Przestrzenno-czasowe zróżnicowanie pojemności wodnej koron drzew leśnych na przykładzie buka zwyczajnego

• Autorzy: Klamerus-Iwan A. , Szymanski W.

Warianty tytułu

EN

Spatio-temporal variability of water storage capacity in forest canopies of European beech

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

The study presents plant interception understood as a process of retaining rainfall over the entire surface of the plant. The objective was to collect and prepare data presenting changes in the amount of rainwater reaching the forest floor, and to inference on the diversity of water capacity within canopy of a single tree. A characteristic feature of an interceptive tank is the lack of tightness, which provides the possibility for the determination of horizontal distribution of water that reaches the forest floor. The amount of throughfall depends on direct rainfall and humidity, while its spatial distribution depends on the structure and species composition, the shape of crowns, the degree of compaction of foliage in the crowns and the distance from the tree trunk. Increase in rainfall was reported at specified time points, which, in combination with the distribution of rain gauges in the square grid, provided spatio−temporal image describing changes of water capacity of the treetops. Single tree and biogroups influence the specific mosaic of soil properties that change even on a small scale. This kind of interaction is somewhat important for the stand regeneration. The studies were carried out in Węgierska Górka Forest District (southern Poland). Changes in the amount of rainwater reaching the forest floor after successive time points during 47 individual rainfall events were controlled. Spatio−temporal distribution of rainfall was related to the distance from the trunk, but primarily to the construction of the treetop. As a result, the graphic interpolation of spatial data describing the amount of water retained in the treetop after a single rainfall was provided. The distance from the trunk, the branch system and construction of the treetop significantly affected the amount of water reaching the forest floor. The morphology of the treetop and root system, as well as the characteristics of beech trunk are causes, and simultaneously, consequences of penetration of rainfall into the forest floor that is characteristic for this species. The increasing attention is paid to determine the spatial variability of studied phenomena, which is a kind of physical−mathematical model, which takes into account the local variation of the analyzed traits.

Słowa kluczowe

PL

lesnictwo; drzewa lesne; intercepcja; buk zwyczajny; Fagus sylvatica; korony drzew; pojemnosc wodna; opady atmosferyczne; opad podkoronowy; metody badan; metody geostatystyczne

• Wydawca: -
• Czasopismo: Sylwan
• Rocznik: 2017
• Tom: 161
• Numer: 02
• Opis fizyczny: s.142-148,rys.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Klamerus-Iwan A.

• Zakład Inżynierii Leśnej, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, al.29 Listopada 46, 31-425 Kraków

autor

Szymanski W.

• Zakład Inżynierii Leśnej, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, al.29 Listopada 46, 31-425 Kraków

