An assessment of the water requirements of a mountain pasture sward in the Polish Western Carpathians

• Autorzy: Kuźniar A. , Twardy S. , Kowalczyk A. , Kostuch M.

Warianty tytułu

PL

Ocena potrzeb wodnych runi pastwiskowej w Polskich Zachodnich Karpatach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The water requirements of the pasture sward using the Penman-Monteith method (FAO-56), which is seldom applied in Poland, was assessed. The reference crop evapotranspiration ET_o from a hypothetical grass crop with an assumed crop height of 0.12 m, a fixed surface resistance of 70 s·m^-1 and an albedo of 0.23, was used. These assumptions are similar under conditions of ruminant grazing. ET_o was computed by using meteorological data from 43 weather stations. The crop evapotranspiration ET_c is the product of ET_o, and single crop coefficient K_c. The differences between precipitation and ET_o and ET_c (climatic water balances) were determined for mountain pastures. The results were summarised form of a table and maps of isohyets and isolines elaborated by applying the Geographic Information System techniques (Arc View 9) with the data interpolated by the geostatic method (Kriging).

PL

Celem pracy było określenie ewapotranspiracji wskaźnikowej, potrzeb wodnych oraz klimatycznego bilansu wodnych pastwisk górskich w polskich Karpatach z zastosowaniem metody Penmana-Monteitha FAO-56 (ALLEN et al., 1998) . Osiągnięcie założonego celu zostało dokonane przez: a) oszacowanie wartości ewapotranspiracji wskaźnikowej ET_o oraz opracowanie rozkładu przestrzennego ewapotranspiracji wskaźnikowego ET_o i elementów klimatycznego bilansu wodnego (P - ET_o); b) charakteryzowanie ewapotranspiracji wskaźnikowej oraz klimatycznego bilansu pastwisk górskich w Polskich Karpatach. Poddano analizie dane meteorologiczne z 43 posterunków obserwacyjnych, pochodzących ze zbiorów Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej, a także ze Stacji Badawczej ITP w Jaworkach. Dane pochodziły z lat 1990-2005 i reprezentują zmienne warunki klimatyczne w polskich Karpatach. Wyniki badań przedstawiono w postaci map rozkładu przestrzennego, które wykonano metodą GIS ArcView. Przedstawiono następujące elementy: izolinie średnich: sum półroczy letnich (V-X), opadów atmosferycznych P, ewapotranspiracji wskaźnikowej ET_o, oraz klimatycznego bilansu wodnego (P - ET_o). W okresie półrocza letniego najmniejszymi wartościami ewapotranspiracji wskaźnikowej odznaczają się północne stoki Tatr (Zakopane - 433 mm). Region Beskidu Zachodniego charakteryzuje się mniejszymi średnimi sumami ewapotranspiracji wskaźnikowej, wynoszącymi w okresie letnim od około 440 mm w Beskidzie Śląskim do 460 mm w Beskidzie Sądeckim. W Bieszczadach ET_o w omawianym okresie letnim mieści się w zakresie od 460 do 480 mm. Półrocze letnie charakteryzuje się dużym zróżnicowaniem przestrzennym średnich sum klimatycznego bilansu wodnego (P - ET_o). Najwyższe nadmiary opadów (P - ET_o) występują w partiach szczytowych Beskidu Żywieckiego (400 mm) oraz Tatr Polskich - ponad 700 mm. Linia równowagi opadów atmosferycznych i ewapotranspiracji wskaźnikowej (P = ET_o) przebiega wzdłuż granicy między Karpatami a Kotlinami Podkarpackimi. W Beskidzie Wyspowym notowane są nadmiary opadów od 100 do 250 m. Kotliny śródgórskie charakteryzują się również znacznymi nadwyżkami opadów: Kotlina Żywiecka - 300 mm, Orawsko-Nowotarska - poniżej 200 mm, Sądecka - 150-200 mm i Doły Jasielsko-Sanockie - 0-100 mm. W Bieszczadach wskaźnik (P-ET_o) wynosi od 150 do 300 mm.

