Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 59

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  soil moisture
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
EN
Drought is generally associated with the persistence of low precipitation amount, decreased soil moisture and water availability relative to the normal levels in a designated area. The effects of drought, range from the morphological to molecular levels, and are evident at all phenological stages of the plant growth, at whatever stage the water deficit occurs. Determination of the surface water demands for irrigation purposes comes out from the assumption of hydrologic processes stationarity. This paper shows our research prerequisite that water stress participates in an important part on the volume changes of over ground parts, which is predictive for the irrigation demand. Malus domestica var. Yellow Transparent was chosen for the measurement of volume changes of the surface plant parts. Our measurements were realised by the Diameter dendrometer small (DD-S) from 24.08. to 13.09.2017. One tree was irrigated by the dose of 50 mm. We compared the dendrometric changes to soil moisture and rainfall on both irrigated and non-irrigated trees. The experiment showed the differences between the irrigated apple tree (the diameters of the branches fluctuated between 11.9 and 12.1 mm) and the non-irrigated apple tree (the diameter of the branches increased after three-day rain from 8.35 to 8.61 mm), in order to determine the water stress of plants based on dendrometric changes and optimize irrigation during the drought period.
EN
Investigations of horizontal and vertical changes of soil moisture and soil compaction on eroded loess slope, were the aim of the work. The study was performed on a farm in the municipality of Brzeźnica [N50°8’33,03, E18°13’16,31] (Province of Silesia, Poland). The research and collection of soil samples were carried out on 20.07.2017. On the day of the measurement, the slope was covered with winter wheat. The soil moisture and compaction degree were monitored at 36 points in the experimental area. The distance between the points along the slope were: 25 m (points: 1, 1a, 1b – 6, 6a, 6b), 50 m (points: 6, 6a, 6b – 11, 11a, 11b) and 200 m (points: 11, 11a, 11b – 12, 12a, 12b), while across the slope, the distances were 2 m apart. The vertical changes were determined based on the measurements at depths: 0–5, 5–10, 10–15, 15–20, 20–30, 30–40, 40–50 and 50–60 cm. Soil moisture were carried out using device of the TDR HH2 type. The soil moisture was ranged between 2.8% and 28.0%. The degree of compaction was determining using the Eijkelkamp manual penetrometer up to a maximum depth of 80 cm. The statistical analysis includes depths up to 30 cm. The soil compaction values ranged between 0.24 and 2.66 MPa. There were large differences between the values of examined parameters both horizontally and vertically in relation to the location on the slope. The horizontal and vertical distributions of the investigated parameters were elaborated using the analysis of variance, three-way, where the independent factors were: road and location 2 and 4 m from it (factor A), depth (factor B), and position along the slope (factor C). The analysis of variance showed that in the case of compaction, there is a statistically significant effect of the technical path and distance from it, and depth, on the formation of this property. In the case of soil moisture, the analysis of variance showed a statistically significant effect of the technical road and distance from it, as well as the depth, on the shaping of this property.
EN
Recently, a lot of studies focused on the effects of biochar application to agricultural soils and its influence on the soil properties. However, only limited information is available on the simultaneous impact of N-fertilizer combined with biochar to soil physical propersies such as: soil moisture, soil temperature, bulk density and waterfilled pore space. Therefore, the aim of this study was to evaluate the changes in the soil physical properties of a silty loam Haplic Luvisol affected by the biochar application and its combination with N fertilizer during the years 2014–2016 (Experimental site of SUA-Nitra, Dolná Malanta, Slovakia). The field experiment was carried out in 2014 with different biochar application doses (0, 10 and 20 t ha-1) and different rate of N fertilization (0, 1st and 2nd level of N fertilization). The results showed that the both biochar amendment and biochar with N fertilizer increased the soil moisture in the range of 1 to 15%, on average. The higher rate of biochar resulted in higher soil moisture in all treatments with biochar in the following order B0 (14.9) < B10 (15.1) < B20 (16.2) as well as in biochar in combination with N fertilization: B0N1 (14.6) < B10N1 (15.7) < B20N1 (16.2) as well as B0N2 (14.8) < B10N2 (15.8) < B20N2 (16.0) during the years of 2014–2016. A positive trend of water-filled pore space increase by the time in all studied treatments was observed. No significant changes in the average soil temperature were observed between the biochar and biochar with N fertilization treatments during the growing seasons of individual years. The higher rate of biochar resulted in lower soil bulk density in all treatments with biochar in combination with N fertilization in the following order: B0N1 (1.49) > B10N1 (1.47) > B20N1 (1.44) as well as B0N2 (1.51) > B10N2 (1.47) > B20N2 (1.39) during years the studied period (2014–2016).
