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Title: Environmental factors controlling spatial variation in sediment yield in a central Andean mountain area
Other Titles: Geomorphology
Authors: Molina, Armando
Govers, Gerard
Poesen, Jean
Van Hemelryck, Hendrik
De Bièvre, Bert
Vanacker, Veerle
Keywords: EROSION
VEGETATION
LAND USE
SEDIMENT YIELD
CHECKDAMS
ANDES
Issue Date: 15-Jun-2008
metadata.dc.ucuenca.paginacion: pp. 176-186
metadata.dc.type: Article
Abstract: 
A large spatial variability in sediment yield was observed from small streams in the Ecuadorian Andes. The objective of this study was to analyze the environmental factors controlling these variations in sediment yield in the Paute basin, Ecuador. Sediment yield data were calculated based on sediment volumes accumulated behind checkdams for 37 small catchments. Mean annual specific sediment yield (SSY) shows a large spatial variability and ranges between 26 and 15,100 Mg km−2 year−1 . Mean vegetation cover (C, fraction) in the catchment, i.e. the plant cover at or near the surface, exerts a first order control on sediment yield. The fractional vegetation cover alone explains 57% of the observed variance in ln(SSY). The negative exponential relation (SSY =a×e −b C) which was found between vegetation cover and sediment yield at the catchment scale (103 –109 m2 ), is very similar to the equations derived from splash, interrill and rill erosion experiments at the plot scale (1–103 m2 ). This affirms the general character of an exponential decrease of sediment yield with increasing vegetation cover at a wide range of spatial scales, provided the distribution of cover can be considered to be essentially random. Lithology also significantly affects the sediment yield, and explains an additional 23% of the observed variance in ln(SSY). Based on these two catchment parameters, a multiple regression model was built. This empirical regression model already explains more than 75% of the total variance in the mean annual sediment yield. These results highlight the large potential of revegetation programs for controlling sediment yield. They show that a slight increase in the overall fractional vegetation cover of degraded land is likely to have a large effect on sediment production and delivery. Moreover, they point to the importance of detailed surface vegetation data for predicting and modeling sediment production rates.
Description: 
Una gran variabilidad espacial en la producción de sedimentos se observó desde pequeños arroyos en los Andes ecuatorianos. El objetivo de este estudio fue analizar los factores ambientales que controlan estas variaciones en la producción de sedimentos en la cuenca del Paute, Ecuador. Datos de producción de sedimentos se calcularon sobre la base de los volúmenes de sedimentos acumulados detrás de presas de retención de 37 pequeñas cuencas. La media de producción de sedimentos específica anual (SSY) muestra una gran variabilidad espacial y oscila entre 26 y 15.100 kilometros Mg - 2 año - 1 . La media de la cubierta vegetal (C, fracción) en la cuenca, es decir, la cobertura vegetal en o cerca de la superficie, ejerce un primer control del orden en la producción de sedimentos. La cubierta vegetal fraccionada sola explica el 57% de la variación observada en ln (SSY). La relación exponencial negativa (SSY = una × e - b C ), que se encuentra entre la cubierta vegetal y la producción de sedimentos a escala de cuenca (10 3 -10 9 m 2 ), es muy similar a las ecuaciones derivadas de chapoteo, interregueros y surcos experimentos de erosión a escala de parcela (1-10 3 m 2 ). Esto afirma el carácter general de una disminución exponencial de la producción de sedimentos con el aumento de la cubierta vegetal en una amplia gama de escalas espaciales, siempre que la distribución de la cubierta puede ser considerada esencialmente aleatoria. Litología también afecta de manera significativa la producción de sedimentos, y explica un 23% adicional de la varianza observada en ln (SSY). Sobre la base de estos dos parámetros de captación, un modelo de regresión múltiple fue construido. Este modelo de regresión empírica ya explica más del 75% de la varianza total de la media anual de la producción de sedimentos. Estos resultados ponen de manifiesto el gran potencial de los programas de revegetación para el control de la producción de sedimentos. Demuestran que un ligero aumento en la cobertura vegetal fraccionada general de las tierras degradadas es probable que tenga un gran efecto en la producción y entrega de sedimentos. Por otra parte, señalan la importancia de los datos detallados de la vegetación de superficie para predecir y modelar las tasas de producción de sedimentos.
URI: http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/22153
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