Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)
6. szám - Major Pál: Síkvidéki erdők hatása a vízháztartásra
Bill Síkvidéki erdők hatása a vízháztartásra Major Pál 1122. Budapest, Határőr út 70/C. Kivonat A tanulmány elsősorban a talaj vízháztartás sal foglalkozik, és a talajvíz-háztartási elemekből következtet a vízháztartás egyes elemeire A talajvíz-háztartás egyes elemei kétdimenziósak, és ezek ún mélység-fiiggvényei jelentik azok háromdimenziós kiterjesztését. Ezek meghatározásának egy ajánlott módja a mérési eszközként alkalmazható kútcsoport vízállás idősorainak feldolgozása A számítások szerint az erdő időszakos szivattyúként működik, amelynek egy érdekes, speciális megnyilvánulása a talajvízszint napi ingadozása. A vízháztartási vizsgálatok rámutattak, hogy az erdó meghatározott koráig a fatömeg növekedése mennyire erőteljesen növeli az erdó párologtató képességét Kulcsszavak: Talajvíz-háztartás, mélység-függvény, kútcsoport, erdő, talajvízszint, párologtató képesség 1. Bevezetés Olyan kérdésekkel szeretnék foglalkozni, amelyek a VITUK1 hajdanvolt Komlósi Imre talajvíz-kísérleti telepéhez kapcsolódnak E telep szomszédságában létesült az elmúlt években az Erdészet kísérleti telepe, illik tehát, hogy ezen a konferencián újra rámutassunk azokra az erdőhöz kapcsolódó jelentősebb vizsgálatok eredményeire, amelyek az előd területén születtek 1952 és 1990 közötti, közel 40 éves működése során. Az eredeti célra, elődeink által létrehozott kísérleti telep működése a Nagy-nyíri tűés lomblevelű erdő területén zajlott. Ottani vizsgálatainknak megfelelően elsősorban talajvíz-háztartási kérdésekkel foglalkozom, a teljesség igénye nélkül olyan kérdésekkel, amelyek még kevés nyilvánosságot kaptak, vagy már erdészet) körökben is ismertek, de szükséges, hogy itt is legalább megemlítsük azokat, vagy olyanokat, amelyek egyszerűen csak érdekes jelenségek, de rávilágíthatnak a síkvidéki erdő vízháztartási életére. 2. A talajvíz-háztartás mélységfüggvényei Talajvíz-háztartási vizsgálataink általában kétdimenziósak. Ennek háromdimenziós változata a talajvízháztartás területén a címben jelzett mélységfüggvényekkel lehetséges. Itt most csak szabadfelszínű talajvizekkel foglalkozunk. Az esetek nagy részében a talajvízbe lejutó, ún. tényleges beszivárgás a téli félévben történik. A talajvíz a nyári evapotranszspiráció hatására lesüllyed és a téli félév egyébként is csökkent párolgási lehetősége, a talajvíz készletét transzspiráció nélkül nem fogyaszthatja. A gyökérzóna és a fedőréteg így a téli beszivárgás mennyiségéből általában vízkapacitásáig telítődik még a beszivárgás kezdetén. Ez a felső zóna azonban a legtöbb esetben a talajvízszint ingadozási zónája felett van, így a talajvizet elérő beszivárgás értéke független a talajvíz mélységétől és az ingadozás tartományában az adott helyzet függvényében állandó érték Az időbeli késleltetés értékét lecsökkenti az a körülmény, hogy a gravitációs leszivárgás időben lassú folyamatát a kapilláris járatokon keresztül történő feszültségátadás folyamata gyorsítja meg [1], A talajvízből történő párolgás meghatározó eleme a talajvíz feletti kapilláris zóna vízemelő képessége. Csupasz felszín esetén a párolgás a legfelső talajrétegben történik, ahová a viz a talajvízből kapilláris úton juthat fel. Fordítva, ha az oldalirányú áramlás elhanyagolható, a talajvíz szintje nem süllyedhet mélyebbre, mint a felszín közeli, párolgási zóna alatti legnagyobb kapilláris emelőmagasság. Ez az ún. határmélység alatt, a talajvízből történő párolgásra már nem számíthatunk [2] Növényzet és így erdő esetében is, a párolgási zóna szerepét a gyökérzóna veszi át, és azt mondhatjuk, hogy az előzőekben említett határmélységet a gyökérzóna alatti legnagyobb kapilláris emelőmagassággal közelíthetjük. A tényleges beszivárgást a mélység függvényében állandónak tekinthetjük a párolgási zóna kivételével. így a talajvíz-háztartás szempontjából közömbös, hogy milyen mélységben tudjuk értékét meghatározni, megbecsülni. A talajvízből történő párolgás vizsgálatakor, liziméteres és kútcsoportos vizsgálatokkal megállapítottuk, hogy egy „0" referencia szinten lévő talajvízszint estében (a talaj felszínén, vagy a gyökérzóna mélységében) értékelhető E l o és a „0" szint alatt h mélységben elhelyezkedő talajvízszint E, h évi talajvíz-párolgásának aránya [3]: £ » _ i ahol h k 2 a talajvízszint feletti legnagyobb kapilláris emelőmagasság [4], lásd az 1. ábrát. Kovács György korábbi tanulmányaiban exponenciális összefüggésekkel határozta meg a mélységfuggvényeket, szóhasználata szerint: a vízháztartási jelleggörbéket Hangsúlyozta, hogy az exponenciális közelítés a könnyebb matematikai tárgyalásmód eredménye, és a beszivárgási és párolgási görbék állandói függvényei a környezeti klíma-, növényzet- és talajadottságoknak. Ez utóbbiakat az összefüggés alkalmazásához viszont nem ismerjük. A fenti összefüggés alkalmazásához hosszú idejű talajvíz-észlelési adatok feldolgozásával juthatunk, amely alapján az évi, átlagos talajvízpárolgás és tényleges beszivárgás értéke meghatározható, amelyeket e sokéves időszak átlagos talajvízállásához rendelhetünk. Mint látni fogjuk, ezzel az ún kútcsoportos eljárással nemcsak az évi átlagos, de a havi értékek is meghatározhatók, jól becsülhetők