Bibliografia

• Boettcher S. E., Kalisz P. J. 1990. Single tree influence on soil properties in the mountains of eastern Kentucky. Ecology 71 (4): 1365-1372.
• Carlyle-Moses D. E., Flores Laureano J. S., Price A. G. 2004. Throughfall and throughfall spatial variability in Madrean oak forest communities of northeastern Mexico. J. Hydrol. 297: 124-135. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2004.04.007.
• Conyers M. K., Davey B. G. 1990. The variability of pH in acid soil of the southern highlands of New South Wales. Soil Science 150 (4): 695-704.
• Fathizadeh O., Attarod P., Keim R. F., Stein A., Amiri G. Z., Darvishsefat A. A. 2014. Spatial heterogeneity and temporal stability of throughfall under individual Quercus brantii trees. Hydrological Processes 28: 1124-1136.
• Fathizadeh O., Attarod P., Pypker T. G., Darvishsefat A. A., Zahedi Amiri G. 2013. Seasonal Variability of Rainfall Interception and Canopy Storage Capacity Measured under Individual Oak (Quercus brantii) Trees in Western Iran. J. Agric. Sci. Tech. 15: 175-188.
• Finzi A. C., Canham C. D., Von Breemen N. 1998. Conopy tree-soil interactions within temperate forests species effects on pH and cations. Ecological Society of America 447-454.
• Gash J. H. C., Loyd C. R., Lachaud G. 1995. Estimating sparse forest rainfall interception with an analytical model. Journal of Hydrology 170: 79-86.
• Gil W. 1995. Przestrzenne zróżnicowanie gleby leśnej, jego charakter i związki z drzewostanem. Sylwan 139 (4): 33-39.
• Gruba P. 2009. Wpływ drzew na przestrzenną zmienność pH w wierzchnich poziomach gleb leśnych. Sylwan 153 (5): 332-337.
• Hall R. L., Calder I. R. 1993. Drop size modification by forest canopies-measurements using a disdrometer. Journal of Geophysical Research Atmospheres 90: 465-470.
• Januszek K., Błońska E., Długa J., Socha J. 2015. Dehydrogenase activity of forest soils depend on the used assay. International Agrophysics 29 (1): 47-59.
• Klamerus-Iwan A. 2014. Potential interception of sprayed tree in relations to tree species and changes occurring during single rainfall. Sylwan 158 (11): 867-874.
• Klamerus-Iwan A., Szymański W. 2017. Terenowy pomiar opadu deszczu pod koroną pojedynczego drzewa. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich 1: 71-83.
• Kowalkowski A., Jóźwiak M., Kozłowski R. 2002. Metoda badania wpływu wód opadowych na właściwości gleb leśnych. Regionalny Monitoring Środowiska Przyrodniczego 3: 45-51.
• Kozłowski R. 2002. Zróżnicowanie wielkości i jakości spływu wód opadowych po pniach drzew w wybranych ekosystemach leśnych w górach Świętokrzyskich, Regionalny Monitoring Środowiska Przyrodniczego 3: 95-102.
• Kozłowski R. 2003. Przestrzenne zróżnicowanie opadu podokapowego w drzewostanie jodłowo-bukowym w centralnej części Gór Świętokrzyskich. Regionalny Monitoring Środowiska Przyrodniczego 4: 99-106.
• Kozłowski R., Jóźwiak M., Jóźwiak M. A., Rabajczyk A. 2011. Chemism of atmospheric precipitation as a consequence of air pollution: the case of Poland’s Holy Cross Mountains. Polish J. of Environ. Stud. 20 (4): 919-924.
• Kruszyk R. 2001. Zróżnicowanie przestrzenne właściwości fizykochemicznych spływu po pniach sosny zwyczajnej w zespole Pino-Quercetum, zlewnia Jeziora Czarnego, Pomorze Zachodnie. W: Jóźwiak M., Kowalkowski A. [red.]. Zintegrowany Monitoring Środowiska Przyrodniczego. Funkcjonowanie i monitoring geoekosystemów z uwzględ-nieniem zanieczyszczenia powietrza. Biblioteka Monitoringu Środowiska, Kielce. 191-206.
• Miler A. T., Czerniak A., Grajewski S., Okoński B. 2015. Zmiany poziomu płytkich wód gruntowych w głównych siedliskach Puszczy Zielonka. Sylwan 159 (5): 435-440.
• Murphy C., Sigmon J. 1989. Dry deposition on sulfur and nitrogen oxide gases to forest vegetation. W: Lindberg S. [red.]. Acid precipitation. Vol. 3. Sources, deposition and canopy interactions. 217-240.
• Nanko K., Hotta N., Suzuki M. 2006. Evaluating the influence of canopy species and meteorological factors on throughfall drop size distribution. J. Hydrol. 329: 422-431. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2006.02.036.
• Otto W. 1994. Waldökologie. Stuttgart.
• Pypker T. G., Bond B. J., Link T. E., Marks D., Unsworth M. H. 2005. The importance of canopy structure in controlling the interception loss of rainfall: examples from a young and an old-growth Douglas-fir forest. Agricultural and Forest Meteorology 130: 113-129.
• Sadeghi S. M. M., Attarod P., Pypker T. G., Dunkerley D. 2014. Is Canopy Interception Increased in Semiarid Tree Plantations? Evidence from a Field Investigation in Tehran, Iran. Turk. J. Agric. For. 38: 792-806.
• Staelens J., Schrijver A. D., Verheyen K., Verhoest N. E. C. 2006. Spatial variability and temporal stability of throughfall water under a dominant beech (Fagus sylvatica L) tree in relationship to canopy cover. J. Hydrol. 330: 651-662. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2006.04.032.
• Suliński J. 1993. Modelowanie bilansu wodnego w wymianie między atmosferą, drzewostanem i gruntem przy użyciu kryteriów ekologicznych. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej w Krakowie, Rozprawy 179.
• Toba T., Ohta T. 2005. An observational study of the factors that influence interception loss in boreal and temperate forests. Journal of Hydrology 313: 208-220.
• Usowicz B., Hajnos M., Sokołowska Z., Józefaciuk G., Bowanko G., Kossowski J. 2004. Przestrzenna zmien-ność fizycznych i chemicznych właściwości gleby w skali pola i gminy. Acta Agrophysica 103: 6-13.
• Walna B., Siepak J., Drzymała S. 2001. Soil degradation in the Wielkopolski National Park (Poland) as an effect of acid rain simulation. Water Air Soil Poll. 130: 1727-1732.