados muestran la importancia de la profundidad de la sección control
del suelo y la capacidad de retención de humedad del suelo, en el estado y variabilidad de la
sección control de humedad del suelo. Los suelos en zonas de montaña mediterránea están dominados
por regímenes ústicos y excepcionalmente xericos. Los cambios en los usos del suelo están
direccionados hacia un incremento de las áreas forestales lo cual implica una disminución en la
humedad del suelo. Estos efectos son más evidentes en suelos superficiales degradados y pedregosos
con baja retención de humedad.
The research was partly funded by the Spanish
Government grant MAE AECI 2004-2006 and the project
REN2001-1590/HID (Ministry of Science and Technology,
Spain). |