EN
The studies on agricultural droughts require long-term atmospheric, hydrological and meteorological data. On the other hand, today, the possibilities of using spectral data in environmental studies are indicated. The development of remote sensing techniques, increasing the spectral and spatial resolution of data allows using remote sensing data in the study of water content in the environment. The paper presents the results of the analysis of moisture content of soil-plant environment in the lowland areas of river valley using the spectral data from Sentinel-2. The analyses were conducted between February and November 2016. The spectral data were used to calculate the Normalize Differential Vegetation Index (NDVI) which provided the information about the moisture content of the soil-plant environment. The analyses were performed only on grasslands, on 22 objects located in the research area in the Oder river valley between Malczyce and Brzeg Dolny, Poland. The NDVI values were correlated with the hydrological and meteorological parameters. The analyses showed spatial and temporal variability of the moisture conditions in the soil-plant environment showed by the NDVI variability and existence some relationships between the climatic and spectral indices characterizing the moisture content in the environment.
EN
Progress in modern engineering devices favours the development of independent computer systems of intelligent change management of operational characteristics of construction facilities. The article deals with the continuous control system (monitoring) of the soil moisture. The capillary sensor applied provides a far higher accuracy in determining the moisture than it is achieved by discrete determination of soil electrical characteristics which depend on the concentration and proportion of salts dissolved in the soil as well as the particle-size distribution. A flowchart of the diagnostic system was developed; it does not only transfer the data from the sensors, processes them and informs the operator, but also gives the possibility of autonomous inclusion of mechanisms to eliminate the emerged damages. Thus, while monitoring the soil moisture of hillsides, embankments and cuts slopes it prevents their shifts and other damages.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań nad modelowaniem wymiany netto ekosystemu (NEE – ang. Net Ecosystem Exchange) bagiennego na przykładzie doliny Biebrzy z wykorzystaniem zdjęć satelitarnych i danych z pomiarów naziemnych z lat 2011–2015. Przeprowadzono szczegółową analizę zastosowania zdjęć optycznych i radarowych do uzyskania charakterystyk roślinno-wilgotnościowych wpływających na wymianę węgla. W wyniku przeprowadzonych analiz opracowano modele szacowania NEE, w których zastosowano opracowane na podstawie danych satelitarnych następujące parametry: wilgotność gleby (WG), zawartość wody w roślinach (WR). Do analizy WG i WR został zastosowany współczynnik wstecznego rozpraszania (σº) obliczony z sygnału zarejestrowanego w zakresie mikrofalowym przez urządzenia SAR (ang. Synthetic Aperture Radar) dla różnych polaryzacji fal. Prace badawcze zmierzające do określenia wielkości wymiany węgla oraz jego zróżnicowania przestrzennego i czasowego, przeprowadzone z uwzględnieniem informacji o pokrywie roślinnej i wilgotności gleby uzyskanych z danych satelitarnych, są ważne dla monitorowania ekosystemów bagiennych.
EN
The article presents results of the study on modeling Net Ecosystem Exchange (NEE) in the wetland ecosystem using remote sensing and in-situ data. The study has been conducted in Biebrza Valley for the years 2011–2015. The analysis of application of optical and microwave images for the assessment of vegetation-moisture conditions influenced carbon exchange has been performed. The impact of soil moisture and type of vegetation habitat on CO2 flux in wetland ecosystems has been analyzed to develop NEE models. Soil moisture (WG) and vegetation water content (WR) have been correlated with backscattering coefficient (σº) calculated from the signal registered by microwave satellites in different wave polarization. The research was focused on the assessment of carbon balance in time and space taking into account vegetation cover and soil moisture derived from satellite data. The research is important for monitoring wetland ecosystem.
EN
The paper presents a selection of a semivariogram model in the study of spatial variability of soil moisture in a loess agricultural catchment. Soil moisture tests were carried out in the Moszenki village, 15 km northwest of Lublin. Soil moisture measurements were performed at two dates at 104 points, located on a rectangular surface measuring 700 × 1200 m. These points were laid out in the corners of a grid of squares with sides 100 m. In addition, 6 measurements were made at a distance of less than 100 m from the nearest points. Soil moisture was measured in the soil surface (0–5 cm). ArcGis software with Geostatistical Analyst extension was used for modelling semivariograms. In both terms, five models of semivariograms were used: stable, circular, spherical, exponential and Gaussian. Kriging was used for the estimation of soil moisture values. Among the semivariogram models analyzed in this study, the largest errors in the determined values of soil moisture relative to the empirical data were observed for the exponential model, and the smallest for the Gaussian model. However, it should be emphasized that the values of the analysed errors for the individual semivariogram models were similar. Application of the ordinary kriging method for interpolation of spatial distribution of soil moisture yields good results, but it has to be kept in mind that the final shape of the spatial distribution is influenced by the choice of the semivariance function model.
