Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)
4. szám - Móricz Norbert–Gálos Borbála–Gribovszki Zoltán: Az erdők intercepciójának mérési és modellezési lehetőségei
36 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2009. 89. ÉVF. 4. SZ. Összefoglalva - az intercepció (I) a korona (E s u) és az avar (E s) intercepeiójának összege (Lee 1980).: A korona intercepció (E s u) a szabadtéri csapadék (P) és az állományi csapadék különbsége (P aii): E s u = P~P al l Az állományi csapadék (P au) a fák koronáján áthullott (közvetlenül és átcsepegő) csapadék (P a l), és a fák törzsén lefolyó csapadék (P a t) összege: P„ = PA, + P, Az avarintercepció (E s) az állományi csapadék (P a! 1) és a minerális talajfelszínt elérő, ún. hatékony csapadék (P e ff) különbsége: E S = P ALL ~ PEFF Az intercepcióval kapcsolatban a világ számos országában végeztek kutatásokat. Az intercepció kutatásának történetét Kreutzsch (1864) tharandi kísérleteitől számítják. Horton (1919) nevéhez fűződik az első csapadék intercepció függvény felírása. Horton óta számos kutatás foglalkozott az intercepcióval, mint az erdők vízháztartásának egyik legfontosabb komponensével (Mitscherlich-Moll 1970, Weiche 1974, Benecke 1979, Brechtel-Führer 1991). Az intercepció tanulmányozása eleinte empirikus regreszió-egyenletek alkalmazásával, vagyis a szabadtéri és állományi csapadék közötti kapcsolat felállításával történt. Rutter et al (1971) fizikai alapú modellt készített, melyet Gash (1979) fejlesztett tovább. Később pedig megjelentek sztochasztikus alapokon (Calder 1996) nyugvó modellek is. Hazánkban a 70-es években indultak meg az erdei ökoszisztémák vizsgálatával kapcsolatos intercepciós megfigyelések (Führer 1984; Járó 1980; Koloszár 1981; Kucsara 1996; Simonffy 1978-79; Sitkey 1996; Szabó 1979). Napjainkban az Erdészeti Tudományos Intézetben (ERTI) és a Nyugat-Magyarországi Egyetem Geomatikai, Erdőfeltárási és Vízgazdálkodási Intézetében folynak intercepciós kutatások. 1.2. Az intercepció jelensége Leonard (1967) munkájában valamely csapadék-nagysághoz tartozó intercepciót ábrázolta állandó csapadékintenzitást feltételezve (2. ábra). benedvesedés üteme fokozódik. Ahogyan a vegetáció benedvesedése megközelíti a lehetséges maximális benedvesedési kapacitást, - a benedvesedési görbe - egyre inkább ellaposodik. A párolgási görbe kis mértékben, de folyamatosan emelkedik, mivel átlagos körülmények között szinte mindig van valamennyi párolgást biztosító légmozgás. Timothy et al (2004) mérései szerint a nagyobb csapadékok során - melyek a nettó intercepció 81%-át tették ki - az intercepciós párolgás nagyobb része a csapadékhullás után a növények felületéről (47 %), kisebb része (33 %) pedig a csapadékhullás alatt történik. A benedvesedő fázisban csak jelentéktelen párolgást mértek (1 %). Aston (1979) egy labor kísérlet eredményei alapján írta le az intercepció dinamikáját a növényfelületeken. Az intercepció folyamatát egy adott csapadékeseményen a 3. ábra mutatja. Esö vége i i / \ i 7 i Állomány tározásl kapacitás (C) | Átmeneti tt Nedvesítés! tarozás (S) Feltételes tarozás Fennmaradó tarozai NsdvesedesI szakasz Telítettségi szakasz Száradási szakai Csapadék |ir>m| 2. ábra: A párolgás, a benedvesedés és az intercepció (Leonard 1967) Kucsara (1998) megfogalmazása szerint az intercepciós görbe a benedvesítési és párolgási görbe összegeként határozható meg. A csapadékhullás kezdetekor a párolgás és így a levegő páratartalma erőteljesen emelkedik. Ezért a csapadékhullás kezdetén a benedvesedés csak lassan növekszik. A levegő telítődése, azaz a telítődési hiány csökkenése hatására a párolgás üteme csökken, ezzel egy időben a 3. ábra: Az intercepciós tározás sematikus futása állandó intenzitású csapadék esetén (Aston 1979 nyomán) Általában három egymást követő szakaszt különböztetnek meg: - Nedvesedési szakasz: A csapadék kezdete és az állomány teljes telítettségének időpontja közötti szakasz. A korona a teljes telítődésig folyamatosan nedvesedik. Az időszak hossza a csapadék és párolgási ráta egyensúlyától függ. Feltételezett, hogy ekkor a koronáról nem cseppen le víz. Rutter et al (1971) megfigyelései szerint a koronáról lecsepegő víz logaritmikus függésben áll a korona telítettségi fokával és emiatt elhanyagolható. - Telítettségi szakasz: A korona teljesen telített e szakaszban. A felesleges víz lecsepeg, vagy törzsi lefolyást képezve hagyja el az állományt. - Száradási szakasz: A csapadékesemény vége és a következő esemény kezdete közötti szakasz. A korona e szakaszban csak részben nedves. A csapadék megszűnését követően a víz egy része a gravitációs erő hatására lecsepeg, a többi elpárolog. Ezt a visszatartott mennyiséget hívjuk nedvesítési tározásnak. Szélcsend esetén ez a tározott víz teljesen elpárolog, de mivel ritkán fordul elő ez a helyzet, ezért a korona a szél hatására további vizet veszít. Ez a feltételes tározás, a fennmaradó vízmennyiség (fennmaradó tározás) viszont teljes egészében elpárolog. A párolgás üteme a meteorológiai feltételek függvénye. 1.3. Az intercepció jelentöségez erdők vízháztartásában Az erdei ökoszisztéma intercepciós vesztesége jelentős tényező az erdők vízháztartásában (Mátyás 1996). Az intercepciós veszteség általában 10-40% között változik a különböző erdei ökoszisztémákban (Dingman 2001). Führer (1994b) a Soproni-hegységben végzett mérései szerint egy kocsánytalan tölgyes éves intercepciója 25%, egy bükkösé 28%, egy lucfenyvesé pedig 37 % volt. Vagyis egy nagyon jelentős tényező, ráadásul az első láncszem az erdők hidrológiai ciklusában. Emiatt az erdők vízháztartás modellezése során az intercepció elhanyagolása hibákat eredményezhet (Savenije 2004). A 4. ábra néhány hazai intercepció mérés eredményeit mutatja.
