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Title: Identifcation of the runoff generation processes in a montane cloud forest combining hydrometric data and mixing model analysis
Other Titles: Maskana. Revista científica
Authors: Crespo Sánchez, Patricio Javier
Bücker, Amelie
Feyen, Jan
Vache, Kellie B.
Frede, Hans Georg
DIUC
Universidad de Cuenca
Dirección de Investigación de la Universidad de Cuenca
Breuer, Lutz
Keywords: MODELO DE MEZCLA
TIEMPO DE RESIDENCIA
PROMEDIO
TRAZADORES QUIMICOS
POCESOS HIDROLOGICOS
BOSQUE ANDINO
NIEBLA
ECUADOR
Issue Date: Jul-2011
metadata.dc.ucuenca.paginacion: pp. 59-80
Publisher: Universidad de Cuenca
metadata.dc.description.city: 
Cuenca
Series/Report no.: 378.05;si5938
metadata.dc.type: Article
Abstract: 
Field observations of runoff generation in pristine montane cloud forests are scarce. However, this knowledge is important for a sustainable natural resources management. Here we report results of a study carried out in the San Francisco River basin (75,3 km2) located on the Amazonian side of the Cordillera Real in the southernmost Andes of Ecuador. The basin is mainly covered with cloud forest, sub-páramo, pasture and ferns. A nested sampling approach was used for the collection of stream water samples and discharge measurements in the main tributaries and outlet of the basin. Additionally, soil and rock water samples were collected. Weekly to biweekly water grab samples were taken at all stations in the period April 2007 to November 2008. Hydrometric, mean residence time and mixing model approaches allowed identifying the main hydrological processes that control the runoff generation in the basin. Results clearly reveal that flow during dry conditions mainly consists of lateral flow through the C-horizon and cracks in the top weathered bedrock layer. The data shows that all catchments have an important contribution of this deep water to runoff, no matter whether pristine or deforested. During normal to low precipitation intensities, when antecedent soil moisture conditions favor water infiltration, vertical flow paths to deeper soil horizons with subsequent lateral sub-surface flow contributes most to streamflow. Under wet conditions in forested catchments streamflow is controlled by near-surface lateral flow through the organic horizon, and it is unlikely that Horton overland flow occurs during storm events. By absence of the litter layer in pasture streamflow under wet conditions primarily originates from the rooted surface layers and the A horizon, and Hortonian overland flow during extreme events.
Description: 
Mediciones de campo de los procesos que controlan la generación de escorrentía en áreas prístinas de bosques tropicales de neblina son escasas. Sin embargo, este conocimiento es importante para un manejo sustentable de los recursos naturales. En este trabajo presentamos los resultados de un estudio levado a cabo en la cuenca del río San Francisco (75,3 km2) ubicada en el lado Amazónico de la cordillera real en la parte Andina del Ecuador. La cuenca está cubierta principalmente por bosque nublado, sub-páramo, pastos y helechos. Para recolectar las muestras de agua y estimar el caudal de los ríos y quebradas se uso el método de muestreo anidado. Adicionalmente, se colectaron muestras de agua del suelo y la roca. Las muestras de agua fueron tomadas en el periodo de Abril del 2007 a Noviembre del 2008 con una periodicidad semanal o quincenal. Las técnicas usadas, como fueron la hidrométrica, tiempo de residencia promedio y modelo de mezcla, permitieron identificar los principales procesos hidrológicos que controlan la generación de escorrentía en la cuenca. Los resultados revelan claramente que el caudal durante condiciones secas consiste principalmente de flujo lateral a través del horizonte C y de las grietas en la parte superior de la capa meteorizada de roca. Los datos analizados muestran que el caudal, en todas las cuencas de estudio, tiene una importante contribución de aguas profundas, sin importar si dichas cuencas son prístinas o deforestadas. Durante el periodo de lluvias con intensidades normales o bajas, o cuando la humedad del suelo antecedente favorece la infiltración vertical, la dirección del flujo de agua es vertical hacia horizontes de suelo más profundos y el caudal subsecuentemente está compuesto por flujos laterales sub-superficiales. Durante condiciones húmedas el caudal en las cuencas forestadas está principalmente controlado por flujo lateral cerca de la superficie a través del horizonte orgánico, donde es improbable la existencia de flujo Hortoniano durante eventos extremos. Debido a la ausencia del horizonte de hojarasca en áreas bajo pasto, el caudal en épocas húmedas se origina principalmente de los horizontes de suelo superficiales con alta cantidad de raíces y horizonte A, y el flujo Hortoniano durante eventos extremos.
URI: http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/5397
ISSN: 1390-6143
Appears in Collections:Volumen 2 No. 1 (2011)

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