Wybrane aspekty badania długoterminowych cykli zmian zapasu wody glebowej w drzewostanach jednogeneracyjnych

• Autorzy: Sulinski J. , Starzak R.

Warianty tytułu

EN

Selected aspects of the study of long-term cycles of changes in the soil water storage in single generation stands

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

This article describes cyclic changes in the soil water storage that take place within developmental stages of the stands managed by clear−cutting system. The aim of the paper is to present possibilities of studying these changes and their significance for the dynamics of waterlogging of forest ecosystems and water outflow from the forest. Soil water storage (SWS) in forest soils undergoes cyclic changes that can be divided into short−term, seasonal and long−term. Short−term changes, calculated on a daily basis, and seasonal, covering the entire growing season, can be identified and analyzed based on stock values measured over relatively short periods. Studying long−term cycles in this way is practically impossible, as there are no long−term measuring sequences. However, it is possible to use water−balance equilibrium in atmosphere−stand−soil (A−D−G) for this purpose. The dependent variables include increments of soil water storage, while independent ones are represented by the biometric features of stands and hydro−climatic factors. The balance equations should be built separately for SWS supply and losses. In the recharge phase the increase of the SWS after single rainfall, the amount of potential interception proportional to the plant surface and the weight of the forest litter as well as rainfall intensity and duration, which determine the level of its use are taken into account. SWS losses are explained by the rates of plant transpiration, linearly dependent on the amount of biomass produced and evaporation from the soil surface, which is a function of the amount of solar energy and wind velocity within the stand. They are modulated in relation to the conditions above the canopy that in turn depend on biometric characteristics of the stand. Taking into account the hydro−climatic conditions above the canopy ensures that the ceteris paribus condition is met. Recognition of long−term SWS cycles is possible due to the knowledge of stand dynamics manifested by changes in the value of its biometric features. The identification of equations according to the above−mentioned indications was carried out many times with very high compliance in the conditions of even−aged low−energy stands. The occurrence of long−term SWS cycles raises a number of questions regarding the forest ecosystem functioning, description of forest sites, silvicultural systems applied as well as the ability to control the water balance in forest ecosystems. The hydrological conditions in the forest ecosystem are shaped mostly upon selecting silvicultural system to be implemented. It results in specific changes in biometric features in the subsequent stand development stages modulating the components of the A−D−G balance and, as a consequence, soil water relations. The impact of ongoing stand tending is limited. However, forest drainage, tree felling uncovering soil surface and sudden changes in the forest structure trigge

Słowa kluczowe

PL

lesnictwo; drzewostany jednopokoleniowe; woda glebowa; zapas wody w gruncie; zmiany zapasu wody glebowej

• Wydawca: -
• Czasopismo: Sylwan
• Rocznik: 2019
• Tom: 163
• Numer: 03
• Opis fizyczny: s.216-227,rys.,tab.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Sulinski J.

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

autor

Starzak R.