PL
W pracy zaprezentowano dobór modelu semiwariogramu w badaniach przestrzennej zmienności wilgotności gleby w lessowej zlewni rolniczej. Badania wilgotności gleb przeprowadzono na terenie wsi Moszenki, 15 km na północny zachód od Lublina. Pomiary wilgotności gleby przeprowadzono w dwóch terminach w 104 punktach, rozmieszczonych na powierzchni w kształcie prostokąta o wymiarach 700 × 1200 m. Punkty te wytyczono w narożnikach siatki kwadratów o bokach 100 m. Dodatkowo wykonano 6 pomiarów zlokalizowanych w odległości mniejszej niż 100 m od najbliższych punktów. Wilgotność mierzono w powierzchniowej warstwie gleby (0–5 cm). Do modelowania semiwariogramów wykorzystano program ArcGis z rozszerzeniem Geostatistical Analyst. W obu terminach do analiz wykorzystano pięć modeli semiwariogramów: stały, kołowy, sferyczny, wykładniczy, Gaussa. Do estymowania wartości wilgotności na analizowanym obszarze wykorzystano kryging zwyczajny. Spośród analizowanych modeli semiwariogramów największe błędy wyznaczonych wartości wilgotności gleby w stosunku do danych empirycznych zanotowano dla modelu wykładniczego, natomiast najmniejsze dla modelu Gaussa. Wykorzystanie krygingu zwykłego do interpolacji rozkładu przestrzennego wilgotności gleb daje dobre rezultaty, jednak na efekt końcowy rozkładu przestrzennego wpływ miał dobór modelu funkcji semiwariancji.
EN
The effect of using straw and the application of effective microorganisms on soil moisture and compaction in plowing tillage and direct sowing is presented. Data were collected during the spring growing season during the three-year monoculture of winter wheat. Soil moisture and compaction at four levels to a depth of 40 cm were measured. Plowing tillage in comparison to direct sowing resulted in a reduction of average soil moisture at all depths, and soil compaction at the 10-40 cm levels. The application of effective microorganisms in plowing tillage caused an increase in soil compaction at all depths and moisture content of the deepest layer. The effective microorganisms used in direct sowing resulted in higher moisture content primarily in the surface layer. The use of straw did not affect significantly soil moisture but resulted in a reduction in compaction under direct sowing conditions. Straw, soil tillage method, application of the effective microorganisms and the interaction among those factors significantly affected soil moisture and compaction. The influence of the effective microorganisms on soil moisture is the most significant in plowing tillage, while the effect of straw on soil compaction is the most evident for direct sowing.
PL
Właściwości fizyczne gleby są ważnym czynnikiem produkcyjności roślin. W trzyletniej monokulturze pszenicy ozimej określono wpływ stosowania słomy oraz zróżnicowanej uprawy roli (uprawa płużna, siew bezpośredni) wraz z aplikacją efektywnych mikroorganizmów na wilgotność i zwięzłość gleby do głębokości 40 cm w okresie wiosennej wegetacji. Wilgotność i zwięzłość wierzchnich warstw gleby do głębokości 20 cm były bardzo zmienne w czasie i silnie ujemnie ze sobą skorelowane. Stosowanie słomy nie wpłynęło istotnie na wilgotność gleby, spowodowało natomiast zmniejszenie jej zwięzłości w warunkach wykonywania siewu bezpośredniego. Płużna uprawa roli w porównaniu z siewem bezpośrednim spowodowała zmniejszenie średniej wilgotności gleby do głębokości 40 cm, a zwięzłości gleby na głębokości 10-40 cm. Wnoszenie efektywnych mikroorganizmów do gleby uprawianej płużnie wywołało tendencję wzrostu zwięzłości wszystkich jej warstw do głębokości 40 cm, a wilgotności zwłaszcza warstwy najgłębszej - 30-40 cm. W przypadku siewu bezpośredniego efektywne mikroorganizmy nie spowodowały wzrostu zwięzłości gleby, a większa wilgotność wystąpiła głównie w warstwie powierzchniowej.
