스템플로우

Stemflow

수문학에서 줄기 흐름은 식물의 줄기나 줄기로 흘러가는 차단된 물의 흐름이다. 스템플로우는 관통과 함께 캐노피에서 토양으로 강수와 영양분이 전달되는 역할을 한다. 이런 종류의 흐름이 상당할 수 있는 열대 우림에서는 침식 갈매기가 트렁크 밑부분에 형성될 수 있다. 그러나 더 온화한 기후에서는 줄기 흐름 수준이 낮고 에로스적인 힘이 거의 없다.[citation needed]

측정

은색 자작나무의 줄기 흐름 측정

현장에서 줄기 흐름의 양을 측정하는 방법은 다양하다. 현재 사용되는 가장 일반적인 직접 측정은 나무 줄기의 둘레에 있는 이등분된 PVC 또는 기타 플라스틱 튜브의 접합이며, 수동식 실린더 또는 자동 수집을 위한 티핑 버킷 레인 게이지로 연결 및 깔때기입니다. 때때로 튜브가 트렁크 주위에 여러 번 감겨져 있을 때 보다 완전한 수집을 보장하기 위해 주문한다.[1]

요인 결정

강수량

줄기 흐름에 영향을 미치는 강우 이벤트의 주요 기상 특성은 다음과 같다.[2]

  • 강우량 연속성 – 강우량이 발생하지 않는 동안 간극이 더 빈번하고 길어질수록 잠재적 줄기 흐름량이 증발할 수 있는 가능성이 더 높아진다; 이는 또한 대기 온도, 상대 습도 및 풍속에 의해 결정된다.
  • 강우 강도 – 특정 기간의 강우량이 유로의 용량을 초과할 때 총 줄기 흐름의 양이 감소함
  • 빗물 각도 – 스템 흐름은 일반적으로 강우가 더 수평일 때 더 일찍 시작되며, 이는 왕관 폐쇄 정도가 덜한 열린 숲에서 더 큰 결정 요인이다.

종

오크나무의 줄기 흐름은 질감이 있는 껍질, 가지와 수평이 거의 없고 흡착성 경피 발생률이 높기 때문에 상대적으로 낮다.

나무의 종은 타이밍과 줄기 흐름의 양에 영향을 미친다. 주요 요인인 특정한 형태학적 특성은 다음과 같다.

  • 크라운 크기 – 가슴 높이에서 직경에 비례하는 크라운 크기가 증가함에 따라 스템플로 전위가 커짐
  • 잎 모양/방향 – 오목하고 꽃잎 위로 수평으로 솟아 있는 잎은 줄기 흐름의 원인이 될 수 있다.
  • 가지각 – 가지와 나뭇가지의 각도가 증가함에 따라 줄기 흐름 전위가 높아짐
  • 흐름 경로 장애 – 나뭇가지 하부에 있는 나무껍질이나 흉터 조각이 분리되는 등 흐름 경로에 이상이 발생하여 스템플로에서 물을 우회시키고 추락 시 구성요소가 될 수 있음
  • 나무껍질 – 줄기 흐름은 나뭇가지와 줄기 옆에 있는 나무껍질의 흡수 능력과 부드러움의 정도에 영향을 받는다.

스탠드 특성

개별 나무 종의 영향 외에도, 숲 스탠드의 전체적인 구조는 궁극적으로 발생할 줄기 흐름의 양에도 영향을 미치며, 이러한 요인은 다음과 같다.[3]

  • 종 구성 – 스탠드의 총 줄기 흐름은 개인 및 종별 특성의 기여도에 의해 결정된다.
  • 스탠드 밀도 – 가지각 및 두께와 같은 형태학적 특성은 스탠드에서 경쟁하는 나무의 밀도에 의해 크게 결정된다.
  • 캐노피 구조 – 다수의 수직 기형적인 스토리가 있는 스탠드의 지하층에 위치한 개인은 지배적이고 대인적인 개인을 가로채기 때문에 총 줄기 흐름의 양이 줄어들 것이다.

기타

  • 계절성 – 낙엽성 또는 혼합림의 경우, 잎이 없고 증발량이 감소하는 휴면기에는 줄기 흐름 속도가 약간 더 높다. 이러한 효과는 줄기 직경이 증가할수록 더 뚜렷해진다.
  • 이항성 – 가지 무게의 변화는 줄기 흐름의 양에 영향을 미치며, 가지는 아침에 더 무겁고 오후에[4] 더 가볍다.

토양에 미치는 영향

화학

건조한 퇴적물이나 동물의 배설물로 캐노피에 축적된 영양소는 줄기 흐름을 통해 토양으로 직접 들어갈 수 있다. 강수가 발생하면 나무와 강우량의 영양분 농도 차이로 인해 캐노피 영양분이 물에 침출된다. 반대로 강우량보다 캐노피에서 농도가 낮을 때 나무가 영양분을 섭취하게 되는데, 이끼나 이끼의 존재도 흡수에 기여한다. 토양에 유입되는 영양소는 주변의 특정 환경 조건도 반영할 수 있다. 예를 들어, 산업화된 지역에 위치한 식물들은 (대기 오염에서) 더 높은 황과 질소 비율을 보이는 반면, 바다 근처에 위치한 식물들은 (해수에서) 더 높은 나트륨 비율을 보인다.[4]

토양 산성화는 일부 줄기 주변에서 볼 수 있는데, 예를 들어 마른 퇴적에서 나온 너도밤나무와 같은 것이다. [5]

줄기 흐름의 타이밍과 부피에 영향을 미치는 강수량과 형태학적 요인도 화학적 조성에 영향을 미친다; 일반적으로 줄기 흐름의 물은 폭풍 발생 과정에서 더 희석되며, 거친 바크 종은 매끄러운 바크 종보다 더 많은 영양분을 함유하고 있다.

물 분배

숲이 우거진 지역에서는 물이 나무뿌리를 따라 토양 지평선의 더 깊은 층으로 표토를 지나 더 효과적으로 침투할 수 있고, 그 후에 마크로포어가 생성된다. 토양이 느슨해지면 약간의 산사태가 발생할 수 있다.

참고 항목

주요 기사: 수문학 개요와 임업 개요

참조

  1. ^ Williams, Matthew B. (2004), Investigating the contribution of stemflow to the hydrology of a forest catchment (PDF), vol. Dissertation, University of Southampton
  2. ^ Crockford, R.H.; Richardson, D.P (1990), "Partitioning of rainfall in a Eucalypt forest and pine plantation in southeastern Australia: II Stemflow and factors affecting stemflow in a dry sclerophyll eucalypt forest and a Pinus radiata plantation", Hydrological Processes, 4 (2): 145–155, Bibcode:1990HyPr....4..145C, doi:10.1002/hyp.3360040205
  3. ^ André, Frédéric; Jonard, Mathieu; Ponette, Quentin (2008). "Influence of species and rain event characteristics on stemflow volume in a temperate mixed oak-beech stand". Hydrological Processes. 22 (22): 4455–4466. Bibcode:2008HyPr...22.4455A. doi:10.1002/hyp.7048. ISSN 0885-6087.
  4. ^ a b Johnson, Mark S.; Lehmann, Johannes (2006), "Double-funneling of trees: Stemflow and root-induced preferential flow", Écoscience, 13 (3): 324–333, doi:10.2980/i1195-6860-13-3-324.1
  5. ^ 노르웨이 스프루스와 유럽 비크의 침적 및 토양 침출: 쾨글왈드 연구 결과: 유럽의 다른 사례 연구와 비교