Model struktury przestrzennej zasobów wodnych strefy aeracji w zlewni nizinnej

• Autorzy: Jankowska I.

Warianty tytułu

EN

Model of the spatial structure of the soil water storage in the lowland catchment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

The knowledge of soil moisture spatial variability is an important issue for hydrological and climatic studies. The purpose of this study was to evaluate the spatial distribution of soil water resources in a lowland basin. The area chosen for study is the Liwiec basin (left tributary of the Bug river), situated in central Poland. The analysis is based on field measurements of volumetric soil moisture conducted since 2009 till 2011. Soil moisture measurements were performed at six locations in the Liwiec basin. The measurements were carried out using a portable time domain reflectometer (TDR). Empirical soil moisture data was used to verify the hypothesis of temporal stability of soil moisture. The concept of temporal stability proposed in pedohydrology in the 80s of the twentieth century by G. Vachaud et al. (1985), presupposes the existence of the relationship between the soil moisture indicators at a point and the values representing the spatial averages. Assuming temporal stability of soil moisture in the Liwiec basin a method of evaluation of soil moisture spatial distribution has been developed based on field measurements and spatial data (i.e. DEM, digital agricultural soil map, forest digital map). Parameterization of the factors influencing the variability of soil moisture (topography, particie size distribution of soils and density of vegetation) was made based on the topographic wetness index (TWI). The modified TWI index was considered a static model of the spatial structure of soil moisture in the Liwiec basin. By integrating this spatial model and the results of field measurements, soil moisture maps were developed.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Prace i Studia Geograficzne
• Rocznik: 2015
• Tom: 58
• Opis fizyczny: s.25-42,rys.,tab.,wykr.,map.,bibliogr.

Twórcy

autor

Jankowska I.

• Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Państwowy Instytut Badawczy w Warszawie, ul.Podleśna 61, 01-673 Warszawa