PL
W pracy przedstawiono charakterystykę stosunków wodnych i ocenę zmienności zasobów retencji glebowej na terenie fragmentu Parku Szczytnickiego we Wrocławiu. Oceny tej dokonano na podstawie pomiarów uwilgotnienia gleby wykonanych w roku 2015 i 2016 oraz wyników monitoringu i prac badawczych prowadzonych w latach wcześniejszych. Szczegółowymi badaniami objęto fragment parku o powierzchni około 8,6 ha, zlokalizowany na północ od Ogrodu Japońskiego, pomiędzy ulicami Mickiewicza i Kopernika. Pomiary uwilgotnienia przeprowadzono metodą TDR w 27 punktach, w środku powierzchniowych warstw gleby 0–25 cm oraz 25–50 cm. Na podstawie analizy przestrzennego rozkładu uwilgotnienia stwierdzono, że w rozpatrywanym okresie występowały znaczne, długotrwałe niedobory wilgoci czynnej warstwy gleby. Nawet na około 36% badanego obszaru w warstwie 25–50 stwierdzono wilgotność gleby poniżej punktu trwałego więdnięcia (PTW, pF = 4,2). Zbiornik wodny o powierzchni 1,1 ha, położony centralnie na badanym terenie, nie wpływał w okresie objętym badaniami na poprawę retencji gruntowo-glebowej. Było to spowodowane okresowym brakiem zasilania systemu wodnego parku z ujęcia na Odrze, której poziom obniżył się z powodu suszy.
EN
The paper presents a characterisation of water relations and an estimation of the variability pertaining to soil water retention resources in the selected area of the Szczytnicki Park in Wrocław. The estimation was performed on the basis of the measurements of soil moisture performed in the years 2015 and 2016, and the results of monitoring and research conducted in an earlier period. The detailed study was conducted on a fragment of the park with the surface area of about 8.6 ha, situated north of the Japanese Garden, between the Mickiewicza and Kopernika streets. Soil moisture measurements were conducted with the TDR method, at 27 points, within the soil layers of 0–25 cm and 25–50 cm. On the basis of the analysis of spatial distribution of soil moisture it was observed that considerable and long-lasting moisture deficits of the active layer of the soil have occurred during the period under study. Moisture levels below the permanent wilting point (PWP, pF = 4.2) were noted on approximately 36% of the study area, in the layer of 25–50 cm. The reservoir with an area of 1.1 ha, situated centrally in the study area, did not cause any improvement of soil-ground water retention during the period of the study. That was due to the periodic lack of supply of the water system of the park from the intake of Oder river in which the water level decreased as a result of a drought.
EN
Sewage sludge ashes in comparison to sewage sludge are characterized by higher concentrations of heavy metals. The mobility of heavy metals in sewage sludge ashes determines their impact on the soil-water environment in the aspect of toxicology. This research statistically evaluates the influence of temperature and duration of SS incineration on the mobility of HM from SSA. For the incineration temperatures 600–980 °C and 2–20 min of incineration, the experiment domain was defined in accordance with the Box’s two-factor experimental design. It was proved that it was not the time but the temperature of SS incineration that had the statistically relevant influence on the mobility of nickel and copper.
11
Content available remote Estimating root zone moisture from surface soil using limited data
EN
For estimation of root-zone moisture content from EO-1/Hyperion imagery, surface soil moisture was first predicted by hyperspectral reflectance data using partial least square regression (PLSR) analysis. The textures of more than 300 soil samples extracted from a 900 m × 900 m field site located within the Hetao Irrigation District in China were used to parameterize the HYDRUS-1D numerical model. The study area was spatially discretized into 18,000 compartments (30 m × 30 m × 0.02 m), and Monte Carlo simulations were applied to generate 2000 different soil-particle size distributions for each compartment. Soil hydraulic properties for each realization were determined by application of artificial neural network analysis and used to parameterize HYDRUS-1D to simulate averaged soil-moisture contents within the root zone (0-40 cm) and surface (approximately 0-4 cm). Then the link between surface moisture and root zone was established by use of linear regression analysis, resulting in R and RMSE of 0.38 and 0.03, respectively. Kriging and co-kriging with observed surface moisture, and co-kriging with surface moisture obtained from Hyperion imagery were also used to estimate root-zone moisture. Results indicated that PLSR is a powerful tool for soil moisture estimation from hyperspectral data. Furthermore, co-kriging with observed surface moisture had the highest R (0.41) and linear regression model, and HYDRUS Monte Carlo simulations had a lowest RMSE (0.03) among the four methods. In regions that have similar climatic and soil conditions to our study area, a linear regression model with HYDRUS Monte Carlo simulations is a practical method for root-zone moisture estimation before sowing and it can be easily coupled with remote sensing technology.
