Rainfall and cloud water interception in mature and secondary lower montane cloud forests of central Veracruz, Mexico

Holwerda, F.; Bruijnzeel, L. A.; Muñoz-Villers, Lyssette E.; Equihua, Miguel; Asbjornsen, Heidi

doi:10.1016/j.jhydrol.2010.01.012

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“…Para este tipo de análisis se requiere contar con datos en intervalos de tiempo del orden de horas o minutos como en los realizados por Holwerda et al (2010) empleando equipos automatizados. Sin embargo, esto se encuentra por ahora fuera del alcance de este trabajo.…”

Section: Discussionunclassified

“…En el caso de México, Holwerda et al (2010) reportaron escorrentía cortical de 4,0 % de la precipitación bruta en un bosque de niebla secundario y Charles (1998) reportó valores de escorrentía cortical de 0,24, 0,74 y 0,71 % en bosques de pino, encino y pinoencino respectivamente del norte de México, mientras que Cantú y González (2001) reportaron valores de 0,60, 0,50 y 0,03 % en bosques de pino, encino y pino-encino del NE de México (Nuevo León). La proporción de escorrentía cortical (2,4 %) en este estudio se encuentra por encima de los valores reportados para bosques similares, pero por debajo de los reportados para bosque de niebla.…”

Section: Discussionunclassified

“…Se ha estudiado la partición de la precipitación en diversos tipos de vegetación y ecosistemas; desde ambientes áridos y semiáridos (Martínez-Meza y Withford 1996, Návar et al 1999, Carlyle-Moses 2004 hasta bosques tropicales (Hölscher et al 2004), bosques de niebla 2 (Holwerda et al 2010) y bosques templados (Rutter et al 1975, Návar 2011. Estudios recientes abordan el tema con una perspectiva química y de balance de nutrientes (Levia y Frost 2003).…”

Section: Introductionunclassified

“…Estudios recientes abordan el tema con una perspectiva química y de balance de nutrientes (Levia y Frost 2003). Otros analizan la partición de la precipitación en sus componentes y la variación temporal e interespecífica de la interceptación y la escorrentía cortical (Návar 2011) y algunos se han centrado en la importancia de la escorrentía cortical en la redistribución del agua y sus implicaciones ecohidrológicas (Levia y Frost 2003, Holwerda et al 2010, Návar 2011. Para el caso de México, los estudios de partición de la precipitación son relativamente escasos y se concentran en cinco tipos de ambientes; bosques de niebla en la vertiente atlántica (Holwerda et al 2010(Holwerda et al , 2013, vegetación semiá-rida del centro (matorral inerme espinoso) (Flores et al 2013), norte y noreste (Návar et al 1999, Carlyle-Moses 2004, Cantú y González 2005, Návar 2011), bosques templados del noreste (Charles 1998 Debido a la relevancia hidrológica de los bosques del centro de México, es necesario conocer y describir adecuadamente la partición de la precipitación para contar con información detallada de algunos de los procesos del 1 En este trabajo se utilizan las abreviaturas y simbología para los diferentes componentes de la partición de la precipitación y el proceso de interceptación siguiendo la nomenclatura de David et al (2005).…”

Section: Introductionunclassified

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Partición de la precipitación en un bosque tropical montano de pino-encino en el centro de México

Gómez-Tagle

Bruijnzeel

2015

Bosque (Valdivia)

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SUMMARYPrecipitation partitioning is a key process in the terrestrial phase of the water cycle since it regulates the amount of water available for other processes. Precipitation partitioning in throughfall, stemflow and interception loss was measured on a daily basis in a tropical pine-oak forest at 2,160 m elevation in the Cuitzeo watershed, located in central Mexico for 26 months. The recorded precipitation of 2,882 mm (Aug.28/2010 -Oct.23/2013) included 242 events; 35.5 % of rainfall events were < 5 mm and only 16.1 % exceeded 20 mm. Throughfall (TF), stemflow (SF) and interception loss (E i ) corresponded to 80.6 %, 2.4 % and 17.2 % of gross precipitation (P g ), respectively. Free TF component (p) was 0.86 mm mm -1 and canopy storage capacity (S) 0.29 mm. Trunk storage capacity (S t ) averaged 0.023 mm and mean stemflow proportion (p t ) was 0.0055 mm mm -1 . SF index averaged 0.411 L mm -1 per tree while mean trunk capacity volume was 1.43 L. E i correlated negatively with P g while TF correlated positively with P g . Empirical models that describe SF index (as volume) and trunk capacity volume as functions of tree height, tree diameter at breast height and projected crown surface were successfully fitted.Key words: stemflow, throughfall, stemflow index, canopy storage capacity. RESUMENLa partición de la precipitación es clave en la fase terrestre del ciclo hidrológico pues determina el agua disponible para otros procesos. En este estudio se midió diariamente durante 26 meses (28/08/2010 -23/10/2013) la partición de la precipitación en precipitación directa, escorrentía cortical e interceptación en un bosque tropical de pino-encino a 2.160 m de elevación en el sur de la cuenca del Lago de Cuitzeo, centro de México. La precipitación total medida fue de 2.882 mm en 242 eventos. El 35,5 % de los eventos de precipitación tuvieron láminas < 5 mm y solo el 16,1 % excedió 20 mm. La precipitación directa, la escorrentía cortical y la pérdida por interceptación correspondieron a 80,6 %, 2,4 % y 17,2 % de la precipitación bruta (P g ), respectivamente. La precipitación directa libre (p) fue de 0,86 mm mm -1 y la capacidad de retención del dosel (S) 0,29 mm. El promedio de la capacidad de almacenamiento del tronco (S t ) fue 0,023 mm y la proporción de precipitación que alcanza las ramas y se convierte en escorrentía cortical (p t ) 0,0055 mm mm -1 . El índice de escorrentía cortical medio fue de 0,411 L mm -1 de lluvia mientras que el volumen de almacenamiento promedio de 1,43 L. La pérdida por interceptación correlacionó negativamente con P g mientras que la precipitación mostró una relación positiva. Se generaron modelos empíricos empleando la altura del árbol, el diámetro normal y la superficie de copa como predictores del índice de escorrentía cortical y el volumen de almacenamiento.Palabras clave: escorrentía cortical, precipitación bajo dosel, índice de escorrentía cortical, capacidad de retención del dosel. INTRODUCCIÓNLos bosques tienen un papel esencial en los ciclos del agua, nutrientes y carbono a escala...

