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Natural revegetation and afforestation in abandoned cropland areas: Hydrological trends and changes in Mediterranean mountains
Hydrological Processes ( IF 3.2 ) Pub Date : 2021-04-26 , DOI: 10.1002/hyp.14191
Makki Khorchani 1 , Estela Nadal‐Romero 1 , Teodoro Lasanta 1 , Christina Tague 2
Affiliation  

Water resources availability is one of the main concerns for policy makers around the world in present and future management plans. In the Mediterranean basin, this concern is increased given the extreme variability in climate and the intrinsic aridity conditions. Water resources in the Mediterranean region depend mainly on surface and subsurface supply from mountain areas. Because evapotranspiration comprises a substantial portion of the water budget, recent land cover changes due to cropland abandonment may change transpiration (TRANS) and water supply. Therefore, land management plans must account for these potential hydrologic changes to guarantee water availability in the upcoming decades. Short-term changes to water yield have been shown to follow afforestation or natural revegetation, the main management strategies in abandoned cropland areas. Studies comparing long-term trends of these management practices, however, are scarce due to the lack of long-term hydrological data. In this study, we use the regional hydro-ecological simulation system (RHESSys), to analyse long-term changes and annual and seasonal trends in streamflow (STR) and transpiration following management of abandoned cropland areas. Annual mean values show significant differences between the three management scenarios for both streamflow and transpiration, while differences between climate scenarios are not significant. The Mann Kendall trend analysis shows significant changes to water yield compared to the situation before management. Depending on the total afforested area, afforestation could significantly decrease annual streamflow between 2.3%·decade−1 and 5.9%·decade−1 and increase annual transpiration between 1.1%·decade−1 and 3.5%·decade−1. These trends are attributed to changes during the first 30 years after management, while during the fourth and fifth decade, changes to water yield tend to stabilize or decrease. These results are substantial to optimize land management plans, ensuring sustainable hydrological and ecological ecosystem services.

中文翻译:

废弃农田地区的自然植被和绿化:水文趋势和地中海山区的变化

在当前和未来的管理计划中,水资源的可用性是全球决策者关注的主要问题之一。在地中海盆地,考虑到气候的极端多变性和固有的干旱条件,这种担忧增加了。地中海地区的水资源主要取决于山区的地表和地下供应。由于蒸发蒸腾量占水预算的很大一部分,因此由于农田被遗弃而引起的近期土地覆盖变化可能会改变蒸腾量(TRANS)和水的供应。因此,土地管理计划必须考虑到这些潜在的水文变化,以保证未来几十年的可用水量。已经证明,造林或自然植被后会短期改变水的产量,废弃农田地区的主要管理策略。但是,由于缺乏长期的水文数据,因此缺乏比较这些管理实践的长期趋势的研究。在这项研究中,我们使用区域水生态模拟系统(RHESSys),分析废弃农田地区管理后的流量(STR)和蒸腾量的长期变化以及年度和季节性趋势。年平均值显示出三种管理方案在流量和蒸腾量方面的显着差异,而气候方案之间的差异并不显着。曼恩·肯德尔(Mann Kendall)趋势分析显示,与管理之前的情况相比,水的产量发生了重大变化。根据总造林面积的不同,造林可以使每年的流量减少2.3%·十年。然而,由于缺乏长期的水文数据,比较这些管理实践的长期趋势的研究很少。在这项研究中,我们使用区域水生态模拟系统(RHESSys),分析废弃农田地区管理后的流量(STR)和蒸腾量的长期变化以及年度和季节性趋势。年平均值显示出三种管理方案在流量和蒸腾量方面的显着差异,而气候方案之间的差异并不显着。曼恩·肯德尔(Mann Kendall)趋势分析显示,与管理之前的情况相比,水的产量发生了重大变化。根据总造林面积的不同,造林可以使每年的流量减少2.3%·十年。但是,由于缺乏长期的水文数据,因此缺乏比较这些管理实践的长期趋势的研究。在这项研究中,我们使用区域水生态模拟系统(RHESSys),分析废弃农田地区管理后的流量(STR)和蒸腾量的长期变化以及年度和季节性趋势。年平均值显示出三种管理方案在流量和蒸腾量方面的显着差异,而气候方案之间的差异并不显着。曼恩·肯德尔(Mann Kendall)趋势分析显示,与管理之前的情况相比,水的产量发生了重大变化。根据总造林面积的不同,造林可以使每年的流量减少2.3%·十年。但是,由于缺乏长期的水文数据,因此稀缺。在这项研究中,我们使用区域水生态模拟系统(RHESSys),分析废弃农田地区管理后的流量(STR)和蒸腾量的长期变化以及年度和季节性趋势。年平均值显示出三种管理方案在流量和蒸腾量方面的显着差异,而气候方案之间的差异并不显着。曼恩·肯德尔(Mann Kendall)趋势分析显示,与管理之前的情况相比,水的产量发生了重大变化。根据总造林面积的不同,造林可以使每年的流量减少2.3%·十年。但是,由于缺乏长期的水文数据,因此稀缺。在这项研究中,我们使用区域水生态模拟系统(RHESSys),分析废弃农田地区管理后的流量(STR)和蒸腾量的长期变化以及年度和季节性趋势。年平均值显示出三种管理方案在流量和蒸腾量方面的显着差异,而气候方案之间的差异并不显着。曼恩·肯德尔(Mann Kendall)趋势分析显示,与管理之前的情况相比,水的产量发生了重大变化。根据总造林面积的不同,造林可以使每年的流量减少2.3%·十年。我们使用区域水生态模拟系统(RHESSys),分析废弃农田地区管理后的流量(STR)和蒸腾量的长期变化以及年度和季节性趋势。年平均值显示出三种管理方案在流量和蒸腾量方面的显着差异,而气候方案之间的差异并不显着。曼恩·肯德尔(Mann Kendall)趋势分析显示,与管理之前的情况相比,水的产量发生了重大变化。根据总造林面积的不同,造林可以使每年的流量减少2.3%·十年。我们使用区域水生态模拟系统(RHESSys),分析废弃农田地区管理后的流量(STR)和蒸腾量的长期变化以及年度和季节性趋势。年平均值显示出三种管理方案在流量和蒸腾量方面的显着差异,而气候方案之间的差异并不显着。曼恩·肯德尔(Mann Kendall)趋势分析显示,与管理之前的情况相比,水的产量发生了重大变化。根据总造林面积的不同,造林可以使每年的流量减少2.3%·十年。年平均值显示出三种管理方案在流量和蒸腾量方面的显着差异,而气候方案之间的差异并不显着。曼恩·肯德尔(Mann Kendall)趋势分析显示,与管理之前的情况相比,水的产量发生了重大变化。根据总造林面积的不同,造林可以使每年的流量减少2.3%·十年。年平均值显示出三种管理方案在流量和蒸腾量方面的显着差异,而气候方案之间的差异并不显着。曼恩·肯德尔(Mann Kendall)趋势分析显示,与管理之前的情况相比,水的产量发生了重大变化。根据总造林面积的不同,造林可以使每年的流量减少2.3%·十年。-1和5.9%·十年-1,并且将年蒸腾量提高到1.1%·十年-1和3.5%·十年-1之间。这些趋势归因于管理后的前30年中的变化,而在第四和第五个十年中,水产量的变化趋于稳定或下降。这些结果对于优化土地管理计划,确保可持续的水文和生态系统服务具有重要意义。
更新日期:2021-05-22
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