Słowa kluczowe

EN

pasture sward; crop evapotranspiration; water requirements; Carpathian Mountains

PL

ewapotranspiracja wskaźnikowa; klimatyczny bilans wodny; pastwiska

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2011
• Tom: no. 15
• Strony: 193--207
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kuźniar A.

autor

Twardy S.

autor

Kowalczyk A.

autor

Kostuch M.

• Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Małopolska Research Centre in Kraków, ul. Ułanów 21B, 31-450 Kraków, Poland, phone/fax [phone],

Bibliografia

• 1. ALLEN R.G., SMITH M., PEREIRA L.S., PERRIER A., 1994. An update for the definition of reference evapotranspiration. ICID Bulletin 43, 2: 1-92.
• 2. ALLEN R.G., PEREIRA L.S., RAES D., SMITH M., 1998. Crop evapotranspiration: Guidelines for computing crop water requirements. Irrigation Drainage Paper, 56. Rome, FAO: 1-300.
• 3. ALLEN R.G., CLEMMENS A. J., BURT C. M., SOLOMON K., O’HALLORAN T., 2005. Prediction accuracy for project wide evapotranspiration using crop coefficients and reference evapotranspiration. Irrigation Drainage Engineering, 131, 1: 24-36.
• 4. ALLEN R. G. et al., 2006. A recommendation on standardized surface resistance for hourly calculation of reference ETo by the FAO-56 Penman-Monteith method. Agricultural Water Management. 81: 1-22.
• 5. BAC S., ROJEK M., 1979. Klimatyczny bilans wodny a odpływy w Polsce. (Climatological water balance and runoff in Poland). Przegląd Geofizyczny, 14 (32), 3-4: 293-298.
• 6. BAC S., ROJEK M., 1982. Klimatyczne podstawy bilansów wodnych w Polsce. In: Agroklimatyczne podstawy melioracji wodnych w Polsce. (Climatic principles of water balances in Poland. In: Agroclimatic principles of land drainage in Poland). Ed. S. Bac. Warszawa, PWRiL: 76-133.
• 7. DOORENBOS J., PRUITT W.O., 1977. Guidelines for predicting crop water requirements. Irrigation Drainage Paper, 24. Rome, FAO: 1-144.
• 8. DYNOWSKA L., MACIEJEWSKI M., 1991. Dorzecze Górnej Wisły. (Upper Vistula River Basin). Ed. I. Dynowska. Cz. I, II. Warszawa-Kraków, PWN: 1-341.
• 9. JAWORSKI J., 2004. Parowanie w cyklu hydrologicznym zlewni rzecznych. (Evaporation in the hydrological cycle of river basins). Warszawa, Pol. Tow. Geof.: 1-422.
• 10. KASPERSKA-WOŁOWICZ W., ŁABĘDZKI L., 2006. Climatic and agricultural water balance for grasslands in Poland using the Penman-Monteith method. Annales of Warsaw Agriculture University Land Reclamation, 37: 93-100.
• 11. KĘDZIORA A., 1995. Podstawy agrometeorologii. (Principles of agrometeorology). Poznań, PWRiL: 1-264.
• 12. KOWANETZ L., 1999. Klimatyczny bilans wodny w zlewni Skawy, Raby i Dunajca. (Climatic water balance in the catchment areas of the Skawa, Raba and Dunajec rivers). Problemy Zagospodarowania Ziem Górskich PAN, 45: 29-39.
• 13. KUŹNIAR A., TWARDY S., 2001. Ocena potrzeb i niedoborów wodnych użytków zielonych w Polsce Południowej. (The estimation of grassland water requirements and deficits in the southern Poland). Problemy Zagospodarowania Ziem Górskich, 47: 29-41.
• 14. KUŹNIAR A., 2010. Rozkład przestrzenny rolniczo-klimatycznego bilansu wodnego w dorzeczu górnej Wisły wyznaczonego z zastosowaniem metody Penmana-Monteitha (FAO-56). (The spatial distribution of agricultural-climatic water balance in the Upper Vistula River basin designated by applying the FAO-56 Penman-Monteith method). Woda Środowisko Obszary Wiejskie. Rozprawy naukowe i monografie, 28: 1-103.
