مقايسۀ مدل‌هاي فيزيكي‌مبناي Gash در برآورد ساقاب تودۀ كاج تهران در پارك جنگلي چيتگر

Comparison of different Gash physically-based models for estimating stemflow in Elder pine stand in Chitgar Forest Park

در مطالعات اكوهيدرولوژيك پوشش گياهي، ساقاب ورودي نقطه‌اي آب باران به بوم‌سازگان گياهي در نظر گرفته مي‌شود. امروزه به دلايلي چون نياز به اندازه‌گيري در عرصه و وقتگير و پرهزينه بودن اندازه‌گيري ساقاب، از مدل‌سازي براي برآورد مقادير آن استفاده مي‌شود. هدف از اين پژوهش، بررسي كارايي سه مدل فيزيكي مبناي Gash و نسخه‌هاي اصلاح‌شدۀ آن (Gash-1 و Gash-2) در برآورد ساقاب تودۀ كاج تهران در پارك جنگلي چيتگر، طي سه سال اندازه‌گيري بود. براي اندازه‌گيري مقدار باران، از 10 باران‌سنج و براي اندازه‌گيري تاج‌بارش 60 باران‌سنج استفاده شد و متوسط ساقاب 9 درخت به‌عنوان متوسط ساقاب درختان در نظر گرفته شد. نتايج مرحلۀ ارزيابي مدل نشان مي‌دهد كه مدل‌هاي Gash و Gash-2 به‌ترتيب قابليت بسيار مطلوبي در برآورد ساقاب دارند؛ هرچند كه قابليت آنها در طبقه‌هاي مختلف مقدار باران متفاوت است. در طبقه باران‌هاي با مقدار خيلي كم (كمتر از 50/2 ميلي‌متر)، هر سه مدل پيش‌بيني نادرستي از مقدار ساقاب داشتند و در مقدار باران‌هاي كم (51/2 تا 00/5 ميلي‌متر) و متوسط (01/5 تا 50/7 ميلي‌متر) مدل Gash-2 و در مقدار باران‌هاي زياد (51/7 تا 00/10 ميلي‌متر) و خيلي زياد (بيشتر از 00/10 ميلي‌متر) مدل Gashعملكرد بسيار مناسبي از خود نشان دادند. در يك جمع‌بندي مي‌توان بيان داشت كه مدل Gash به‌دليل نياز به ورودي‌هاي كمتر، مي‌تواند كاربردي‌تر باشد. با توجه به پديدۀ تغيير اقليم كه فراواني رخدادهاي باران در طبقه‌هاي مختلف مقدار باران تحت تأثير آن قرار مي‌گيرد، بايد از مدل‌هاي مناسب، براي برآورد مقدار ساقاب استفاده شود.

In plant ecohydrology studies, stemflow considered as point input of rainfall into plant ecosystems. To date, due to field measurement, time-consuming and high cost of stemflow measurements, models are used to estimate the stemflow amounts. The aims of this study were to test the performance of three physically-based model of Gash and revised versions (Gash-1 and Gash-2) to estimate the stemflow in an elder pine (Pinus eldarica Medw.) stand in the Chitgar Forest Park for three-years study period. Rainfall magnitude and throughfall was measured with 10 and 60 rain-gauges, respectively. Stemflow was measured for 9 trees in each stand that were considered representative of the stand. According to the validation step, Gash and Gash-2 models were found to be the best models to estimate the stemflow, respectively, however the performance of each model was different at each rainfall magnitude class. For the very small rainfall class (lower than 2.50 mm), estimation of all models was incorrect. For the small (2.51-5.00 mm) and medium (5.01-7.50 mm) rainfall classes, Gash-2 was the best model, while Gash model estimated very well for the large (7.51-10 mm) and very large (more than 10.00 mm) rainfall classes. In conclusion, Gash model requires few input variables, hence would be more applicable than to other models. Due to the climate change, which is affected by the frequency of rainstorms in different rainfall magnitude classes, it is necessary to use appropriate models to estimate the amount of stemflow.