Celem niniejszej pracy jest przedstawienie wyników badań dotyczących retencji zielonego dachu na przykładzie obiektu położonego w dzielnicy Ursynów m.st. Warszawy. Obiektem badawczym był fragment zielonego patio zbudowanego z substratu będącego mieszaniną torfu, piasku i keramzytu, o miąższości warstwy 25 cm. Warstwę wegetacyjną zielonego tarasu stanowią darń z mieszanki traw oraz krzewy iglaste i liściaste. Do obliczania składowych bilansu wodnego w okresie wegetacji 2008 roku wykorzystano model bilansowy GreenRoof. Badania wykazały, że rozpatrywany zielony dach zretencjonował ponad 99% wody pochodzącej z opadów.
EN
The aim of this study is to present the research results on the water retention of green roof on the example of a facility located in the district of Ursynów, Capital City Warsaw. The experimental site was a fragment of green patio of 25 cm substrate thickness which is a mixture of peat, sand and gravelite. Green roof area is overgrown with a mixture of grasses as well as conifers and deciduous bushes. The components of the water balance during the growing season of 2008 were calculated using the GreenRoof model. Performed studies have shown that the examined green roof retain more than 99% of water from rainfall.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
Wettability is one of the most important peculiarities of soil and it directly influences their physical, mechanical, chemical, properties biological and their fertility. Soil water repellency can lead to the development of unstable wetting and preferential flow paths. Water flow and solute transport patterns are complex under such conditions. The existence of the water repellent layer can have negative influence on soil moisture content because it reduces the amount of water supplied from ground water level by capillary rise, infiltration from the soil surface and also for retention and therefore acts as a constraint in the restoration of drained peatlands by rewetting. That means that repellency can have significant influence on restoration, conservation and management of the peat resources. The paper presents the result of the spatial variability of soil moisture in a small area in a hydrophobic peat-muck profile located within Kuwasy drainage-subirrigation system at the Biebrza River Valley. Soil moisture variability study was carried out on an area of 1 m2 and 0.5 depth in the two measurement periods. The measurements were made in two versions: the first after artificial irrigation (60 mm) and the second after an intense rain. In both of measuring periods the study area was divided into a regular grid of squares. Spatial variability of the investigated traits was evaluated using parameters of the theoretical variogram and cross variogram models. The variability of soilmoisture in the profile after intense rainfall was higher than after irrigation. Themaximum range of the spatial correlation (189 cm) soil moisture was observedin the alder peat layer for measurements made after irrigation. The observedvariability is associated with high hydrophobicity of studied soil. The observedvariability may be important in the assessment of current water resources of thesoil profile. The relationship between water content and the surface of the samplingindicates that, following the increase of the sampling surface the dispersionof results gets smaller, and the distributions are symmetric. The relationshipbetween the coefficient of variation CV and the surface sampling showsthat most of the variability occurred in the top moorsh layer of soil tested (CV =40%). To check the stationary conditions for soil moisture measurements, theanalysis of the trend were made. Elimination of the trend also provided a normaldistribution of residual moisture values. Semivariance and cross variance forresidual moisture values were calculated, and then were leveled with spherical or linear model. From the presented data results that after irrigation as well as heavy rain falls there exists the relationship between the distribution of moisture muck individual layers (up to 30 cm) and can be described using a spherical model. The results show large spatial variability of the total variance of soil moisture and poor soil moisture spatial correlation between the different layers of the soil profile.
W pracy przedstawiono rozkład stosunków powietrzno-wodnych w profilu gleby torfowomurszowej znajdującej się w zasięgu oddziaływania systemu nawodnień podsiąkowych, na podstawie badań przeprowadzonych w okresie wegetacji w 2006 r. (kwatera Biebrza 29, torfowisko Kuwasy - środkowy basen Biebrzy). Zapasy wody zarówno w strefie korzeniowej (0-30 cm), jak i w całym analizowanym profilu (0-100 cm) wykazywały podobną dynamikę zmian i różniły się między sobą o około 600 mm. Stwierdzono skuteczne działanie systemu melioracyjnego, niemniej w przypadku bardzo niskich (lipiec 2006) lub ekstremalnie wysokich opadów atmosferycznych (sierpień 2006) pojawiły się okresowe przekroczenia stanów granicznych zwierciadeł wody gruntowej, natomiast wartości ciśnień ssących w strefie korzeniowej były jedynie nieco większe od przyjętych norm na początku i końcu rozpatrywanego okresu wegetacji.
EN
The paper presents an assessment of sub-irrigation system operating in peat-muck soil within Biebrza 29 site (Kuwasy peatland located in the Middle Biebrza River Basin). Performed measurements of surface water levels in open ditches and the levels of groundwater showed effective functioning of the existing sub-irrigation system. In extremely dry or wet conditions some too low or too high groundwater levels were observed. Water reserves in both root zone and in the whole soil profile showed similar dynamics and differed between each other by almost 600 mm.