• 15. ŁABĘDZKI L., 1995. Obliczanie ewapotranspiracji wskaźnikowej metodą Penmana-Monteitha. (Estimation of reference evapotranspiration by the Panman-Monteith method). Wiadomości Melioracyjne i Łąkarskie, 3: 128-130.
• 16. ŁABĘDZKI L., 1999. Przydatność wzoru Penmana-Monteitha do obliczania ewapotranspiracji wskaźnikowej i rzeczywistej użytków zielonych. (Usability of the Penman-Monteith equation for calculating reference and grassland evapotranspiration). Wiadomości IMUZ, 20, 2: 89-101.
• 17. ŁABĘDZKI L., 2006. Susze rolnicze. Zarys problematyki oraz metody monitorowania i klasyfikacji. (Agricultural drought. Outline of the issue, monitoring methods and classification). Woda Środowisko Obszary Wiejskie Rozprawy naukowe i monografie, 17: 1-107.
• 18. MIODUSZEWSKI W., 2006. Woda wirtualna - woda do produkcji żywności. (The virtual water - water for food production). Gospodarka Wodna, 5: 173-178.
• 19. MISZTAL A., 2000. Możliwość wykorzystania metody Penmana-Monteitha do obliczania ewapotranspiracji wskaźnikowej na obszarze Małych Pienin. (Possible use of Penman-Monteith’s metod to calculate reference evapotranspiration in the small male Pieniny region). Problemy Zagospodarowania Ziem Górskich, 46: 63-72.
• 20. MONTEITH J.L., 1965. Evaporation and the environment. 19th Symposium. The Society for Experimental Biology. Swansea, Cambridge University Press: 205-234.
• 21. OSTROWSKI J., ŁABĘDZKI L., KOWALIK W., KANECKA-GESZKE E., KASPERSKA-WOŁOWICZ W., SMARZYŃSKA K., TUSIŃSKI E., 2008. Atlas niedoborów wodnych roślin uprawnych i użytków zielonych w Polsce. (Atlas of the water deficits of cultivated plants and grasslands in Poland). Falenty, Wydaw. IMUZ: 1-19.
• 22. PENMAN H.L., 1948. Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proceedings of the Royal Society., 193: 120-145.
• 23. ROGUSKI W., SARNACKA S., DRUPKA S., 1988. Instrukcja wyznaczania potrzeb i niedoborów wodnych roślin uprawnych i użytków zielonych. (Instruction for estimation of the water requirements and deficiencies of field crops and grassland). Materiały Instruktarzowe, 66. Falenty, Wydaw. IMUZ: 1-90.
• 24. SMITH M., 1992. CROPWAT. A computer program for irrigation planning and management. Irrigation Drainage Paper, 46. Rome, FAO: 1-126.
• 25. SZAJDA J., 2004. Dekadowe współczynniki roślinne do oceny ewapotranspiracji maksymalnej użytków zielonych na podstawie wzoru Penmana i plonu aktualnego. (Decade plant coefficients for the evaluation of the maximum evapotranspiration of grasslands further to Penman’s equation and actual yield). Woda Środowisko Obszary Wiejskie, 4, 1(10): 79-90.
• 26. THORNTHWAITE C.W., 1948. An approach toward a rational classification of climate. The Geographical Review, 38: 55-94.
• 27. THORNTHWAITE C.W., MATHER J.R., 1955. The water balance. Publications in Climatology VIII, 1. New Jersey, Centerton: 1-86.
• 28. TWARDY S., 2008. Karpackie użytki rolne jako obszary o niekorzystnych warunkach gospodarowania. (Carpathian agricultural lands as Less Favoured Areas (LFA)). Woda Środowisko Obszary Wiejskie, 8, 2b(24): 191-202.
• 29. www.fao.org/nr/water/index.html