Premises for the construction of balance equations of water losses in mountain forest soils

• Autorzy: Suliński J. , Starzak R.

Warianty tytułu

PL

Przesłanki do konstrukcji równań bilansowych ubytków zapasów wody w górskich glebach leśnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents premises for the construction of equations of water budget in the atmosphere-tree stand-soil system with reference to water losses in mountain forest soils. The premises were based on results of a long-term forest-hydrologic studies carried out by authors in the Beskid Śląski. Water properties of grounds in soil profiles and specific hydrologic properties of these profiles were considered. The main factors affecting water balance on slopes were orographic conditions, the share of skeleton parts in soil profile and the tree stand. Therefore, the equations of water loss in soil should consider: 1) the input of solar energy over tree crowns and coefficient of energy transmission within tree stand, 2) wind velocity above and within tree stand, 3) elements of water budget in the atmosphere, 4) differentiation of hydrologic properties in soil profiles dealt with as a continuum, 5) water properties of grounds constituting soil profiles with particular reference to organic matter.

PL

W pracy przedstawiono założenia do konstrukcji równań bilansu wodnego atmosfera-drzewostan-gleba, w odniesieniu do ubytków zapasu wody w górskich glebach leśnych. Założenia te opracowano na podstawie analizy wyników wieloletnich badań hydrologiczno-leśnych prowadzonych przez autorów na terenie Beskidu Śląskiego. Uwzględniono właściwości wodne gruntów budujących profile glebowe oraz specyficzne właściwości hydrologiczne tych profili. Stwierdzono, że głównymi czynnikami kształtującymi bilans wody na stokach są warunki orograficzne, udział części szkieletowych w profilu glebowym oraz warunki drzewostanowe. W związku z oddziaływaniem tych czynników równania ubytku zapasu wody w glebie muszą uwzględniać: 1) dopływ energii słonecznej nad korony drzew oraz współczynnik przenoszenia energii wewnątrz drzewostanu, 2) prędkość wiatru nad i wewnątrz drzewostanu, 3) składowe bilansu wody w atmosferze, 4) zróżnicowanie właściwości hydrologicznych profilu glebowego traktowanego jako kontinuum, 5) właściwości wodnych gruntów budujących profile glebowe, ze szczególnym uwzględnieniem materii organicznej.

Słowa kluczowe

EN

forest hydrology; water budget in forest; water budget in soil; water resources in soil

PL

bilans wodny lasu; bilans wody w glebie; hydrologia leśna; zapas wody w glebie

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2009
• Tom: no. 13a
• Strony: 329--345
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys.

Twórcy

autor

Suliński J.

autor

Starzak R.

• University of Agriculture in Krakow, Department of Forest Engineering, al. 29 Listopada 46, 31-425 Kraków,

