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Chemical concentrations in overland flow from different forested areas in a Mediterranean Environment: burned forest at different fire intensity and unpaved road

Úbeda, Xavier; Sala, Maria

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Zeitschrift für Geomorphologie Volume 45 Issue 2 (2001), p. 225 - 238

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published: Jun 22, 2001

DOI: 10.1127/zfg/45/2001/225

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ArtNo. ESP022004502009, Price: 29.00 €

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Abstract

Chemical analyses of overland flow were made from samples taken in six different land units. The objective was to determine the concentrations of the various chemical elements in surface runoff of each unit. Overland flow produced during the three years of the study was also quantified in order to establish the ionic transport associated to each of the land units. Plots were placed in a forest with open and closed vegetation and in a burnt forest, within which three levels of fire intensity were distinguished. An unpaved road was also monitored. Results show that the burnt zones roduced the highest ionic concentrations in the overland flow (600 mg/l), but after one-year values had reverted to similar levels compared with other. Differences were also very high between similar open and closed vegetation forest (152 and 72 mg/l respectively in 1994). Unpaved roads play an important role, not only in the runoff generation but also in the chemical concentration (120 mg/l in 1994).

Kurzfassung

Beprobt und chemisch analysiert wurden sechs unterschiedlich genutzte mediterrane Forste. Ziel der Untersuchung war, die Konzentrationen verschiedener Elemente im Oberflächenabfluß jeder Meßeinheit zu erfassen. Auch der Überlandabfluß wurde über die Dauer des dreijährigen Untersuchungszeitraumes gemessen, um die lonenausträge der Flächen quantifizieren zu können. Meßstellen wurden in einem lichten und in einem Wald mit geschlossenem Kronendach sowie einem abgebrannten Wald eingerichtet. In letzterem wurde zusätzlich nach drei Brandintensitätsstufen unterschieden. Auch der Abfluß auf nicht asphaltierten Straßen wurde analysiert. Die abgebrannten Flächen ergaben die höchsten lonenkonzentrationen im Abfluß (600 mg/l). Aber bereits ein Jahr nach dem Brand, mit neu aufkommender Vegetation, verschwand dieser Extremwert wieder. Unterschiede ergaben sich auch zwischen offenem Wald und Wald mit geschlossenem Kronendach (152 und 72 mg/l, Jahr 1994). Die unbefestigten Straßen spielen nicht nur in der Abflußdynamik, sondern auch beim lonenaustrag eine wichtige Rolle (120 mg/l, Jahr 1994).

Résumé

L’écoulement superficiel a fait l’objet d’analyses chimiques dans six aires forestières différentes. L’objectif était de déterminer les concentrations de différents éléments chimiques dans chaque unité. Le ruissellement a aussi été quantifié au cours des trois années d’étude afin d’établir un bilan du transport ionique. Les parcelles ont été installées dans une forêt ouverte et fermée, dans une forêt incendiée à différents degrés d’intensité, et sur un chemin forestier. Les résultats montrent que les secteurs brûlés produisent les concentrations ioniques les plus élevées (600 mg/l), mais, après une année, les valeurs étaient retombées à des niveaux similaires à ceux des autres parcelles. Des différences élevées ont été mises en évidence entre la végétation ouverte et fermée (respectivement 152 et 72 mg/l). Les chemins forestiers jouent également un rôle important, non seulement dans la genèse du ruissellement, mais aussi dans les concentration chimiques (120 mg/l en 1994).

Keywords

overland flow • land units • forest • runoff • burnt zones • ionic transport • chemical analyses