Hidrológiai Közlöny, 2013 (93. évfolyam)
2013 / 3. szám - Zagyvainé Kiss Katalin Anita - Kalicz Péter - Gribovszki Zoltán: Középkorú kocsánytalan tölgyes avar- intercepciója a soproni-hegységben
72 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2013. 93. ÉVF. 3. SZ. gyenlet használatát - a Kovács-féle görbesereg nf\ eseteivel szemben - az indokolta, hogy korábbi, más módszerrel gyűjtött adatok felhasználásával, a (7) formulát alkalmazó becsléseinkben az n értékére kocsánytalan tölgy állományból nyert adatok esetén 1,00 adódott (Kiss et al. 2005), amit visszahelyettesítve a (7) egyenletbe a (8) képletet kapjuk. 2. A vizsgálati terület bemutatása Az avar-intercepciós vizsgálatok egy kocsánytalan tölgy állományban kialakított intercepciós kertben történtek, ami a 163/K erdőrészletben fekszik (é. sz.: 47°39’35”, k. h.: 16° 28’ 15” t. sz. f. m.: 546m, WGS84), 3-6 % lejtésű nyugati oldalon többlet-vizhatástól független podzolos barna erdőtalajon (7. ábra). A 2005. évi üzemtervi adatok szerint az állomány főfafaja a kocsánytalan tölgy, melyben csoportos elegyet alkot a bükk. A középkorú állomány (40 éves a bemutatott mérések kezdetén) átlagos magassága 14-15 m, záródása 87 %-os, átlagos mellmagassági átmérők: 14 cm (KTT) és 16 cm (B). Aljnövényzete ritka, jellemző fajok: bükksás (Carex pi- losa), szagosmüge (Galium odoratum), gyöngyvirág (Con- vallaria majális), erdei kutyatej (Euphorbia amygdaloides), egy virágú gyöngyperje (Melica uniflora), hagymás fogasír (Dentaria bulbifera), fehér perjeszittyó (Luzula luzuloides), pettyegetett tüdőiül (Pulmonaria officinalis), fekete áfonya {Vaccinium myrtillus), cserjeszintben gyertyánt (Carpinus betulus) találunk. 3. A mérési metódus Az avar-intercepciós méréseink kezdeti szakaszában Helvey (1964) módszerét alkalmaztuk. Lényege, hogy alkalmanként más-más helyszínről, adott nagyságú területről összegyűjtött avar víztartalmát nedves és száraz tömegének különbségéből számítjuk. Az így nyert - időben egymást követő - adatok kevésbé összehasonlíthatóak az eltérő száraztömegek, és eltérő térbeli helyzetük miatt. Az avar területi változékonyságából adódó hiba csökkentésére kidolgoztunk egy módszert, amely azonos területeken, a mintavevő személy szubjektivitásának kiküszöbölésével gyűjt adatokat. A módszer lényege, hogy az állományban tíz 50 cm*50 cm-es (0,25 m2) keret került kihelyezésre, szintvonalon és lejtőirányban (5-5 db), melyekbe a kiválasztott azonos nagyságú területről származó, minél kevésbé bolygatott a- var került. A mérés megkezdése előtt a terepen egy-két hétig nem kerültek lezárásra a keretek, hogy az eső hatására kissé ösz- szerendeződjenek, és a környezethez idomuljanak az avarlevelek. Ezek a keretek minden oldalról (felülről is) szúnyoghálóval borítottak, hogy semmilyen rovar, csiga stb. mozgása ne zavarja a mérést. A hozzá hulló avar is némi hatást gyakorolna az adatsorra, de ez a megoldás ezt is kiküszöböli. (Az avar éves dinamikájáról viszont így nem kaphatunk képet, sőt a bomlási folyamatok a mérés hibáját növelik.) Természetesen így ez az adatsor sem adja vissza a valódi i- dősor-szerűséget, hiszen az avar-intercepció mértékét az a- vartömeg jelentősen befolyásolja. A mérési módszernek a hibáját részben a szúnyogháló rácsaiban megmaradó vízmennyiség okozza, mely laboratóriumi, esőztetéses kísérlet mérési eredménye szerint legfeljebb kb. 0,2 mm csapadéknak felel meg, másrészt a csapadékesemény alatt a felső borításon szétfröccsenő esőcseppek által előidézett veszteség. A tömegméréshez 5 grammos mérési pontosságú UWE HS-7500 típusú horogmérleget használtunk. A vizsgálat végén a száraz tömeg az egyes keretekben lévő avar kiszárításával meghatározható, és segítségével számítható az avar víztartalma az egyes időpontokban. E keretes adatgyűjtésnek igen fontos jellemzője, hogy a mérések a kezdeti „kísérleti szakasz” után napi gyakorisággal szolgáltattak adatokat. A mérések jellemzően májustól novemberdecemberig tartottak: 2006.05.05.-2006.12.14. 2007.05.10.-2007.12.14. 2008.05.28.-2008.08.29. Az avar egy-egy (a fenti dátumok szerinti) mérési periódus idejére kerül a keretekbe, majd a mérés után a kereteket kiürítettük, mértük a kiszárított tömegeket, és a következő mérési időszakot új avarmintával indítottuk. A szabadterületi csapadékadatokat a tölgyes intercepciós kerttől kb. 1 kilométerre elhelyezkedő bükkös kísérleti kertben (é. sz.: 47°39’21”, k. h.: 16°27’16”, t. sz. f. m.: 515m, WGS84) található automata csapadékmérő szolgáltatta. 4. Az áthulló csapadék meghatározása Az intercepciós mérésekhez használt áthulló csapadékadatokat (Th) a szabadtéri csapadék adatokból számítottuk. Az összefüggést mérési adatok elemzéséből nyertük, melyeket a kocsánytalan tölgyes intercepciós kertben felállított tölcséres csapadékfelfogó edényzettel gyűjtöttük. Megfigyelhető, hogy jónak bizonyul a lineáris közelítés (7. ábra vékony vonal), noha elvben nem helyes, hiszen az irodalmi közlés szerint egészen kis csapadékoknál a csapadék szinte teljes egészében megkötődik a leveleken, nagy csapadékoknál pedig a tározási kapacitást meghaladva, szinte a teljes (vagyis a párolgással csökkentett) csapadékmennyiség átjut a lombozaton (Kucsara, 1996). Ezt a jelenséget írja le a (9) egyenlet (7. ábra vastag vonal). A lineáris és a (9).cél közelített összefüggések R2-értékeit az 7. táblázat mutatja. ( -A3 (9) P = S'\ \ -e s' \ + K -Th A (9)-ben P a szabad területi csapadék, S’ egy tározástól függő paraméter, K' szorzó, mely mutatja a közelítő egyenes dőlését, esetünkben K-\ és Th az áthulló csapadék. 7, táblázat. Szabadtéri csapadék és áthulló csapadék összefüggés-vizsgálatának R -értékei R2 KTT Lineáris 1,904 Exponenciális 0,886 Szabadtéri csapadék (mm) 7. ábra. Szabadtéri csapadék és áthulló csapadék összefüggése kocsánytalan tölgy esetén. Vékony vonal lineáris, vastag vonal a folyamatot elméletileg helyesen leíró közelítés) A (9) képlettel meghatározott - a szabadterületi és az áthulló csapadék közötti - összefüggés feltehetően azért jellemezhető a gyengébb meghatározottsági együtthatós (R2) értékekkel, mert a nagy csapadékok esetén nem rendelkeztünk elegendő megbízható mérési eredménnyel. A tölcséres mé-