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

Bibliografia

• Bielecki H. 1964. Badanie zasięgu oddziaływania rowu otwartego na stan wody w glebie leśnej w zależności od głębo-kości rowu. PTPN, Prace Kom. Nauk Roln. i Leśn. 17 (2).
• Bielecki H. 1968. Limnigraficzna metoda badania dynamiki wód glebowo-gruntowych. Zesz. Nauk. WSR w Krakowie, Rozpr. 10.
• Boczoń A. 2008. Położenie lustra wód gruntowych w północnej części Puszczy Białowieskiej w okresie po napełnieniu zbiornika „Siemianówka”. Leś. Pr. Bad. 69 (4): 355-363.
• Cieśla A. 2009. Wpływ zabudowy hydrotechnicznej Odry na zróżnicowanie fitosocjologiczne siedlisk łęgowych kompleksu leśnego Prawików. Leś. Pr. Bad. 70 (2): 161-174.
• Czarnowski M. S. 1989. Zarys ekologii roślin lądowych. Wyd. II. PWN, Warszawa.
• Gabeyev W. N. 1990. Ekologiya i produktivnost sosnovych lesov. Nauka, Novosybirsk.
• Grajewski S., Miler A., Krysztofiak-Kaniewska A. 2013. Zmiany stanów wód gruntowych w Puszczy Zielonka w okresie 1970-2009. Rocznik Ochrona Środowiska 15: 1594-1611.
• Heikurainen L. 1967. Effect of Cutting on the Ground-water Level on Drained Peatlands. W: Sopper W. E., Lull H. W. [red.]. International Symposium on Forest Hydrology. Pergamon Press, Oxford. 345-354.
• Instrukcja urządzania lasu. 2012. Cz. II. Instrukcja wyróżniania i kartowania w Lasach Państwowych typów siedliskowych lasu oraz zbiorowisk roślinnych. DGLP, Warszawa.
• Jaworski A. 2004. Podstawy przyrostowe i ekologiczne odnawiania oraz pielęgnacji drzewostanów. PWRiL, Warszawa.
• Jaworski A. 2011. Hodowla lasu. T. I. Sposoby zagospodarowania, odnawiania lasu, przebudowa i przemiana drzewo-stanów. PWRiL, Warszawa.
• Kabała C., Marzec M. 2016. Problemy diagnozowania typów siedliskowych lasu oraz określania stanu siedliska w la-sach na terenach odwodnionych. W: Zielony R. [red.]. Siedliska leśne zmienione i zniekształcone. DGLP, Warszawa.
• Korytowski M. 2013. Analiza zmian stanów wód gruntowych po wycięciu drzewostanu w siedlisku lasu mieszanego wilgotnego na przykładzie Leśnictwa Laski. Ochrona Środowiska, 15: 1274-1286.
• Korytowski M., Liberacki D., Stasik R. 2015. Zmiany stanów i zapasów wody wybranych siedlisk leśnych wystę-pujących w zlewni rzeki Niesób. Inżynieria Ekologiczna 44: 162-169.
• Kucza J., Starzak R., Suliński J. 2005. Wstępne wyniki pomiaru zapasu wody w glebie pod świerczynami istebniań-skimi. Czasopismo Techniczne 10-Ś: 59-70.
• Kucza J., Suliński J. 1987. The utilization of ground-soil water in selected pine tree stands in the Niepołomice Forest. Acta Agr. et Silv., ser. Silv. 26: 45-59.
• Kucza J., Suliński J. 1990. Materiały do opisu fizjograficznego zalesionej części zlewni potoku Ratanica (0,88 km2). Raport etapowy CPBP 04.09.05.05. Maszynopis. Instytut Ekologii PAN.
• Miler A. 2008. Las i woda – zagadnienia wybrane. Studia i Materiały CEPL 18: 24-32.
• Molchanov A. A. 1953. Sosnovyj les i vlaga, Izdat. Akad. Nauk., Moskwa.
• Okoński B. 2006. Modelowanie odpływu bezpośredniego w zależności od stanów pokrycia zlewni leśnej. AR Poznań. Rozprawy Naukowe 374.
• Okoński B., Miler A. 2010. Adaptacja metody SCS-CN dla obliczania opadu efektywnego w zlewniach leśnych. W: Hydrologia w inżynierii i gospodarce wodnej. T. 1. Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska PAN 68.
• Pierzgalski E. 2008. Relacje między lasem a wodą – przegląd problemów. Studia i Materiały CEPL 18: 13-23.
• Punzet J. 1981. Empiryczny system ocen charakterystycznych przepływów rzek i potoków w karpackiej części dorzecza Wisły. Wiadomości IMGW 27: 1-2.
