Umbrales en la respuesta de humedad del suelo a condiciones meteorológicas en una ladera Altoandina

Soil and vegetation cover play a critical role in the hydrology of the Andean Páramo generating runoff primarily by shallow subsurface flow. Understanding the dynamics of soil moisture response under pristine vegetation cover during rainfall events is essential for water resource planning considering the increasing anthropogenic pressure. Hence, this study focuses on the evaluation of the factors and thresholds controlling maximum changes in soil moisture (Δθmax) during rainfall events and their dynamics during different wetness conditions (from dry to wet). To determine the factors controlling Δθmax, a nonparametric Spearman correlation coefficient test was applied. We found that the factors controlling Δθmax were the precipitated volume, intensity, moisture conditions just before the event and the 5- and 15-days antecedent weather conditions. The threshold analysis shows a response of increase or decrease as a function of moisture state, topographic position and soil layer depth. This study demonstrates that under pristine Andean Páramo vegetation precipitation, antecedent moisture and weather conditions determine to a significant degree the soil moisture status subsequently affecting hillslope connectivity and hydrologic functioning.
Soil and vegetation cover play a critical role in the hydrology of the Andean Páramo generating runoff primarily by shallow subsurface flow. Understanding the dynamics of soil moisture response under pristine vegetation cover during rainfall events is essential for water resource planning considering the increasing anthropogenic pressure. Hence, this study focuses on the evaluation of the factors and thresholds controlling maximum changes in soil moisture (Δθmax) during rainfall events and their dynamics during different wetness conditions (from dry to wet). To determine the factors controlling Δθmax, a nonparametric Spearman correlation coefficient test was applied. We found that the factors controlling Δθmax were the precipitated volume, intensity, moisture conditions just before the event and the 5- and 15-days antecedent weather conditions. The threshold analysis shows a response of increase or decrease as function of moisture state, topographic position and soil layer depth. This study demonstrates that under pristine Andean Páramo vegetation precipitation, antecedent moisture and weather conditions determine to a significant degree the soil moisture status affecting subsequently hillslope connectivity and hydrologic functioning.
يلعب غطاء التربة والغطاء النباتي دورًا حاسمًا في هيدرولوجيا بارامو الأنديز الذي يولد الجريان السطحي في المقام الأول عن طريق التدفق تحت السطحي الضحل. يعد فهم ديناميكيات استجابة رطوبة التربة تحت الغطاء النباتي البكر أثناء أحداث هطول الأمطار أمرًا ضروريًا لتخطيط موارد المياه مع الأخذ في الاعتبار الضغط البشري المتزايد. وبالتالي، تركز هذه الدراسة على تقييم العوامل والعتبات التي تتحكم في التغيرات القصوى في رطوبة التربة (Δθmax) أثناء أحداث هطول الأمطار وديناميكياتها خلال ظروف الرطوبة المختلفة (من الجافة إلى الرطبة). لتحديد العوامل التي تتحكم في Δθmax، تم تطبيق اختبار معامل ارتباط Spearman غير البارامتري. وجدنا أن العوامل التي تتحكم في Δθmax هي الحجم المترسب والشدة وظروف الرطوبة قبل الحدث مباشرة وظروف الطقس السابقة لمدة 5 و 15 يومًا. يُظهر تحليل العتبة استجابة للزيادة أو النقصان كدالة لحالة الرطوبة والموقع الطبوغرافي وعمق طبقة التربة. توضح هذه الدراسة أنه في ظل هطول الأمطار البكر للنباتات في جبال الأنديز بارامو، تحدد الرطوبة السابقة والظروف الجوية إلى حد كبير حالة رطوبة التربة التي تؤثر لاحقًا على اتصال منحدرات التلال والأداء الهيدرولوجي.