Bibliografia

• 1. CHANG M., 2003. Forest hydrology: an introduction to water and forests. Boca Raton, London, New York, CRC Press.
• 2. CZARNOWSKI M. S., 1978. Zarys ekologii roślin lądowych. (Outline of terrestrial plants ecology). Warszawa, PWN.
• 3. HOMA A., 2003. Retencja opadu w ściółce leśnej w karpackiej zlewni badawczej potoku Trzebuńki. Kraków, PKrak. maszyn.
• 4. JOHNSON R., 1998. The forest cycle and low river flows: a review of UK and international studies. Forest Ecol. Manag., 109: 1-7.
• 5. KUCZA J., 2005. Teoretyczne i praktyczne aspekty obliczania zapasu wody w glebach leśnych. Cz. 2. Gleby szkieletowe. (Theoretical and practical aspects of calculating water resources in forest soils. Part II. Skeletal soils). Sylwan 149, 10: 35-46.
• 6. KUCZA J., 2007. Właściwości hydrologiczne materii organicznej gleb leśnych na przykładzie gleb pod świerczynami istebniańskimi. (Hydrological properties of organic matter of forest soils as exemplified by soils under Istebna stands of Norway spruce). Zesz. Nauk. AR Krak, Ser. Rozpr., 442.
• 7. KUCZA J., SULIŃSKI J., 2000. Relacje pomiędzy porowatością kapilarną a gęstością objętościową i kurczliwością gruntów o różnej zawartości części organicznych, występujących na terenie zlewni doświadczalnej Potok Dupniański w Beskidzie Śląskim. (Capilloary water capacity related to the bulk density and contraction volume in soils with various fractions of organic matter, occurring in the catchment of Dupniański stream in the Beskid Śląski range). Acta Agr. Silv. Ser. Silv., 38: 91-106.
• 8. KUCZA J., STARZAK R., SULIŃSKI J., 2005. Wstępne wyniki pomiaru zapasu wody w glebie pod świerczynami istebniańskimi. (Initial results of measurements of soil water storage under Norway spruce stands of Istebna region). Czas. Tech., 10-S: 59-70.
• 9. KUCZA J., URBAŚ J., 2005. Water absorption of organic matter taken from horizons of ecohumus of forest soils under Norway spruce stands. EJPAU Ser. Forestry 8, 4.
• 10. LEE R., 1980. Forest hydrology. New York, Columbia Univ. Press.
• 11. MALICKI M., 1980. Systematyka i przegląd metod pomiaru wilgotności gleby. Probl. Agrofiz., 31: 5-46.
• 12. MOLCHANOV A., 1953. Sosnovyj les i vlaga. Moskva, Izdat. Akad. Nauk SSSR.
• 13. MOLCHANOV A., 1960. Gidrologičeskaja rol’ lesa. Moskva, Izdat. Akad. Nauk SSSR.
• 14. MYŚLIŃSKA E., 2001. Grunty organiczne i laboratoryjne metody ich badania. Warszawa, PWN.
• 15. PIKE R. G., SCHERER R., 2003. Overview of the potential effects of forest management on low floks in snowmelt-dominated hydrologic regimes. J. Ecosyst. Manag., 3 (1): 1-17.
• 16. STARZAK R., 1998. Zatrzymywanie wody przez materię organiczną w nawiązaniu do warunków fizjograficznych zlewni potoku Dupniańskiego w Beskidzie Śląskim. Kraków, Kat. Inż. Leśn. AR pr. magist. maszyn.
• 17. STARZAK R., 2006. Dynamika zapasu wody w glebach wybranych drzewostanów świerkowych Beskidu Śląskiego. (The water storage dynamics in soils of selected spruce stands in Beskid Slaski). Kraków, AR maszyn.
• 18. SULIŃSKI J., 1989. Badanie wymiany wody: atmosfera-drzewostan-grunt w wybranych drzewostanach sosnowych zachodniej części Kotliny Sandomierskiej. (Investigation of water exchange: atmosphere-forest stand-ground in selected pine tree stands of the Sandomierz basin western part). Zesz. Nauk. AR Krak., Ses. Nauk., 23, 232: 143-164.
• 19. SULIŃSKI J., 1993. Modelowanie bilansu wodnego w wymianie miedzy atmosfera, drzewostanem i gruntem przy użyciu kryteriów ekologicznych. (Modelling of water balance in an exchange between the atmosphere, stand and ground using ecological criteria). Zesz. Nauk. AR Krak., Ser. Rozpr., 179: 133.
• 20. SULIŃSKI J., 1995. Czynniki różnicujące wartości składowych bilansu wodnego drzewostanów zagospodarowanych zrębowo. (Factors differentiating component values of water balance in tree stands managed with clearcutting methods). Sylwan, 139, 11: 49-66.
• 21. SULIŃSKI J., 2007. Metoda obliczania rocznej produkcji biomasy w zbiorowisku leśnym w zależności od wysokości i wieku drzewostanu. (The tree-stand height and age based method for calculation of annual biomass production in a forest community). Acta Agr. Silv. Ser. Silv., 45: 89-118.
• 22. SULIŃSKI J., KUCZA J., 1993. Elements of geographical environment and water balance of the Ratanica Stream (Carpathian Foothills, southern Poland). Ekol. Pol., 41, 3-4: 331-346.
• 23. SULIŃSKI J. et al., 1997. Zbadanie bilansu wodnego świerczyn rasy istebniańskiej. Dokumentacja badań. Kraków, AR, Katowice, RDLP maszyn.
• 24. SULIŃSKI J. et al., 2001. Zbadanie czynników określających dynamiką zapasu wody, chemizm i produkcyjność gleb leśnych wytworzonych z piaskowców istebniańskich. Dokumentacja badań. Kraków AR, Warszawa, GDLP maszyn.
• 25. SULIŃSKI J. et al., 2006, Zbadanie wpływu czynników hydrogeologicznych i drzewostanowych na bilans wodny świerczyn w kontekście ich przebudowy na obszarze Beskidu Śląskiego. Dokumentacja badań. Kraków, AR maszyn.
• 26. SWANK W., VOSE J., ELLIOTT K., 2001. Long-term hydrologic and water quality responses following commercial clearcutting of mixed hardwoods on a southern Appalachian catchment. Forest Ecol. Manag., 143: 163-178.