مقایسۀ مدل‌های فیزیکی‌مبنای Gash در برآورد ساقاب تودۀ کاج تهران در پارک جنگلی چیتگر

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری جنگل‌شناسی و اکولوژی جنگل، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج

2 دانشیار گروه جنگلداری و اقتصاد جنگل، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج

3 استاد گروه آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج

4 دانشیار گروه زمین‌شناسی و جغرافیا، دانشگاه جورجیای جنوبی، استاتسبرو

5 دانشیار گروه علوم منابع طبیعی، دانشگاه تامسون ریورز، کملوپس

چکیده

در مطالعات اکوهیدرولوژیک پوشش گیاهی، ساقاب ورودی نقطه‌ای آب باران به بوم‌سازگان گیاهی در نظر گرفته می‌شود. امروزه به دلایلی چون نیاز به اندازه‌گیری در عرصه و وقتگیر و پرهزینه بودن اندازه‌گیری ساقاب، از مدل‌سازی برای برآورد مقادیر آن استفاده می‌شود. هدف از این پژوهش، بررسی کارایی سه مدل فیزیکی مبنای Gash و نسخه‌های اصلاح‌شدۀ آن (Gash-1 و Gash-2) در برآورد ساقاب تودۀ کاج تهران در پارک جنگلی چیتگر، طی سه سال اندازه‌گیری بود. برای اندازه‌گیری مقدار باران، از 10 باران‌سنج و برای اندازه‌گیری تاج‌بارش 60 باران‌سنج استفاده شد و متوسط ساقاب 9 درخت به‌عنوان متوسط ساقاب درختان در نظر گرفته شد. نتایج مرحلۀ ارزیابی مدل نشان می‌دهد که مدل‌های Gash و Gash-2 به‌ترتیب قابلیت بسیار مطلوبی در برآورد ساقاب دارند؛ هرچند که قابلیت آنها در طبقه‌های مختلف مقدار باران متفاوت است. در طبقه باران‌های با مقدار خیلی کم (کمتر از 50/2 میلی‌متر)، هر سه مدل پیش‌بینی نادرستی از مقدار ساقاب داشتند و در مقدار باران‌های کم (51/2 تا 00/5 میلی‌متر) و متوسط (01/5 تا 50/7 میلی‌متر) مدل Gash-2 و در مقدار باران‌های زیاد (51/7 تا 00/10 میلی‌متر) و خیلی زیاد (بیشتر از 00/10 میلی‌متر) مدل  Gashعملکرد بسیار مناسبی از خود نشان دادند. در یک جمع‌بندی می‌توان بیان داشت که مدل Gash به‌دلیل نیاز به ورودی‌های کمتر، می‌تواند کاربردی‌تر باشد. با توجه به پدیدۀ تغییر اقلیم که فراوانی رخدادهای باران در طبقه‌های مختلف مقدار باران تحت تأثیر آن قرار می‌گیرد، باید از مدل‌های مناسب، برای برآورد مقدار ساقاب استفاده شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comparison of different Gash physically-based models for estimating stemflow in Elder pine stand in Chitgar Forest Park

نویسندگان [English]

  • Seyed Mohammad Moein Sadeghi 1
  • P Attarod 2
  • Omid Bozorg Haddad 3
  • John Van Stan 4
  • Thomas Grant Pypker 5
1 PhD Candidate of Silviculture and Forest Ecology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, I. R. Iran
2 Associate Prof., Dept. of Forestry and Forest Economics, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, I. R. Iran
3 Professor, Dept. of Irrigation & Reclamation Engineering, Faculty of Agricultural Engineering & Technology, University of Tehran, I. R. Iran
4 Associate Prof., Dept. of Geology and Geography, Georgia Southern University, USA
5 Associate Prof., Dept. of Natural Resource Sciences, Faculty of Science, Thompson Rivers University, Canada
چکیده [English]

In plant ecohydrology studies, stemflow considered as point input of rainfall into plant ecosystems. To date, due to field measurement, time-consuming and high cost of stemflow measurements, models are used to estimate the stemflow amounts. The aims of this study were to test the performance of three physically-based model of Gash and revised versions (Gash-1 and Gash-2) to estimate the stemflow in an elder pine (Pinus eldarica Medw.) stand in the Chitgar Forest Park for three-years study period. Rainfall magnitude and throughfall was measured with 10 and 60 rain-gauges, respectively. Stemflow was measured for 9 trees in each stand that were considered representative of the stand. According to the validation step, Gash and Gash-2 models were found to be the best models to estimate the stemflow, respectively, however the performance of each model was different at each rainfall magnitude class. For the very small rainfall class (lower than 2.50 mm), estimation of all models was incorrect. For the small (2.51-5.00 mm) and medium (5.01-7.50 mm) rainfall classes, Gash-2 was the best model, while Gash model estimated very well for the large (7.51-10 mm) and very large (more than 10.00 mm) rainfall classes. In conclusion, Gash model requires few input variables, hence would be more applicable than to other models. Due to the climate change, which is affected by the frequency of rainstorms in different rainfall magnitude classes, it is necessary to use appropriate models to estimate the amount of stemflow.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Forest ecohydrology
  • Plantation
  • Pinus eldarica
  • rain water input