Η επίδραση του βαθμού αραιώσεων σε οικολογικές παραμέτρους του κύκλου του νερού σε συστάδα πλατύφυλλου δρυός (Quercus frainetto TEN.) στο Χολομώντα Χαλκιδικής

Abstract

The purpose of this study was to study the effect of thinning intensity in throughfall, foliage drip, stemflow, volumetric soil water content at the depth of 20 cm, surface runoff and leaf transpiration in a stand of the broad-leaved oak (Quercus frainetto Ten.) in Cholomonta mountain of Halkidiki. Measurements of these environmental aspects of the hydrological cycle in the forest took place over two consecutive years immediately after making appropriate thinning interventions in the following desired treatments: 1) Control (degree of canopy cover: 90.05% and degree of ground cover: 76.04%) 2) Moderate thinning (degree of canopy cover: 62.51% and degree of ground cover: 58.58%) 3) Heavy thinning (degree of canopy cover: 51.48% and degree ground cover 51.55%) 4) Deforestation Deforestation allowed the largest amounts of precipitation reaching the ground, while higher values of throughfall showed the heavy thinning, followed by the moderate thinning, while the control throughout the study period showed the lowest values of throughfall. As far as the foliage drip concerns the biggest values presented the heavy thinning, followed by the moderate thinning, while the control, as in throughfall, showed consistently the lowest values. In reference to the stemflow the moderate thinning was significantly superior compared with the control maindy and the heavy thinning secondly. It is believed that this is essentially due to some biotic characteristics of the trees that were selected for measurement and not to the thinning intensity. However stemflow proved to be a very important parameter of the hydrological cycle in this forest ecosystem. The volumetric soil water content at the depth of 20 cm was the ecological variable that did not seem to be significantly affected by the thinning intensity, with the exception of the summer period of 2005 when the mean values of the deforestation and the heavy thinning were significantly higher compared with these of the moderate thinning and the control. As regards the surface runoff for the entire period of study deforestation in the first place and the heavy thinning in the second created more favorable conditions of production in comparison with the witness mostly and the moderate thinning secondly. Indeed, the above trend was more pronounced after high altitude, intensity and duration rainfalls. Finally the influence of thinning density on leaf transpiration at tree level was great since consistently in both growth periods after the thinning interventions took place the heavy thinning showed its significant superiority in comparison with the control mainly and the moderate thinning secondly. In conclusion it must be emphasized that in this stand of the broad-leaved oak the way the ecological variables of the forest hydrological cycle are modulated in space and time is substantially the result of the interaction between the thinning treatment and the particular conditions of the biotic and the abiotic environment existing in this study area.

Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας ήταν η μελέτη της επίδρασης του βαθμού αραιώσεων στη διαπερώσα βροχή, στην πίπτουσα βροχή από την άκρη της κόμης, στην κορμοαπορροή, στην εκατοστιαία κατ’ όγκο περιεκτικότητα του εδάφους σε υγρασία σε βάθος 20 εκατ., στην επιφανειακή απορροή και στη διαπνοή των φύλλων σε συστάδα πλατυφύλλου δρυός (Quercus frainetto Ten.) στο Χολομώντα Χαλκιδικής. Οι μετρήσεις των ανωτέρω οικολογικών παραμέτρων του υδρολογικού κύκλου στο δάσος έλαβαν χώρα επί δύο συνεχόμενα έτη αμέσως μετά τη διενέργεια κατάλληλων αραιωτικών επεμβάσεων στους ακόλουθους επιθυμητούς χειρισμούς: 1) Μάρτυρας (βαθμός συγκόμωσης 90,05% και βαθμός εδαφοκάλυψης 76,04%) 2) Μέτρια αραίωση (βαθμός συγκόμωσης 62,51% και βαθμός εδαφοκάλυψης 58,58%) 3) Ισχυρή αραίωση (βαθμός συγκόμωσης 51,48% και βαθμός εδαφοκάλυψης 51,55%) 4) Αποψίλωση Η αποψίλωση επέτρεψε τις μεγαλύτερες ποσότητες ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων να φτάσουν στο έδαφος, ενώ τις υψηλότερες τιμές διαπερώσας βροχής εμφάνισε η ισχυρή αραίωση, ακολουθούμενη από τη μέτρια αραίωση, ενώ ο μάρτυρας σε όλη την περίοδο μελέτης παρουσίασε τις χαμηλότερες τιμές διαπερώσας βροχής. Σε ότι αφορά την πίπτουσα βροχή από την άκρη της κόμης τις μεγαλύτερες τιμές παρουσίασε η ισχυρή αραίωση, ακολούθησε η μέτρια αραίωση, ενώ ο μάρτυρας όπως και στη διαπερώσα βροχή επέδειξε σταθερά τις μικρότερες τιμές. Αναφορικά με την κορμοαπορροή η μέτρια αραίωση υπερείχε σημαντικά σε σχέση με τον μάρτυρα κατά κύριο λόγο και με την ισχυρή αραίωση κατά δεύτερο λόγο. Πιστεύεται ότι αυτό οφείλεται ουσιαστικά σε κάποια βιοτικά χαρακτηριστικά των συγκεκριμένων δέντρων που επιλέχθηκαν για τις μετρήσεις και όχι στην ένταση των αραιώσεων. Ωστόσο η κορμοαπορροή αποδείχθηκε ότι αποτελεί μία πολύ σημαντική παράμετρο του υδρολογικού κύκλου στο εν λόγω δασικό οικοσύστημα. Η εκατοστιαία κατ’ όγκο περιεκτικότητα του εδάφους σε υγρασία σε βάθος 20 εκατ. αποτέλεσε την οικολογική εκείνη μεταβλητή η οποία δεν φάνηκε να επηρεάζεται σημαντικά από την ένταση της αραίωσης, με εξαίρεση την μέτρια αραίωση η οποία σε όλη την περίοδο μελέτης χαρακτηρίστηκε από τις μικρότερες μέσες τιμές σε σχέση με τις αντίστοιχες των υπολοίπων χειρισμών. Σε ότι αφορά την επιφανειακή απορροή συνολικά για όλη την περίοδο μελέτης η αποψίλωση κατά πρώτο λόγο και η ισχυρή αραίωση κατά δεύτερο δημιούργησαν τις ευνοϊκότερες συνθήκες παραγωγής της σε σύγκριση με τον μάρτυρα κατά κύριο λόγο και τη μέτρια αραίωση κατά δεύτερο. Μάλιστα η ανωτέρω τάση γινόταν περισσότερο έκδηλη μετά από μεγάλου ύψους, έντασης και διάρκειας βροχοπτώσεις. Τέλος μεγάλη ήταν η επίδραση του βαθμού των αραιώσεων στη φυλλική διαπνοή σε επίπεδο δέντρου, δεδομένου ότι σταθερά και στις δύο αυξητικές περιόδους που ακολούθησαν μετά τη διενέργεια των αραιωτικών επεμβάσεων η ισχυρή αραίωση υπερείχε σημαντικά σε σχέση κυρίως με τον μάρτυρα, αλλά και με τη μέτρια αραίωση. Συμπερασματικά αυτό που αξίζει να τονιστεί στην εν λόγω συστάδα δρυός είναι ότι ο τρόπος με τον οποίο διαμορφώνονται χωρικά και χρονικά οι οικολογικές μεταβλητές του υδρολογικού κύκλου είναι ουσιαστικά το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης της έντασης των αραιώσεων με τις ειδικότερες συνθήκες του βιοτικού και αβιοτικού περιβάλλοντος που απαντά σε αυτή την περιοχή έρευνας.