Modification of microclimate by an isolated ash-tree (Fraxinus angustifolia Vahl) in natural pastures of Northeastern Portugal

E. Pereira¹, F. G. Abreu² & M. Madeira²

RESUMO

Estudaram-se as alterações microclimáticas decorrentes da presença de árvores isoladas de freixo (Fraxinus angustifolia Vahl) num lameiro próximo de Alfaião (41º 46’ 55’’ N; 6º 24’ 51’’ W; 510m de altitude), no distrito de Bragança (Nordeste de Portugal), em que o clima é do tipo Csb de Köppen. O lameiro localiza-se no fundo de um pequeno vale, cujos solos correspondem a Fluvissolos êutricos. Durante três anos mediu-se a radiação solar global incidente em campo aberto e a transmitida através da copa da árvore, a temperatura do ar e do solo sob e fora do coberto e a precipitação incidente sob a copa e em campo aberto. Em todas as estações do ano a presença da árvore alterou significativamente o microclima sob a mesma devido à intercepção de radiação solar (cerca de 25 a 35% no Inverno e de 55 a 65% no Verão) e de cerca de 40% do total anual da precipitação bruta (52-56% no período de Maio-Setembro e 35% no período de ausência de folhagem). As temperaturas médias do ar sob a influência da copa (SIC) da árvore foram superiores às observadas fora da influência da copa (FIC), com as diferenças máximas ocorrendo durante o período nocturno e sendo da ordem de 3ºC no Verão e de 5ºC no Inverno. Os valores médios da temperatura do solo foram superiores na área SIC durante o Inverno (1,1ºC à profundidade de 20 cm) e no Verão na área FIC (1ºC à profundidade de 2 cm). As amplitudes térmicas no ar e no solo da área SIC foram inferiores às observadas na FIC. As condições microclimáticas observadas sob coberto poderão favorecer o desenvolvimento da vegetação herbácea no fim do Inverno, o que pode afectar a produção de biomassa das herbáceas.

ABSTRACT

Changes in microclimate caused by an isolated ash tree (Fraxinus angustifolia Vahl) were assessed in a pasture land close to Bragança (41º 46’ 55’’ N; 6º 24’ 51’’ W; 510m de altitude), in Northeastern Portugal), where climate is Csb according to Köppen. The experimental site was located in the bottom of a small valley, and soils mostly fit the Eutric Fluvisols. Solar radiation, rainfall, and air and soil temperature were measured during three years beneath the tree canopy and in the open. Results showed that the microclimate conditions under the tree canopy were significantly different from those in the open. This is due to solar radiation interception (about 25 a 35% in winter and 55 a 65% in summer) and the interception of about 40% of the gross rainfall (52-56% during May- -October, and 35% when the foliage was absent). Mean air temperatures under the canopy were higher than those in the open, with the differences being greater at nigth, reaching about 3ºC in summer and 5ºC in winter. Compared to the open, mean soil temperatures in winter were higher (about 1ºC at 20 cm depth) beneath the canopy, but were smaller (1ºC at 2 cm depth) in summer. Amplitudes of soil and air temperature were lower under the tree canopy than in the open. These microclimate conditions under the canopy may favour both the herbaceous biomass production and the earlier development of herbaceous at the end of winter.

Texto completo disponível apenas em PDF.

Full text only available in PDF format.

REFERÊNCIAS BIBILOGRÁFICAS

Andrade, J.A.V. 2001. Temperatura do Solo (e Análise de Fourier), Humidade do Solo e Desenvolvimento Inicial de Várias Culturas em Solos Pmg e Cb. Dissertação de Doutoramento. Universidade de Évora, Évora.         [ Links ]

Arianoutsou, M. 1993. Leaf litter decomposition and nutrient release in a maquis (evergreen sclerophyllous) ecosystem of North-Eastern Greece. Pedobiologia, 37: 65-71.

Aussenac, G. 1968. Interception des précipitations par le couvert forestier. Ann. Sci. For., 25 (3): 135-156. p

Aussenac, G. 2000. Interactions between forest stands and microclimate: Ecophysiological aspects and consequences for silviculture. Ann. For. Sci. 57: 287-301

Belsky, A.J. (1994). Influences of trees on savanna productivity: tests of shade, nutrients, and tree-grass competition. Ecology, 75(4):922-932.

Belsky, A.J., Amundson, R.G., Duxbury, J. M., Riha, S.J. & Mwonga, S.M. 1989. The effects of trees on their physical, chemical, and biological environments in a semi-arid savanna in Kenya. J. Appl. Ecology, 26:1005-1024.