W pracy przedstawiono ocenę funkcjonowania systemu odwadniająco-nawadniającego na glebie torfowo-murszowej na kwaterze Biebrza 29 (torfowisko Kuwasy - środkowy basen Biebrzy). Na podstawie przeprowadzonych w okresie wegetacji 2007 r. pomiarów stanów wód powierzchniowych (w rowach) i wód gruntowych (w studzienkach obserwacyjnych) wykazano skuteczne funkcjonowanie systemu odwadniająco-nawadniającego. Przyjmując za kryteria dopuszczalny zakres zmian ciśnienia ssącego w strefie korzeniowej oraz dopuszczalne stany wód gruntowych mierzone w środku łanu, stwierdzono, że mimo upływu ponad 50 lat od wykonania analizowanego systemu działa on sprawnie, odprowadzając nadmiar wody po okresie intensywnych opadów oraz zasilając w wodę strefę korzeniową roślin przez podsiąk kapilarny w okresie suszy.
EN
The paper presents an assessment of drainage-subirrigation system situated in peat-moorsh soil within Biebrza 29 site (Kuwasy peatlands located in the Middle Biebrza River Basin). Performed measurements of surface water levels in open ditches and the levels of groundwater showed effective functioning of the existing drainage-subirrigation system. Adopting allowable range of the soil moisture pressure heads in the root zone and allowable groundwater levels measured in the middle of the ditch spacing as criteria it was found that the systems performs properly. The system constructed over 50 years ago effectively drains the area after intensive rainfalls and effectively supports plant root zone with water by the capillary rising from groundwater during dry periods.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono charakterystyki kurczenia gleb (krzywe kurczenia, kurczliwość: pionowa, pozioma i całkowita oraz wskaźniki zmian geometrii) dla średnio rozłożonych gleb torfowisk niskich (mechowiskowe, turzycowiskowe, szuwarowe i olesowe) pochodzących z Doliny Biebrzy. W przypadku wszystkich rozpatrywanych gleb torfowych podczas procesu ich kurczenia zaobserwowano trzy fazy kurczenia: strukturalne, normalne i resztkowe. Największą kurczliwość całkowitą (około 75%) zaobserwowano w przypadku torfu szuwarowego, mniejszą dla torfu mechowiskowego i olesowego (około 65%) a najmniejszą dla torfu turzycowiskowego (około 61%). W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że w przypadku wszystkich analizowanych rodzajów gleb torfowych wartości kurczliwości poziomej są mniejsze od kurczliwości pionowej. Powyższy fakt potwierdzają wartości wskaźników i zmian geometrii, które wykazują również anizotropowy charakter kurczenia rozpatrywanych gleb. Jedynie w przypadku torfu turzycowiskowego kierunek procesu kurczenia jest najbardziej zbliżony do kurczenia izotropowego (jednakowego we wszystkich kierunkach).
EN
The paper presents the characteristics of the shrinkage process (shrinkage curves, vertical, horizontal, total shrinkage and shrinkage geometry factor) for lowland medium decomposed moss, sedge, reed and alder peat collected from Biebrza Valley. For all considered peat types during the drying three phases of shrinkage process: structural, normal and residual were recognised. The highest total shrinkage (about 75%) for reed peat, the lower for moss and alder (about 65%) and the lowest for sedge peat (about 61%) were observed. The values of the horizontal shrinkage were lower than the values of vertical shrinkage for analysed peat types. According to the shrinkage geometry factor characteristic the moss, sedge and alder peats were shrinking anisotropy and the shrinkage of sedge peat was very closed to the isotropy (the same in all direction).
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Estimation of water flux through the birch trees on peat-moorsh soil using "sap-flow" method. The analysis of the results of the performed research confirmed, that the "sap flow" method is appropriate for continuos, non-destructive and accurate measurements of the water flow process through the birch trees. The analysis of the water flow through the birch trees trunks of the diameter ranging from 13.3 mm to 13.6 mm and the height of the trees about 2.5 m growing on peat-moorsh soil (MtIIcb) in Biebrza valley allowed the recognition of its daily cycle. The maximum water flux in daily cycle was observed during forenoon hours and than the rapid decrease (up to complete disappearance) of water flux was observed. After that the water flux started to increase again during the late night hours and than continued gradual increase during the morning hours. The maximum hourly values of measured water flow were in the range from about 40 g to about 140 g. The presented results of the water flux through birch trees were measured during the period from 3th to 7th of October 2004. It is necessary to repeat the measurements of water flow through the same birch trees in the future because the period of measurements was relatively short and represented the end of vegetation period.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW