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Role of tree stand evapotranspiration in maintaining satisfactory drainage conditions in drained peatlands

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Abstract:

Ditch networks in drained peatland forests are maintained regularly to prevent water table rise and subsequent decrease in tree growth. The growing tree stand itself affects the level of water table through evapotranspiration, the magnitude of which is closely related to the living stand volume. In this study, regression analysis was applied to quantify the relationship between the late summer water table depth (DWT) and tree stand volume, mean monthly summertime precipitation (Ps), drainage network condition, and latitude. The analysis was based on several large data sets from southern to northern Finland, including concurrent measurements of stand volume and summer water table depth. The identified model demonstrated a nonlinear effect of stand volume on DWT, a linear effect of Ps on DWT, and an interactive effect of both stand volume and Ps. Latitude and ditch depth showed only marginal influence on DWT. A separate analysis indicated that an increase of 10m3·ha–1 in stand volume corresponded with a drop of 1cm in water table level during the growing season. In a subsample of the data, high bulk density peat showed deeper DWT than peat with low bulk density at the same stand volume.

Les réseaux de fossés qui drainent les forêts établies sur des tourbières sont régulièrement entretenus pour empêcher la remontée de la nappe phréatique et la diminution subséquente de la croissance des arbres. La croissance du peuplement influence aussi le niveau de la nappe phréatique via l’évapotranspiration dont l’ampleur est étroitement reliée au volume des tiges vivantes dans le peuplement. Dans cette étude, l’analyse de régression a été utilisée pour quantifier la relation entre la profondeur de la nappe phréatique à la fin de l’été (DWT) et le volume du peuplement, la moyenne de la précipitation mensuelle durant l’été (Ps), l’état du réseau de drainage et la latitude. L’analyse était basée sur plusieurs gros jeux de données couvrant la Finlande du sud au nord et contenant des mesures concomitantes du volume des peuplements et de la profondeur de la nappe phréatique durant l’été. Selon le modèle que nous avons identifié, le volume du peuplement avait un effet non linéaire sur DWT, Ps avait un effet linéaire sur DWT et il y avait une interaction entre le volume du peuplement et Ps. La latitude et la profondeur des fossés avaient seulement un effet marginal sur DWT. Une analyse distincte a montré qu’une augmentation du volume du peuplement de 10m3·ha–1 correspondait à une diminution d’un cm du niveau de la nappe phréatique durant la saison de croissance. Dans un sous-échantillon des données provenant de tourbières dont les peuplements avaient le même volume, la nappe phréatique était plus profonde dans les tourbières où la tourbe avait une densité apparente plus élevée.

Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2010

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