PL
Monitoring i ochrona środowiska na terenach górniczych jest złożonym zadaniem obejmującym specyficzne aspekty, będące konsekwencją działalności związanej z wydobywaniem surowców mineralnych. Degradacja środowiska różni się na terenach w których wydobywa się węgiel kamienny od degradacji występującej przy wydobywaniu węgla brunatnego metodą odkrywkową. Do głównych problemów należą m.in. osiadanie terenu, zagrożenie pożarowe na zwałowiskach odpadów powęglowych, zmiany wilgotności gleby, przekształcenie użytkowania terenu oraz złożona degradacja środowiska powodowana powyższymi czynnikami. Monitoring i badanie wyżej wymienionych aspektów środowiska terenów górniczych, szczególnie na dużych obszarach, przy użyciu metod terenowych jest trudne, czasochłonne oraz wymaga dużych nakładów finansowych. Zastosowanie systematycznych badań zdalnych, w szczególności teledetekcji satelitarnej, uzupełniających lub niekiedy wręcz praktycznie eliminujących badania terenowe pomaga uzyskać znaczne oszczędności. Niewątpliwym atutem badań zdalnych jest możliwość uzyskania informacji praktycznie w tym samym czasie na dużym obszarze, co zapewnia spójność czasową pomiarów. Jest to bardzo istotne z punktu widzenia zjawisk wykazujących dużą zmienność w czasie i w przestrzeni (np. wilgotność gleby). W przypadku niektórych procesów, które nie wykazują dużej dynamiki, lub gdy ich analiza wymaga oceny stanu początkowego, możliwa jest analiza historyczna w oparciu o dane satelitarne sięgająca wiele lat wstecz. Badania zdalne są również dogodnym narzędziem w planowaniu, nadzorowaniu rekultywacji oraz monitoringu terenów zdegradowanych.
EN
Environmental protection and monitoring in mining areas is a complex issue which includes a variety of aspects, as a consequence of complicated activities related to the mining of mineral resources. A degradation of environment is different depending on areas where hard coal is mined and where lignite is mined in open cast mines. Among others, related main environmental problems are: subsidence, fire hazard on heaps of coal wastes, soil moisture changes, land use changes and complex environmental degradation caused by one or more of the above-mentioned factors. Investigating and monitoring of those aspects of environment in the mining areas, especially over the vast areas, using field methods, is difficult, time consuming and expensive. Systematic using of remote sensing methods, especially based on satellite data, as supplementary or even as primary methods instead of field measurements can save a lot of money. An undoubted advantage of remote sensing is acquiring of information at virtually the same time, which ensures consistency of time of the measurements. It is very important in monitoring of phenomena with high time variability (such as soil moisture). Another advantage is possibility to analyze initial state of environment using historical data for many years ago. Remote sensing methods are also convenient tools for planning, supervising and monitoring the rehabilitation of degraded areas.
PL
Wydobycie surowców mineralnych metodami odkrywkowymi niesie za sobą konieczność odwadniania złóż mineralnych. Na skutek działania systemu odwadniającego na dużym obszarze powstaje lej depresji wód podziemnych, który ujemnie oddziałuje na środowisko. Na skutek obniżenia zwierciadła wód podziemnych w środowisku zachodzą często nieodwracalne zmiany. Sytuacja ta jest szczególnie widoczna w przypadku siedlisk hydrogenicznych, które ze swojej natury są zależne od wody. Zasięg leja depresji wyznaczony za pomocą pomiarów w studniach piezometrycznych nie zawsze daje informacje na temat jego faktycznego oddziaływania na zbiorowiska roślinne. Dzieje się tak ponieważ wiele zależy od głębokości ukorzenienia roślin. W pracy autorzy przedstawią metodykę klasyfikacji terenów łąkowych pod względem odwodnienia oraz uzyskane przy jej zastosowaniu wstępne wyniki z obszaru Kotliny Szczercowskiej znajdującej się pod wpływem systemu odwadniającego kopalni węgla brunatnego PGE GiEK S.A. O/KWB Bełchatów. Analizy zostały wykonane na podstawie zdjęć misji Landsat (5TM, 7ETM oraz 8 OLI/TIRS). Do najważniejszych etapów opisywanej metodyki należy zaliczyć tzw. metodę trójkąta pozwalającą na wyznaczenie wskaźnika TVDI (ang. Temperature-Vegetation Dryness Index) oraz zastosowanie statystyk strefowych. Jako źródło danych o pokryciu terenu wykorzystano bazę Corine Land Cover 2006. Wyniki uzyskane za pomocą metodyki teledetekcyjnej zostały porównane z danymi o zasięgu oddziaływania leja depresji otrzymanymi z pomiarów naziemnych przez specjalistów z Kujawsko-Pomorskiego Ośrodka Badawczego Instytutu Technologiczno-Przyrodniczego w Falentach. Wyniki są obiecujące i dobrze dopasowują się do przebiegu zasięgu oddziaływania leja depresji. Umożliwia to stosowanie opisywanej metodyki do systematycznej klasyfikacji siedlisk łąkowych badanego terenu, przy niewielkich nakładach finansowych.
EN
Mineral extraction in open-cast mines entails the necessity of dewatering mineral deposits. As a result of operations of a drainage system over a large area a depression cone of groundwater is formed which adversely affects the environment. Lowering of the groundwater table results in environmental changes which frequently could be irreversible. This situation is particularly evident in the case of hydrogenic habitats which by their nature are dependent on water. The range of the depression cone determined by measuring in piezometric wells does not always provide information on its actual impact on plant communities. This is caused by the high influence of the rooting depth of plants. The authors present a methodology for the classification of grassland areas in terms of moisture conditions and obtained preliminary results from the Szczercowska Valley influenced by the drainage system of the lignite mine GiEK PGE SA O / KWB Bełchatów. The analysis were made on the basis of Landsat 7 ETM+ images. The most important part of the described methods is the, so-called, triangle method which is used to calculate TVDI (ang. Temperature-dryness Vegetation Index) and zonal statistics. Corine Land Cover 2006 data was used as a source of land cover data. The results obtained by means of remote sensing methods were compared with the data describing the range of the influence of the depression cone obtained from field measurements performed by experts from the Kujawsko-Pomorskie Research Centre of the Institute of Technology and Life Sciences in Falenty. The results are promising and they coincide with the impact range of the depression cone established by field measurements. This allows to use the described methodology for systematic and inexpensive classification of grassland habitats in the studied area.
EN
A warming experiment with two magnitudes was performed in an alpine meadow of Northern Tibet since late June, 2013. Open top chambers (OTCs) with two top diameters (0.60 m and 1.00 m) were used to increase soil temperature. Soil respiration (Rs) was measured during the growing season in 2013–2014. The OTCs with top diameters of 1.00 m and 0.60 m increased soil temperature by 1.30 and 3.10oC, respectively, during the whole study period, but decreased soil moisture by 0.02 and 0.05 m3 m-3, respectively. However, the two patters of OTCs did not affect Rs . These results implied that a higher warming did not result in a higher Rs but a greater soil drying. Therefore, a higher warming may not cause a higher soil respiration, which was most likely due to the fact that a higher warming may result in a greater soil drying.
EN
The paper presents trends in average annual soil moisture in the area covered by the sixty-year old pine stand. The area of analysis is located in the Tuczno Forest District, the Martew Forestry, in the north-western part of Poland. The calculations were based on the measurements of soil moisture at seven different depths below the ground level. A set of probes was installed for measuring the moisture using TDR method in order to calculate retention changes in the unsaturated zone. Humidity measurements used in this work were carried out at daily intervals throughout the year 2014. Designated trends were analysed using the non-parametric Mann – Kendall test, which is used for detecting trend of hydrological and meteorological parameters. Negative values of the Mann-Kendall statistics point to a declining trend for most – six out of the seven, analysed levels of measurement. The tendency toward dryness was not confirmed by the data set of precipitations. Although precipitations are considered to be the main driver of variations in soil moisture their impact severity seems to be controlled by other characteristics of the catchment area and components of the water balance, such as evapotranspiration.
EN
Soil moisture content is a key variable for numerous disciplines hence the need for its constant monitoring at a global scale. Satellite imagery is the only mean to fulfil this objective. New generations of satellite sensors such as the Sentinel-1 SAR (Synthetic Aperture Radar) system provide measurements at fine spatial and temporal scales. In order to validate such estimates dense in-situ networks measuring soil moisture are required. The scarcity of such networks was the main motivation to establish two validation sites over the Biebrza wetlands within the project funded by the ESA (European Space Agency). The sites are covered by grassland and marshland and are internally homogeneous as far as the soil type and vegetation cover are concerned. Each site is equipped with 9 soil moisture monitoring stations installed every 130 m which allows the derivation of reliable mean soil moisture estimates across the site featuring small standard deviation (0.035 m3/m3 for the grassland site and 0.074 m3/m3 for the marshland site). The main objective of the presented study is to review the soil moisture derivation and validation methodologies suitable for the Sentinel-1 SAR satellite data and to describe physiographical settings of the Biebrza validation sites together with the installed instrumentation. Furthermore, the relationship between the time series of soil moisture measurements and Sentinel-1 sigma nought backscatter coefficient (σ0) is examined. Ultimately, the validation results of the low resolution SM-DAS-2 soil moisture product are presented due to the unavailability of the high resolution product.
PL
Stały monitoring wilgotności gleby jest kluczowy dla różnorodnych zastosowań i może być realizowany na globalną skalę jedynie za pomocą teledetekcji satelitarnej. Nowe generacje satelitów środowiskowych np. Sentinel-1 posiadają sensory umożliwiające wysokorozdzielcze pomiary o dużej częstości czasowej. Uzyskane z nich produkty dotyczące wilgotności gleby wymagają gęstej sieci pomiarów naziemnych do celów walidacyjnych. Fakt ten stanowił główną motywację dla założenia dwóch poligonów walidacyjnych wilgotności gleby zlokalizowanych w dolinie Biebrzy w ramach projektu finansowanego przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA). Obiekty te pokrywają łąkę i zbiorowisko turzycowe i są homogenicznie pod względem roślinności i typu gleby. Każdy poligon wyposażony jest w 9 stacji do pomiaru wilgotności gleby oddalonych od siebie o 130 metrów. Pozwala to na rzetelne oszacowanie średniej wilgotności dla całego obiektu odznaczającej się niskim odchyleniem standardowym (0.035 m3/m3 dla poligonu łąkowego i 0.074 m3/m3 dla poligonu turzycowego). Głównym celem tego opracowania jest opis metodyki wyznaczania i walidacji wilgotności gleby z wysokorozdzielczych radarowych danych satelitarnych oraz charakterystyka obu poligonów badawczych wraz z instrumentami pomiarowymi umożliwiającymi zaawansowany monitoring środowisk bagiennych. Ponadto przeanalizowana została zależność pomiędzy wilgotnością gleby a współczynnikiem rozproszenia wstecznego (σ0) sygnału radarowego satelity Sentinel-1. Ostatecznie wykorzystano dane z opisywanej sieci pomiarowej do walidacji niskorozdzielczego produktu SM-DAS-2 opisującego wilgotność gleby.
PL
Pomiary wilgotności gleby do niedawna były prowadzone punktowo, co miało ograniczenia wynikające z przestrzennych różnic i niejednorodności gleb. Jeśli wykonywane są pomiary punktowe wilgotności gleby, to mogą one być wykorzystane po uśrednieniu, czyli należy zebrać wystarczająco dużą liczbę danych. Aby uzyskać dokładność do trzech punktów procentowych, należy zaprojektować 40 punktów pomiarowych. W artykule przedstawiona została innowacyjna metoda pomiaru wilgotności gleby z zastosowaniem neutronów kosmicznych. Zasadniczą częścią każdego czujnika są dwa liczniki neutronów – licznik z osłoną polietylenową do pomiaru szybkich neutronów oraz nieosłonięty licznik do pomiarów neutronów termicznych. W Stanach Zjednoczonych funkcjonuje system obserwacji wilgotności gleby z zastosowaniem neutronów kosmogenicznych – COSMOS (COsmic-ray Soil Moisture Observing System), który jest wyposażony w 56 stacjonarnych czujników. Pojedyncze czujniki zainstalowane są także miedzy innymi w Kenii, Brazylii, Francji, Szwajcarii i również w Polsce W pracy prezentowane są wyniki badań opracowanych przy wykorzystaniu innowacyjnego czujnika zainstalowanego w Polsce w miejscowości Derło. Dane pozyskane w trakcie trzech rocznych cykli pomiarowych dobrze korelują z obserwowanymi opadami deszczu i śniegu. Cykle pomiarowe obejmują okres od kwietnia do końca marca. Szczegółowa analiza zarejestrowanych w tym okresie danych wskazuje na przyczyny zróżnicowania wilgotności gleby. Okazuje się, że czujnik może być wykorzystywany do identyfikacji okresu występowania pokrywy śnieżnej zalegającej na danym terenie.
EN
Measurements of soil moisture until recently were conducted by checking particular spots, which had its limitations due to soil spatial differences and heterogeneity. If spot checks are made to measure soil moisture, the gathered data can be used only after being averaged, which means collecting a sufficiently large number of data. To get results that would be accurate to within three percent, one must conduct 40 check points. The article presents an innovative method of measuring soil moisture by using space neutrons, which gives new opportunities. The main part of each sensor are two neutron - counters covered with polythene to measure fast neutrons, and an uncovered counter for measuring thermal neutrons. The United States has a system of measuring the soil moisture that uses space genic neutrons - COSMOS (Cosmic-ray Soil Moisture Observing System), which is equipped with 56 stationary sensors. Individual sensors are also installed, among others, in Kenya, Brazil, France, Switzerland and in Poland. The authors wish to present the results of innovative sensing research done in Derło, Poland. The conclusions have been based on three annual cycles of measurement that can be well correlated with the observed rainfall and snow. The cycles cover the period from April to the end of March (2013 - 2016). The first sensor in Poland has already taken three season measurements, on the basis of which one can draw interesting conclusions about the reasons for soil moisture diversity. It turns out that the sensor can also be used to determine the period of snow.
