Ocena uwilgotnienia gleb w siedliskach trwałych użytków zielonych w dolinie górnej Noteci na podstawie wskaźnika wilgotności gleby

• Autorzy: Łabędzki L. , Bąk B.

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/58917

Warianty tytułu

EN

Assessment of soil moisture on permanent grassland in upper Noteć valley based on soil moisture index

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

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.

Słowa kluczowe

PL

wilgotność gleby; wskaźnik uwilgotnienia gleby SMI; trwałe użytki zielone; dolina górnej Noteci

EN

soil moisture; soil moisture index SMI; permanent grassland; upper Noteć valley

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 43
• Strony: 153--159
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., tab.

Twórcy

autor

Łabędzki L.

• Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, Kujawsko-Pomorski Ośrodek Badawczy, ul. Glinki 60, 85-174 Bydgoszcz

autor

Bąk B.

• Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, Kujawsko-Pomorski Ośrodek Badawczy, ul. Glinki 60, 85-174 Bydgoszcz

Bibliografia

• 1. Allen R.G., Pereira L.S., Raes D., Smith M. 1998. Crop evapotranspiration. Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper. No. 56. pp. 300.
• 2. Alley W. M. 1984. The Palmer Drought Severity Index: Limitations and Assumptions. J. of Clim. and Appl. Meteo. 23(7), 1100–1109.
• 3. Bieńkiewicz P., Roguski W., Łabędzki L. 1983. Wilgotność krytyczna dla traw w profilach gleb hydrogenicznych. Wiad. IMUZ t. 15 z. 1, 59–73.
• 4. Ciołkosz A., Podlacha K., Ostrowski J. 2004. Zastosowania teledetekcji i kartografii w badaniach obszarów wiejskich. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie, tom 4, zesz. nr. 2a (11), 157–173.
• 5. Dąbrowska-Zielińska K., Budzyńska M., Kowalik W., Malek I., Turlej K., Bochenek Z. 2010. Soil moisture and evapotranspiration of wetlands vegetation habitats retrieved from satellite images. Hydrol. Earth Syst. Sci. 2010, 7, 5929–5955.
• 6. Guttman N.B. 1998. Comparing the Palmer drought index and the standardized precipitation index. Jour. Amer. Water Resours. Assoc., 34(1), 113–121.
• 7. Hunt E.D., Hubbard K.D., Wilhite D.A., Arkebauer T.M., Dutcher A.L. 2008. The development and evaluation of a soil moisture index. International Journal of Climatology. http://www.hprcc.unl.edu/ publications/files/SMI_Paper.pdf. DOI: 10.1002/ joc.1749 (dostęp: 10.03.2014).
• 8. Kaca E., Łabędzki L., Chrzanowski S., Czaplak I., Kasperska-Wołowicz W. 2003. Gospodarowanie zapasami wody użytecznej gleb torfowo-murszowych w warunkach regulowanego odpływu w różnych regionach agroklimatycznych Polski. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. Rozprawy naukowe i monografie nr 9, ss. 118.
• 9. Konopko S. 1992. Zróżnicowanie klimatu lokalnego siedlisk łąkowych w dolinach na przykładzie badań w dolinie Noteci. Wiad. IMUZ t. 17 z. 2, 59–79.
• 10. Lorenc H., Gąsiorowska E., Laskowska A., Strzelczak A., Żórawska K. 2000. Initial assessment of the drought in 2000. Mater. Konf. “Present and future requirements for agrometeorological information”. Poznań, 14–27.
• 11. Łabędzki L. 1997. Potrzeby nawadniania użytków zielonych – uwarunkowania przyrodnicze i progno-zowanie. Rozpr. Habil. Falenty: IMUZ, 121.
• 12. Łabędzki L. 2004. Analiza występowania suszy glebowej w dolinie Noteci na podstawie eksperymentu komputerowego. Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska. t. 13 z. 2 (29), 41–47.
• 13. Łabędzki L. 2006. Susze rolnicze - zarys problematyki oraz metody monitorowania i klasyfikacji. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. Rozprawy naukowe i monografie nr 17, ss. 107.
• 14. Łabędzki L., Bąk B. 2013. Monitoring i prognozowanie przebiegu i skutków deficytu wody na obszarach wiejskich. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, I/2, 65–76.
• 15. Łabędzki L., Bąk B. 2015. Metoda wskaźnikowej oceny i klasyfikacji gleb trwałych użytków zielonych w Polsce. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, III/1, 515–531.
• 16. Łabędzki L., Bąk B., Kanecka-Geszke E., Kasperska-Wołowicz W., Smarzyńska K. 2008. Związek między suszą meteorologiczną i rolniczą w różnych regionach agroklimatycznych Polski. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. Rozprawy Naukowe i Monografie nr 25 ss. 137.
• 17. Łabędzki L., Bąk B., Smarzyńska K. 2014. Spatio-temporal variability and trends of Penman- Monteith reference evapotranspiration (FAO-56) in 1971–2010 under climatic conditions of Poland. Polish Journal of Environmental Studies, 23(6), 2083–2091.
• 18. Maracchi G. 2000. Agricultural drought – a practical approach to definition, assessment and mitigation strategies. Kluwer Academic Publishers. Natural Hazards 25, 247–252.
• 19. Mo K.C., Lettenmaier D.P. 2013. Flash Drought over the United States. http://cpo.noaa.gov/sites/ cpo/MAPP/Webinars/2014/04-08-14/Mo.pdf (dostęp 3.01.2015)
• 20. Palfai I., Petrasovits I., Vermes L. 1995. Some methodological questions of the European drought sensitivity map. Proceedings of the ICID International Workshop on Drought in the Carpatians’ Region, 3-5 May 1995, Budapest, Hungary, 131–142.
• 21. Rocznik statystyczny rolnictwa. 2014. GŁÓWNY URZĄD STATYSTYCZNY. Roczniki branżowe. Warszawa 2014, ss.445. www.stat.gov.pl. (dostęp 2.03.2015).
• 22. Sridhar V., Hubbard K. G., You J., Hunt E. D. 2008. Development of the soil moisture index to quantify agricultural drought and its “user friendliness” in severity-area-duration assessment. Journal of Hydrometeorology, vol. 9, 660–676.
• 23. Usowicz B., Marczewski W., Lipiec J., Usowicz J.B., Sokołowska Z., Dąbkowska-Naskręt H., Hajnos M., Łukowski M.I. 2012. Soil moisture spatial distribution at the SMOS Cal/Val Campaign POLESIE (AO-3275) in Poland. http://earth.esa. int/workshops/smos09/posters/3275_Usowicz_2_ of_2.pdf (dostęp 2.03.2015).