• Somorowska U. 2007. Wpływ stanu retencji podziemnej na proces odpływu w zlewni nizinnej. Uniwersytet Warszawski, Warszawa.
• Stachý J., Fal B. 1986. Zasady obliczania maksymalnych przepływów prawdopodobnych. Prace Instytutu Badaw-czego Dróg i Mostów 3-4.
• Starzak R. [red.]. 2016. Zbadanie retencji wodnej drzewostanów górskich i podgórskich wytypowanych jako wzorcowe dla LKP Lasy Beskidu Sądeckiego oraz przyległych lasów podgórskich, w kontekście możliwości jej modulowania przez czynności gospodarcze. Sprawozdanie z 2 etapu badań zleconych (EO-2717-24/13MSK) przez Dyrekcję Generalną Lasów Państwowych w Warszawie.
• Starzak R., Kucza J., Suliński J. 2015. Dynamika zapasu wody w glebach pod wybranymi drzewostanami świerko-wymi Beskidu Śląskiego w latach 1999-2004. W: Małek S. [red.]. Ekologiczne i hodowlane uwarunkowania przebudowy drzewostanów świerkowych w Beskidzie Śląskim i Beskidzie Żywieckim. Wyd. UR w Krakowie. 67-93.
• Suchecki K. 1953. Rozwinięcie teorii ekologicznego wypełnienia przestrzeni i zastosowanie jej w hodowli lasu. Polska Akademia Umiejętności, Kraków.
• Suliński J. 1981. Zarys klimatu, rzeźby terenu i stosunki wodne w Puszczy Niepołomickiej. Studia Ośrod. Dokum. Fizjogr. 9: 25-69.
• Suliński J. 1990. Wpływ wieku drzewostanów sosnowych na głębokości średnie zwierciadła wody gruntowej. Gospod. Wodna 5.
• Suliński J. 1993. Modelowanie bilansu wodnego w wymianie między atmosferą, drzewostanem i gruntem przy użyciu kryteriów ekologicznych. Zesz. Nauk. Akad. Rol. w Krakowie, Rozpr. 179.
• Suliński J. 1997. The amount of biomass as a function of the height and density of a tree stand, Proceedings of the III National Conference on Applications of Mathematics in Biology and Medicine. Mądralin. October 16-19. 85-90.
• Suliński J. 2007. Metoda obliczania rocznej produkcji biomasy w zbiorowisku leśnym w zależności od wysokości i wieku drzewostanu. Acta Agr. Silv., ser. Silv. 45: 89-118.
• Suliński J., Jaworski A. 1998. Bilans wodny lasu w praktyce leśnej. W: Referaty i materiały pokonferencyjne międzynarodowej konferencji naukowej „Las i woda”. Instytut Inżynierii i Gospodarki Wodnej, Politechnika Krakowska. 32-47.
• Suliński J., Owsiak K. 2009. Premises for the construction of balance equations of water reserves in the saturation zone of forest soil. J. Water Land Dev. 13b: 87-108.
• Suliński J., Starzak R. 2009. Premises for the construction of balance equations of water losses in mountain forest soils. J. Water Land Dev. 13a: 329-345.
• Suliński J., Starzak R., Kucza J. 2001. Weryfikacja wzoru wyrażającego intercepcję drzew w zależności od natężenia i czasu trwania opadu deszczu, w warunkach eksperymentalnych. Acta Agr. Silv., ser. Silv. 39: 3-16.
• Suliński J., Starzak R., Kucza J., Owsiak K. 2014. Zbadanie wpływu bilansu atmosfera-drzewostan-gleba na retencję wodną gleb leśnych w górach. Raport końcowy z realizacji projektu badawczego MNiSzW (N N309 427338).
• Suliński J., Sypka P. 2000. Trial of identification of a solar radiation transmission formula within spruce tree stand. Proceedings of the VI National Conference on Applications of Mathematics in Biology and Medicine. Zawoja. September 12-15. 132-137.
• Sypka P., Starzak R. 2013. Simplified, empirical model of wind speed profile under canopy of Istebna spruce stand in mountain valley. Agricultural and Forest Meteorology 171-172: 220-233.
• Szymański S. 1986. Ekologiczne podstawy hodowli lasu. PWRiL, Warszawa.
• Wanic T., Brożek S., Lasota J., Zwydak M. 2011. Różnorodność gleb olsów i łęgów. Roczniki Gleboznawcze 62 (4): 109-123.
• Zasady hodowli lasu. 2012. DGLP, Warszawa.

Identyfikatory

DOI

10.26202/sylwan.2018099