Bibliografia

• Beven K.J., Kirkby M.J ., 1979, A physically based, variable contributing area model of basin hydrology, Hydrological Sciences Bulletin, 24, 1, 43-69.
• Blöschl G., 2001, Scaling in hydrology, Hydrological Processes, 15, 709-711 .
• Crave A., Gascuel-Odoux C., 1997, The influence of topography on time and space distribution of soil surface water content, Hydrological Processes, 11 (2), 203-210.
• Czarnecka H., Dobrowolski A., Głowacka B., Hołdakowska J., Krupa-Marchlewska J., 2006, Mapa cyfrowa podziału hydrograficznego Polski i jej zastosowania, [w:] M. Gromiec (red.), Zastosowanie GIS w meteorologii i gospodarce wodnej, IMGW, Warszawa, 133-150.
• Eagleson P.S., 1982, Ecological optimality in water-limited natural soil-vegetation systems: 1. Theory and hypothesis, Water Resources Research, 18, 2, 325-340.
• Grabs T., Seibert J., Bishop K., Laudon H., 2009, Modeling spatial patterns of saturated areas: A comparison of the topographic wetness index and a dynamic distributed model, Journal of Hydrology, 373, 15-23.
• Grayson R.B., Western A.W., Chiew F.H., Blöschl G., 1997, Preferred states in spatial soil moisture patterns: Local and nonlocal controls, Water Resources Research, 33( 12), 2897-2908.
• Gutry-Korycka M., 1996, Cechy fizycznogeograficzne badanych zlewni, [w:] M. Gutry-Korycka (red.), Studia nad wpływem globalnych zmian klimatu na obieg wody w zlewni, Wydział Geografii i Studiów Regionalnych, Uniwersytet Warszawski, Warszawa, 46-52.
• Gutry-Korycka M., 2001, Rola skali w geoekosystemach, [w:] A. Karczewski, Z. Zwoliński (red.), Funkcjonowanie geoekosystemów w warunkach morfoklimatycznych – monitoring, ochrona, edukacja, Stowarzyszenie Geomorfologów Polskich, Poznań , 157-176.
• Instrukcja obsługi FOM/mts i TDR/MUX/mpts, wersja 1.2, 2008, Instytut Agrofizyki Polskiej Akademii Nauk, Lublin.
• Jasper K., Calanca P., Fuhrer J., 2006, Changes in summertime soil water patterns in complex terrain due to climatic change, Journal of Hydrology, 327(3), 550-563.
• Jarvis A., Reuter H.I., Nelson A., Guevara E., 2008, Hole-filled SRTM for the globe Version 4, CGIAR-CSI SRTM 90m Database, dostępny na stronie internetowej: http://srtm.csi.cgiar.org (03.09.2013).
• Martínez-Fernández J., Ceballos A., 2003, Temporal stability of soil moisture in a large-field experiment in Spain, Soil Science Society of America Journal, 67, 164 7-1656.
• Myneni R., Knyazikhin Y., Glassy J., Votava P., Shabanov N., 2003, FPAR, LAI (ESDT:MOD 15A2) 8-day Composite NASA MODIS Land Algorithm, User's Guide, Terra MODIS Land Team, dostępny na stronie internetowej: http://cybele.bu.edu/modismisr/products/modis/userguide.pdf (12.08.2013).
• Piętka I., 2013, Sezonowa i wieloletnia zmienność zasobów wodnych strefy aeracji w zlewni nizinnej, praca doktorska, maszynopis w bibliotece Wydziału Geografii i Studiów Regionalnych Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa.
• Polskie Towarzystwo Gleboznawcze (PTG), 1956, Przyrodniczo-genetyczna klasyfikacja gleb Polski, ze szczególnym uwzględnieniem gleb uprawnych zatwierdzona przez Komisje Klasyfikacji Nomenklatury i Kartografii Gleb w dniu 27 maja 1955 roku, Roczniki Nauk Rolniczych, 74-D, Warszawa.
• Polskie Towarzystwo Gleboznawcze (PTG), 1989, Systematyka gleb Polski, Roczniki Gleboznawcze, 40, 3/4.
• Polskie Towarzystwo Gleboznawcze (PTG), 2009, Klasyfikacja uziarnienia gleb i utworów mineralnych PTG 2008, Roczniki Gleboznawcze, 60, 2, 5-16.
• Polskie Towarzystwo Gleboznawcze (PTG), 2011 , Systematyka gleb Polski, Roczniki Gleboznawcze, 66, 2.
• Ryżak M., Bartmiński P., Bieganowski A., 2009, Metody wyznaczania rozkładu granulometrycznego gleb mineralnych, Acta Agrophysica, Rozprawy i Monografie, 175, Lublin.
• Schär C., Lüthi D., Beyerle U., Heise E., 1999, The soil- precipitation feedback: A process study with a regional climate model, Journal of Climate, 12, 722-741.
• Scipal K., Scheffler C., Wagner W., 2005, Soil moisture-runoff relation at the catchment scale as observed with coarse resolution microwave remote sensing, Hydrology and Earth System Sciences Discussions, 2, 417-448.
• Seneviratne S.I., Corti T., Davin E.L., Hirschi M., Jaeger E.B., Lehner I., Orlowsky B., Teuling A.J ., 2010, Investigating soil moisture-climate interactions in a changing climate: A review, Earth-Science Reviews, 99, 125-161.
• Skierucha W., Malicki M., 2004, Zintegrowany przełącznik mikrofalowy w systemie automatycznego pomiaru wilgotności gleby metodą TOR, Acta Agrophysica, 4(3), 803-808.
• Skierucha W., Wilczek A., 2007, Polowy system monitorowania wilgotności gleb, Pomiary Automatyka Kontrola, 53, 9bis, 342-345 .
• Sławiński C., 2003, Wpływ fizycznych parametrów gleby na wartości współczynnika przewodnictwa wodnego (Badania modelowe), Acta Agrophysica, Rozprawy i Monografie, 90, Instytut Agrofizyki PAN, Lublin.
• Somorowska U., 2006, Wpływ stanu retencji podziemnej na proces odpływu w zlewni nizinnej, Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa.
• Somorowska U., 2009, Wzrost zagrożenia suszą hydrologiczną w różnych regionach geograficznych Polski w XX wieku, Prace i Studia Geograficzne, 43, 99-114.
• Somorowska U., Piętka I., 2010, Dynamika wód strefy aeracji w zlewni nizinnej w świetle koncepcji stabilności czasowej, [w:] A. Magnuszewski (red.), Tom 2: Hydrologia w ochronie i kształtowaniu środowiska, Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska PAN, Krajowy Kongres Hydrologiczny, 69, 205-213.
• Starks P.J ., Heathman G.C., Jackson T., Cosh M., 2006, Temporal stability of soil moisture profile, Journal of Hydrology, 324 (I), 400-411 .
• Temimi M., Leconte R., Chaouch N., Sukumal P., Khanbilvardi R., Brissette F., 2010, A combination of remote sensing data and topographic attributes for the spatial and temporal monitoring of soil wetness, Journal of Hydrology, 388, 28-40.
• Teuling A.J ., Troch P.A., 2005, Improved understanding of soil moisture variability dynamics, Geophysical Research letters, 32(5), L05404.
• Vachaud G., Passerat de Silans A., Balabanis P., Vauclin M., 1985, Temporal Stability of Spatially Measured Soil Water Probability Density Function, Soil Science Society of America Journal, 49, 822-828.
• Vinogradov Y.B., Semenova O.N., Vinogradova T.A., 2011, An approach to the scaling problem in hydrological modelling: the deterministic modelling hydrological system, Hydrological Processes, 25, 1055-1073.
• Walczak R., Ostrowski J., Witkowska-Walczak B., Sławiński C., 2002, Hydrofizyczne charakterystyki gleb ornych Polski, Acta Agrophysica Monografie, 74, Lublin.
• Zhao Y., Peth S., Wang X.Y., Lin H., Horn R., 2010, Controls of surface soil moisture spatial patterns and their temporal stability in a semi-arid steppe, Hydrological Processes, 24(18), 2507-2519.