ВЛИЯНИЕ СКЛОНОВОГО ЛЕСА ОМАНА (РЕГИОН ДОФАР), ПИТАЕМОГО ОСАДКАМИ ИЗ ТУМАНА, НА ПОДЗЕМНЫЙ ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ: МОДЕЛИРОВАНИЕ В МАСШТАБЕ КОРНЕВОЙ ЗОНЫ

Анвар Рашидович КАСИМОВ; Анке ХИЛЬДЕБРАНДТ; Юрий Викторович ОБНОСОВ

ВЛИЯНИЕ СКЛОНОВОГО ЛЕСА ОМАНА (РЕГИОН ДОФАР), ПИТАЕМОГО ОСАДКАМИ ИЗ ТУМАНА, НА ПОДЗЕМНЫЙ ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ: МОДЕЛИРОВАНИЕ В МАСШТАБЕ КОРНЕВОЙ ЗОНЫ

Анвар Рашидович КАСИМОВ, Анке ХИЛЬДЕБРАНДТ, Юрий Викторович ОБНОСОВ

Abstract

Рассматривается склоновый лес полуаридной зоны в Омане, особенностью которого является перехват кроной деревьев жидкости (тумана и осадков слабой интенсивности) из муссонного ветрa в течение трех месяцев в году. Эта вода капает с листвы на землю по площади проекции кроны и стекает по стволу, в результате чего влага аккумулируется в прикорневой зоне почвы и используется деревом в течение длительного постмуссонного периода. За счет капиллярности и гравитации почвенная вода дрейфует к зеркалу грунтовых вод. Предложена модифицированная математическая модель Грина-Ампта для вертикального влагопереноса в зоне питания дерева, которая учитывает циклостационарность процесса «капельного самоорошения», неравномерный по глубине перехват влаги распределенными корнями дерева и возможность остановки движения воды за счет неодинаковых капиллярных давлений в зоне промачивающего и дренирующего фронтов.

Keywords

листопадный туманный лес, засушливый/полузасушливый регион, склоновая растительность, орографический дождь, забор влаги корнями растений, закон Дарси, модель Грина-Ампта

Full Text:

PDF (Russian)

References

Lubczynski, M. W. The hydrogeological role of trees in water-limited environments / M. W. Lubczynski // Hydrogeology J. – 2008. – V.17. – P. 247–259.

Brown, G. Community composition and population dynamics in response to artificial rainfall in an un-disturbed desert annual community in Kuwait / G. Brown // Basic Appl. Ecol. – 2002. – V. 3. – P. 145–156.

Van Dijk, A. I. J. M. Planted forests and water in perspective / A. I. J. M. Van Dijk // Forest Ecology and Management. – 2007. – V.251 – P. 1–9.

Steward, D. R. An analytic solution for groundwater uptake by phreatophytes spanning spatial scales from plant to field to regional / D. R. Steward, T. S. Ahring // Journal of Engineering Mathematics. – 2009. – V. 64. – P.85–103.

Hildebrandt, A. Forest on the edge: Seasonal cloud forest in Oman creates its own ecological niche / A. Hildebrandt, E. A. B. Eltahir// Geophys. Res. Lett. – 2006. – V. 33. – L11401.

Hildebrandt, A. Using a horizontal precipitation model to investigate the role of turbulent cloud deposi-tion in survival of a seasonal cloud forest in Dhofar / A. Hildebrandt, E. A. B. Eltahir // J. Geophys. Res. – 2008. – V. 113. – G04028.

Hildebrandt, A. Ecohydrology of a seasonal cloud forest in Dhofar: 1. Field experiment / A. Hildebrandt, M. A. Al-Aufi, M. Amerjeed and othes //Water Resources Research . – 2007. – V. 43. – W10411.

Abdul-Wahab, S. A. Total fog and rainwater collection in the Dhofar region of the Sultanate of Oman during the monsoon season / S. A. Abdul-Wahab, A. M. Al-Damkhi, H. Al-Hinai and othes // Water Internation-al. – 2010. – V. 35. – P.100–109.

Bruijnzeel, L. A. Hydrology of tropical montane cloud forests: A reassessment / L. A. Bruijnzeel // Land Use and Water Resources Research. – 2001. – V. 1. – P. 1.8–1.18.

Foster, P. The potential negative impacts of global climate change on tropical montane cloud forests / P. Foster // Earth-Science Reviews. – 2001. – V. 55. – P. 73–106.

Hursh, C. R. Field moisture balance in the Shimba Hills, Kenya / C. R. Hursh, H. C. Pereira // The East African Agricultural Journal. – 1953. – V. 18. – P. 139–148.

Juvik, J. O. Relationship between rainfall, cloud-interception, and canopy throughfall in a Hawaiian montane forest / J. O. Juvik, D. Nullet // In Tropical Montane Cloud Forests. – 1995, edited by L. S. Hamilton, et al., Springer Verlag. – New York, 1995.

Hutley, L. B.Water balance of an Australian subtropical rainforest at altitude: The ecological and phys-iological significance of intercepted cloud and fog / L. B. Hutley, D. Doley, D. J. Yates, A. Boonsaner // Australi-an Journal of Botany. – 1997. – V. 45. – P. 311.

del-Val, E. Rain forest islands in the chilean semiarid region: Fog-dependency, ecosystem persistence and tree regeneration / E. del-Val, J. J. Armesto, O. Barbosa and othes // Ecosystems. – 2006. – V. 9. – P. 598–608.

Philip, J. R. Redistribution of soil water from plane, line, and point sources / J. R. Philip, J. H. Knight // Irrigation Science. – 1989. – V. 12. – P. 169–180.

Kacimov, A. R. The Green-Ampt 1-D infiltration from a ponded surface into a heterogeneous soil / A. R. Kacimov, S. Al-Ismaily, A. Al-Maktoumi // J. Irrigation and Drainage ASCE. – 2010. –V. 136(1). – P. 68–72.

Polubarinova-Kochina, P. Ya. Theory of Ground-water Movement / P. Ya. Polubarinova-Kochina. – Princeton: Princepton Univ. Press, 1962.

Jarvis, N. J. A simple empirical model of root water uptake / N. J. Jarvis // J. Hydrology. – 1989. – V. 107. – P. 57–72.

Ince, E. L. Ordinary Differential Equations / E. L. Ince // Longmans, Green and Co. – London, 1926.

Bouwer, H. Rapid field measurements of air entry value and hydraulic conductivity of soil as signifi-cant parameters in flow system analysis / H. Bouwer // Water Resources Research. – 1966. – V.2. – P. 729–738.

Molz, F. J. Extraction models of soil moisture use by transpiring plants / F. J. Molz, I. Remson //Water Resources Research. – 1970. – V.6. – P. 1346–1356.

Prada, S. Fog precipitation and rainfall interception in the natural forests of Madeira Island (Portugal) / S. Prada, M. M. de Sequeira, C. Figueira, M. A. da Silva // Agricultural and Forest Meteorology. – 2009. – V. 149. – P. 1179–1187.

Wolfram, S. Mathematica. A System for Doing Mathematics by Computer / S.Wolfram. – Addison-Wesley, Redwood City, 1991.

Refbacks

There are currently no refbacks.

Username
Password
Remember me

Vestnik of Volga State University of Technology. Series: Forest. Ecology. Nature Management