Ecosystem and understory water and energy exchange for a mature, naturally regenerated pine flatwoods forest in north Florida

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Abstract:

Eddy covariance was used to measure energy fluxes from July 2000 – June 2002 above the tree canopy and above the understory in a mature, naturally regenerated slash pine (Pinus elliottii Engelm. var. elliottii) – longleaf pine (Pinus palustris Mill.) flatwoods forest. Understory latent energy (E) and sensible heat (H) fluxes accounted for 45% and 55% of whole-ecosystem fluxes, respectively, with strong seasonal variation in the proportion of E attributable to the understory. The partitioning of net radiation (Rnet) to E and H also changed seasonally, with half-hourly mean ecosystem H in the winter peaking at 175 W·m–2, almost twice as large as E. In contrast, half-hourly ecosystem E and H remained almost equal throughout the day in July and August, with mean midday peaks of approximately 200 W·m–2. Maximum hourly evapotranspiration (ET) in the months of July and August was 0.32 and 0.29 mm·h–1 for 2000 and 2001, respectively. For a variety of environmental conditions, mean daily ET was approximately 2.7 mm in the summer and 1.3 mm in the winter. Annual ET for the first year was 832 mm, or 87% of annual precipitation (956 mm). Although leaf area index was higher in the second year, annual ET was only 676 mm, which is considerably lower than that of the previous year, but it still accounted for approximately the same proportion (84%) of the much lower annual precipitation (811 mm). Canopy conductance declined as soils dried, changing patterns of partitioning of Rnet to E.

La méthode de covariance des turbulences a été utilisée pour mesurer les flux d'énergie de juillet 2000 à juin 2002 au-dessus du couvert forestier et au-dessus de la végétation du sous-bois d'une forêt mature d'origine naturelle, établie sur terrain plat et composée de pin d'Elliott typique (Pinus elliottii Engelm. var. elliottii) et de pin des marais (Pinus palustris Mill.). Les flux de chaleur latente (E) et sensible (H) de la végétation du sous-bois représentaient respectivement 45 et 55 % des flux de tout l'écosystème et de fortes variations saisonnières dans la proportion de E ont été causées par la végétation du sous-bois. La répartition du rayonnement net (Rnet) entre E et H a aussi varié selon les saisons avec des valeurs mi-horaires moyennes de H de l'écosystème atteignant un maximum de 175 W·m–2 pendant l'hiver, soit presque le double de E. Au contraire, les valeurs mi-horaires de E et H de l'écosystème sont demeurées presque égales tout au long des journées en juillet et août avec des valeurs maximales de mi-journée d'environ 200 W·m–2. L'évapotranspiration (ET) horaire maximale au cours des mois de juillet et août a atteint respectivement 0,32 et 0,29 mm·h-1 pour les années 2000 et 2001. Pour toute une gamme de conditions environnementales, la moyenne journalière de ET était d'environ 2,7 mm pendant l'été et 1,3 mm pendant l'hiver. La valeur annuelle de ET pour la première année était de 832 mm, soit 87 % des précipitations annuelles (956 mm). Même si la valeur de l'indice de surface foliaire était supérieure pendant la deuxième année, la valeur annuelle de ET a atteint seulement 676 mm, ce qui est considérablement plus faible que la valeur de l'année précédente. Cette valeur correspond environ à la même proportion (84 %) des précipitations annuelles (811 mm) de 2001 qui ont été beaucoup plus faibles qu'en 2000. La conductance du couvert forestier a diminué avec l'assèchement du sol, ce qui a changé le patron de répartition de Rnet sous forme de E.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2005

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