Belsky, A.J., Mwonga, S.M., Amundson, R.G., Duxbury, J.M. & Ali, A.R. 1993. Comparative effects of isolated trees on their undercanopy environments in high-and low-rainfall savannas. J. Appl. Ecology, 30:143-155.

David, T.S. 2002. Intercepção da precipitação em árvores isoladas de Quercus rotundifolia Lam.. Silva Lusitana, 10(1): 1-15.

Driessen, P., Deckers, J., Nachtergaele, F. & Spaargaren, O. 2001. Lecture Notes on the Major Soils of The World. World Soil Resources Reports 94. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome.

Gallardo, A. 2003. Effect of tree canopy on the spatial distribution of soil nutrients in a Mediterranean Dehesa. Pedobiologia, 47: 117-125.

Gallardo, A. Rodríguez-Saucedo, J.J., Covelo, F. & Fernández-Alés, R. 2000. Soil nitrogen heterogeneity in a Dehesa ecosystem. Plant and Soil, 222: 71-82.

Haworth, K. & McPherson, G.R. 1995. Effects of Quercus emoryi trees on precipitation distribution and microclimate in a semi-arid savanna. Jounal of Arid Environments, 31: 153-170.

INMG. 1991. Normais Climatológicas da Região de «Trás-os-Montes e Alto Douro e Beira Interior», Correspondentes a 1951-1980. O Clima de Portugal. Fascículo XLIX, vol. 3 - 3ª Região. Instituto Nacional de Meteorologia e Geofísica, Lisboa.

Joffre, R. & Rambal, S. 1988. Soil water improvement by trees in rangelands of Southern Spain. Acta Oecologica, 9(4):405-422.

Levia, D.F. 2003. Winter stemflow leaching of nutrient-ions from deciduous canopy trees in relation to meteorological conditions. Agricultural and Forest Meteorology, 117: 39-51.

Montoya, J.M. & Mesón, M.L. 1982. Intensidad y efectos de la influencia del arbolado de las dehesas sobre la fenologia y composicion especifica del sotobosque. An. INIA/Ser. Forestal, 5: 43-59.

Montoya, J.M. 1982. Effectos del arbolado de las dehesas sobre los factores ecologicos que actuan al nivel del sotobosque. An. INIA/Ser. Forestal, 5:61-85.

Moreno, G., Gallardo, J.F. & Bussotti, F. 2001. Canopy modification of atmospheric deposition in oligotrophic Quercus pyrenaica forests of an unpolluted region (central-western Spain), For. Ecol. Manage., 149: 47-60.

Msika, B. 1993. Modélisation des Relations Herbe-Arbre sous Peuplements de Quercus pubescens Willd. et Pinus austriaca Hoss. dans les Préalpes du Sud. Un Outil d’Aide à la Décision en Aménagement Sylvopastoral. Thèse de Spécialite. INRA/SAD, Avignon.

Pereira, E.L. 2004. Influência do Freixo no Microclima, nas Características do Solo e Disponibilidade de Nutrientes, e na Vegetação Herbácea de Lameiros do Nordeste de Portugal. Dissertação de Doutoramento em Engenharia Agronómica. Universidade Técnica de Lisboa, Instituto Superior de Agronomia, Lisboa.

Portela, E. & Pires, A.L. 1995. Nutrient deposition and leaching by rainwater in low and intensively managed chestnut groves. Proceedings of the Conference on Erosion and Land Degradation in the Mediterranean, Universidade de Aveiro, 14 a 18 de Junho, pp. 307-317.

Puerto A. & Rivero, M. 1997. Influencia sobre el pasto de tres especies de árboles con altos requerimientos de humedad edáfica. Ecología, 11:277-288.

Scholes, R.J. & Archer, S.R. 1997. Tree-grass interactions in savannas. Annu. Rev. Ecol. Syst., 28:517-544.

Valente, F., David, J.S. & Gash, J.H.C., 1996. Modelling interception loss for two sparse eucalypt and pine forests in central Portugal using the reformulated Rutter and Gash analytical models. Journal of Hydrology, 190: 141-162.

Young, A. 1997. Agroforestry for Soil Management (2^nd ed) CAB International, Wallingford.

¹ Escola Superior Agrária, Instituto Politécnico de Bragança, Campus de Santa Apolónia, 5300 Bragança, e-mail epereira@ipb.pt

² Instituto Superior de Agronomia, Departamento de Ciências do Ambiente, Tapada da Ajuda, 1349017 Lisboa, e-mail fgabreu@isa.utl.pt