Environmental control on water vapour and energy exchanges over grasslands in semiarid region of Brazil

Abstract

A B S T R A C TA micrometeorological experiment was conducted over grasslands in a semi-arid region of north-eastern Brazil (São João, Pernambuco) from January to December 2011, using the Bowen ratio energy balance method, to improve the current understanding of energy partitioning and water vapour exchange over this ecosystem in this region. The objectives of the present study were to quantify the seasonal and diurnal variations in energy and water vapour exchanges over grasslands and understand the biotic and abiotic factors controlling the energy partitioning of this ecosystem. In the dry period, the low stored soil water limited the grass production and leaf area index, and as a consequence of these conditions, most of the annual net radiation (58%) was consumed in sensible heat flux. During the course of the study the evaporative fraction was linearly related to the leaf area index. The total annual evapotranspiration and its daily maximum were 543.8 mm and 3.14 mm d . The seasonal and diurnal variations in energy partitioning and evapotranspiration were controlled by soil water availability and leaf area index.Controle ambiental das trocas de vapor d'água e de energia em pastagens na região semiárida brasileira R E S U M O Conduziu-se um experimento micrometeorológico em pastagens na região semiárida nordestina (São João, Pernambuco) usando o método do balanço de energia -razão de Bowen, no período de janeiro a dezembro de 2011 com o intuito de compreender a partição da energia e das trocas de vapor d'água, neste ecossistema. O objetivo do trabalho foi: quantificar as variações sazonais e diárias nas trocas de água e de energia em pastagens e compreender os fatores bióticos e abióticos que controlam a partição de energia neste ecossistema. Observou-se, no período seco, que a pequena quantidade de água armazenada no solo limitou a produção da pastagem e o índice de área foliar e, em consequência dessas condições, a maior parte do saldo de radiação (58%) foi usada como fluxo de calor sensível. A fração evaporativa foi relacionada linearmente com o índice de área foliar. A evapotranspiração total e seu valor máximo diário, foram 543,8 mm e 3,14 mm d -1 , respectivamente. As variações sazonais e diárias na partição da energia e na evapotranspiração foram controladas sobremaneira pela disponibilidade de água no solo e pelo índice de área foliar.

Daily and seasonal patterns of CO2 fluxes and evapotranspiration in maize-grass intercropping

“…However, in the late autumn and winter, due to the low atmospheric demand, the minimum values of ETo (1.5 to 3.0 mm d -1 ) occurred. These results are according to Gondim et al (2015), who measured the ETo values for same region of this research.…”

“…For grass alone, the highest LAI occurred December 12, 2013 and was 0.68 m² m -2 (Table 1). Gondim et al (2015) studied LAI in grass in the same region and found similar results.…”

“…The area of study was in São João, Pernambuco, Brazil (8º 52' S; 36º 22' W; 705 m).The climate is hot and humid, with average annual rainfall of 782 mm, and the wettest trimester consists of the months of May, June and July and the soil is classified as Regolithic Neosol (Gondim et al, 2015).…”

Fluxos De Carbono E Evapotranspiração De Feijão Comum Sob Condições De Sequeiro

“…Diante dessa importância, os fluxos de CO 2 , de água e de energia vêm sendo medidos em vários ecossistemas e agroecossistemas no Brasil e no mundo (HERNANDEZ-RAMIREZ et al, 2011;LIMA et al, 2011;BAI et al, 2012;KIM et al, 2012;QUN & HUIZHI, 2013;GONDIM et al, 2015;MACHADO et al, 2016). No entanto, apesar da grande importância econômica e social da cultura do feijão para o Brasil e bem como para a região nordestina, existem poucos estudos medindo simultaneamente os fluxos de CO 2 e evapotranspiração dessa cultura, especialmente em regiões áridas e semiáridas, e, até o momento, nenhum estudo foi realizado na região agreste semiárida do estado de Pernambuco.…”

Seasonal dynamics of surface energy fluxes over a center-pivot irrigated cropland in Saudi Arabia

“…Numerous studies have been carried out to understand the seasonal dynamics of energy fluxes for boreal, temperate and tropical forests, grasslands and agroecosystems (Gondim et al, 2015;Chi et al, 2016) around the globe. However, limited studies are performed over hyper-arid regions such as Saudi Arabia.…”