18
Content available remote Nowa metoda pomiaru wilgotności gleby z wykorzystaniem neutronów kosmogeniczny
EN
Taking advantage of the relation between the intensity of cosmic-ray neutrons measured in air above land surface and soil moisture, a new method was developed for measuring soil moisture at the scale of tens of hectares. The American-based project COSMOS produced and installed sensors to measure soil moisture and used them to monitor soil moisture across the USA. Sensors have also been installed in Europe, inclusing Poland. The purpose of this paper is to bring this new method to the Polish readers and to prepare the foundation for a fast introduction of this new technology to monitoring environmental moisture in Poland and adjacent areas.
EN
The paper presents an analysis and comparison of results of measurements of moisture of medium alluvial soils situated in the valley of the Oder river in the region of the bar-rage at Brzeg Dolny. The study was conducted for two soil profiles, designated as profile “A” (in the valley adjacent to the barrage) and “B” (below the barrage structure). The measurements were taken at monthly intervals from April till October in the years 2010–2014, with parallel use of the gravimetric method and the TDR method. Cor-relations of the values of volumetric moisture were determined. The correlation indicates good relationship of the results obtained throughout the whole moisture range.
PL
W pracy przedstawiono ocenę warunków uwilgotnienia gleby w siedliskach trwałych użytków zielonych w dolinie górnej Noteci na podstawie wartości wskaźnika uwilgotnienia gleby (ang. Soil Moisture Index – SMI), obliczanego na koniec dekady okresu wegetacyjnego kwiecień-wrzesień w latach 2013–2014 i autorskiej 5-stopniowej klasyfikacji uwilgotnienia. Wskaźnik umożliwia porównanie warunków uwilgotnienia w glebach o różnych zdolnościach retencyjnych i obiektywną ocenę intensywności suszy glebowej oraz stanów nadmiernego uwilgotnienia. Badaniami objęto siedlisko mokre, wilgotne, posuszne i suche. W przeciętnych warunkach opadowych, jakie wystąpiły w okresach wegetacyjnych w 2013 i 2014 r. w dolinie górnej Noteci, we wszystkich siedliskach dominowało optymalne uwilgotnienie gleby. Susza glebowa umiarkowana i silna wystąpiła tylko w siedlisku posusznym i suchym. Stwierdzono słabą zależność wskaźnika SMI od czynników agrometeorologicznych w okresach dekad kalendarzowych, natomiast silną zależność zmian wartości wskaźnika SMI z dekady na dekadę od parametrów agrometeorologicznych. Największą korelację stwierdzono dla zależności od rolniczo-klimatycznego bilansu wodnego (różnicy opadu i ewapotranspiracji potencjalnej). Wskaźnikowa metoda oceny warunków uwilgotnienia gleb trwałych użytków zielonych z zastosowaniem modelowania matematycznego bilansu wodnego gleby może być użytecznym narzędziem badawczym i monitoringowym w sytuacji braku polowych pomiarów wilgotności gleby.
EN
Assessment of soil moisture conditions on permanent grassland in the upper Noteć valley is made using soil moisture index (SMI). To categorize soil moisture in the end of each 10-day period (decade) during the vegetation period (April-September) an original classification proposed by the authors is used. SMI enables the comparison of moisture conditions in soils with different water retention and the objective evaluation of soil drought and water excess. Assessment is made for grassland in wet, moist, periodically dry and dry habitats in 2013–2014. Optimal soil moisture class dominated in all habitats under mean precipitation conditions. Moderate and severe soil droughts occurred only in periodically dry and dry habitats. There is a weak relationship between SMI and agrometeorological parameters in decades, while a strong correlation has been found between the decade-by-decade changes of SMI and agrometeorological parameters. The highest correlation was found between SMI changes and agroclimatic water balance (subtraction of precipitation and potential evapotranspiration). Indicator-based evaluation method of soil moisture conditions on permanent grassland using mathematical modeling of soil water balance can be a useful research and monitoring tool in the absence of field measurements of soil moisture.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.