Disputation

„Dinámica del agua y los nutrientes en un bosque montañoso Ecuatoriano:

Efecto de la inclinación

Wolfgang Wilcke, Jens Boy, Rainer Goller,

Katrin Fleischbein, Carlos Valarezo & Wolfgang Zech

Universidad Tecnológica de Berlin, Universidad de Bayreuth,

Universidad Justus Liebig de Gießen, Universidad Nacional de Loja

Disputation

„Bosques montañosos tropicales frecuentemente están ubicados en laderas muy inclinadas

� movimientos de masa causado por la gravitación

� diferenciación topográfica en pequeña escala

� interflujos rapidos

Introducción

Disputation

„

Introducción

Objetivos:

Investigar los efectos de

(i) movimientos de masa

(ii) topografía

(iii) interflujos

en la distribución y los flujos de los elementos en un paisaje de bosque montañoso tropical.

Disputation

„

Ubicación

Rainer Goller

Mapa de los tipos del suelo en la Microcuenca 2 (segundo el Soil Taxonomy).

Disputation

„

Resultados

Movimientos de masa

Perfil del suelo típico en la parte inferior de la Microcuenca 2.

Ronald Stoyan

Disputation

„

Resultados

ÁREA DEL

DERRUMBE

0

100

200

300

400

500

600

700

N P K Ca Mg

Nutriente de planta

[kg/

ha]

No perturbadoCabeza

SenderoPie

Almacenamientos promedios de nutrientes de planta del mantillo orgánico en diferentes posiciones en el área de cuatro derrumbes.

Ronald Stoyan

Disputation

„

Resultados

Topografía

Disputation

„

Resultados

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

7,0

7,5

Oi Oe Oa A B C

Horizon

pH (

H2O

)

ValleCresta

a a

ab

a

b

a

b

a

b

a

b

a

a

a

b

a

a

0 2 4 6 8 10 12

A

B

C

Hor

izon

te

Ca excambiable [mmolc/kg]

Promedios del pH (izquierda) y del contenido de Ca excambiable (derecha) en los horizontes de los suelos en el valle y la cresta.

mantillo orgánico profundoacidificado

nutrientes lixiviados

suelos más pobresmantillo orgánico delgado

pH aumentadonutrientes acumulados

suelos más ricos

Rainer Goller

Disputation

„

Resultados

Relaciones entre el pH y los contenidos de Ca (encima) y Mg (abajo) en los horizontes O.

R2 = 0,70

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

pH

Mg

[g/k

g]

R2 = 0,68

0

5

10

15

20

25

30

Ca

[g/k

]

Disputation

„

Resultados

Relación entre los contenidos de Ca (encima) y Mg (abajo) en el mantillo orgánico y en la lluvia despuésdel paso através del dosel y el lixiviado del mantillo.

CaLixiviado = 0,35 CaSuelo + 0,70

r = 0,81*

CaLluvia= 0,09 CaSuelo+ 0,53

r = 0,90*

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0

Sol

ució

n [m

g/l]

Lluvia

Lixiviado

Ca

MgLixiviado = 0,81 MgSuelo - 0,12

r = 0,81*

MgLluvia = 0,33 MgSuelo

- 0,4; r = 0,95

0,0

2,0

4,0

6,0

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0

Mantillo orgánico [g/kg]

Sol

ució

n [m

g/l]

Lluvia

Lixiviado

Mg

Disputation

„

Resultados

Interflujos

Disputation

„

Resultados

0

5

10

15

Cor

rient

e [l/

s]

Microcuenca 1

Microcuenca 2

Microcuenca 3

0

5

10

15

20

25

3027

.03.

17.0

4.

08.0

5.

29.0

5.

19.0

6.

10.0

7.

31.0

7.

21.0

8.

11.0

9.

02.1

0.

23.1

0.

13.1

1.

04.1

2.

25.1

2.

15.0

1.

05.0

2.

26.0

2.

19.0

3.

09.0

4.

30.0

4.

CO

T m

g/l]

0

50

100

150

200

250

300

350

Al [

µg/l]

COT

Al

Trayectoria de los niveles de agua (encima) y del promedio de concentraciones de Al y del C orgánico total (COT) en el agua de la corrientede los tres microcuencas (3/1998-4/1999).

Mengistu Abiy

Horizonte Odensidad:

0,1-0,3 g/cm³

Horizonte Adensidad:ca. 1 g/cm³

Disputation

„

16O: 99,76% 17O: 0,04% 18O: 0,20 %

Resultados

Corriente y lluvia(17-21/9/2000).

0

5

10

15

20

25

30

17.09.2000 18.09.2000 19.09.2000 20.09.2000 21.09.2000

mm

/day

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

l/s

Rainfall

Stream flowLluviaCorriente

mm

/d

-7,50

-7,00

-6,50

-6,00

-5,50

-5,00

23.08.2000 06.09.2000 20.09.2000 04.10.2000 18.10.2000 01.11.2000

Fecha del muestreo

δδ δδ1

8O

[‰

]

MC 1 MC 2 MC 3

19/9

Corriente, lluvia (encima), y δ18O del agua del corriente (abajo).

15 cm

30 cm

Lluvia de intensidad promedia

Aguacero

(δ18Ototal - δ18Opromedio)Fracción = --------------------------------------------

(δ18Oaguacero- δ18Opromedio)

El aguacero contribuyo 44-81% a la salida de agua en el corriente.

Disputation

„

Conclusiones

La inclinación resulta en:

� propiedades del suelo heterogéneas en áreas de derrumbes

� redistribución de nutrientes en los suelos de las cuencas

� caminos del flujo de agua variables

Disputation

„

Agradecimientos

• Uwe Abramowski, Syafrimen Yasin, Jörg Zeilinger, y un gran número de estudiantes – Universidad de Bayreuth

• Ronald Stoyan, Heinz Jürgen Tobschall, y Karin Wagner –Universidad Friedrich Alexander de Erlangen-Nürnberg

• Mengistu Abiy – Universidad Tecnológica de Dresden

• Melanie Leng – British Geological Survey

• Richard Cuenca y Hector Valladarez - Universidad Nacional de Loja.

• Nature and Culture International (NCI) – San Diego, Estados Unidos y Loja, Ecuador

• Ministerio del Ambiente, República del Ecuador, Autorizaciónde Investigación Científica No. 002–IC-FLO-DFZ-MA

• Deutsche Forschungsgemeinschaft (FOR 401, 402)