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Section: Discussionunclassified

Section: Introductionunclassified

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Partición de la precipitación en un bosque tropical montano de pino-encino en el centro de México

Gómez-Tagle

Bruijnzeel

2015

Bosque (Valdivia)

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“…For example, fog in the mountainous, eastern coastal region of the country has been studied in some detail from different viewpoints that include: climatevegetation relationships (Ern, 1972;Vogelmann, 1973;Lauer, 1978;Maderey et al, 1989;Holwerda et al, 2010;Esperón-Rodríguez and Barradas, 2015), hydrological balance (Barradas, 1983;Gotsch et al, 2014), chemical characteristics and effects of fog water deposition (Báez et al, 1998), and some meteorological (Fitzjarrald, 1986) and microphysical aspects (García-García and Montañez, 1991;García-García et al, 2002). For the Mexico Basin, Magaña et al (2002) explored the general characteristics of fog formation and its consequences for the international airport operations.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Characterization and Modeling of Fog in the Mexico Basin

González-Viveros

Caetano

García‐García

2018

Aerosol Air Qual. Res.

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The character of fog in a region centered at Mexico City International Airport was investigated using 10 years of historical data. Hourly surface observations, synoptic charts, satellite images and twice-a-day radiosondes were used to identify fog events under the influence of various synoptic and mesoscale features. A quantitative assessment on the likelihood of which mechanisms lead to fog formation was obtained. Also, three fog events (radiation, advection and frontal) were simulated with the Weather Research and Forecasting (WRF) model, and the results were compared to observations. The study included a comparison of the skills of different planetary boundary layer (PBL) and microphysical schemes. A sort of generalization cannot easily be applied, but allows one to determine which parameterizations performed better for each case in a high, tropical region. In general, from the model results for liquid water content, the cloud microphysics WSM3 and PBL Yonsei University schemes reproduced advection and frontal fog events quite well, whereas CAM 5.1 and Quasi-Normal Scale Elimination schemes worked better for radiation fog episodes.

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Linking coordinated hydraulic traits to drought and recovery responses in a tropical montane cloud forest

Berry

Espejel

Williams‐Linera

et al. 2019

American J of Botany

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PREMISE:Understanding plant hydraulic functioning and water balance during drought has become key in predicting species survival and recovery. However, there are few insightful studies that couple physiological and morphological attributes for many ecosystems, such as the vulnerable Tropical Montane Cloud Forests (TMCF). In this study, we evaluated drought resistance and recovery for saplings for five tree species spanning deciduous to evergreen habits from a Mexican TMCF. METHODS:In drought simulations, water was withheld until plants reached species-specific P 50 or P 88 values (pressures required to induce a 50 or 88% loss in hydraulic conductivity), then they were rewatered. Drought resistance was considered within the isohydricanisohydric framework and compared to leaf gas exchange, water status, pressure-volume curves, specific leaf area, and stomatal density. RESULTS:The TMCF species closed stomata well before significant losses in hydraulic conductivity (isohydric). Yet, despite the coordination of these traits, the traits were not useful for predicting the time needed for the species to reach critical hydraulic thresholds. Instead, maximum photosynthetic rates explained these times, reinforcing the linkage between hydraulic and carbon dynamics. Despite their varying hydraulic conductivities, stomatal responses, and times to hydraulic thresholds, 58 of the 60 study plants recovered after the rewatering. The recovery of photosynthesis and stomatal conductance can be explained by the P 50 values and isohydry. CONCLUSIONS:This study raises new questions surrounding drought management strategies, recovery processes, and how lethal thresholds are defined. Further studies need to consider the role of water and carbon balance in allowing for both survival and recovery from drought.

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Rainfall and cloud water interception in mature and secondary lower montane cloud forests of central Veracruz, Mexico

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Partición de la precipitación en un bosque tropical montano de pino-encino en el centro de México

Partición de la precipitación en un bosque tropical montano de pino-encino en el centro de México

Characterization and Modeling of Fog in the Mexico Basin

Linking coordinated hydraulic traits to drought and recovery responses in a tropical montane cloud forest

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