Evapotranspiration and energy partitioning across a forest-shrub vegetation gradient in a subarctic, alpine catchment
Notice bibliographique
Résumé
As a result of altitude and latitude amplified climate change, widespread changes in vegetation composition, density and distribution have been observed across northern regions. Despite wide documentation of shrub proliferation and treeline advance, few field-based studies have evaluated the hydrological implications of these changes. Quantification of total evapotranspiration (ET) across a range of vegetation gradients is essential for predicting water yield, yet challenging in cold alpine catchments due to heterogeneous land cover, including both boreal forest and shrub taiga ecosystems. Here, we present six years of surface energy balance components and ET dynamics at three sites along an elevational gradient in a subarctic, alpine catchment near Whitehorse, Yukon Territory, Canada. These sites span a gradient of thermal and vegetation regimes, providing a space-for-time comparison for future ecosystem shifts: 1) a low-elevation boreal white spruce forest (~12–20 m), 2) a mid-elevation subalpine taiga comprised of tall, dense willow (Salix) and birch (Betula) shrubs (~1–3 m) and 3) a high-elevation subalpine taiga with short, sparse shrub cover (<0.75 m) and moss, lichen, and bare rock. Eddy covariance instrumentation ran year-round at the forest and during the growing season at the two shrub sites. Total ET decreased and interannual variability increased with elevation, with mean May to September ET totals of 349 (±3) mm at the forest, 249 (±10) mm at the tall, dense shrub site, and 240 (±26) mm at the short, sparse shrub site. Comparatively, over the same period, ET:R ratios were the highest and most variable at the forest (2.19 ± 0.37) and similar at the tall, dense shrub (1.22 ± 0.09) and short, sparse shrub (1.14 ± 0.05) sites. Our results suggest that advances in treeline will increase overall ET and lower interannual variability; however, the large growing season water deficit at the forest indicates strong reliance on soil moisture from late fall and snowmelt recharge. In contrast, ET was considerably less at the cooler higher elevation shrub sites, which exhibited similar ET losses over 6 years despite differences in shrub height and abundance. ET rates between the two shrub sites were similar throughout the year, except during the peak growing season. Greater interannual variability in ET at the short, sparse shrub site indicates the reduced influence of vegetation controls on ET. Results suggest that predicted changes in vegetation type and structure in northern regions will have a considerable impact on water partitioning and will vary in a complex way in response to changing precipitation timing, phase and magnitude, growing season length, and vegetation snow and rain interactions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».