Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)

4. szám - Móricz Norbert–Gálos Borbála–Gribovszki Zoltán: Az erdők intercepciójának mérési és modellezési lehetőségei

38 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2009. 89. ÉVF. 4. SZ. setén az intercepciós veszteség a párolgási ráta segítségével határozható meg (Ward 1975; Zeng et al 2000). - Csapadékintenzitás: Azonos csapadékmennyiség esetén a kisebb intenzitású csapadékhoz kisebb törzsi lefolyás tartozik (Crockford és Richardson 2000; Staelens 2008). Ugyanakkor Silva-Okumura (1996) a törzsi lefolyás és a csapadék intenzitása közötti erős korrelációról számolt be. Járó (1980) mérései szerint az intercepciót döntően a csapadék intenzitása és megoszlása befolyásolja. Hall (2003) egy sztochasztikus modellt alkalmazva megállapította, hogy az esőcseppek mérete és az eső intenzitása nem befolyásolja jelentősen az intercepciós veszteség alakulását. Murakami (2006) szerint az esőcseppek méretének nagy a szerepe, mivel a kisebb esőcseppek egy része - a nagyobbakkal ellentétben - az ütközések miatt elpárolog. - Csapadék formája: A tűlevelűek átlagos intercepciós tározóképessége nagyobb hó, mint eső esetén (Lee 1980). Ugyanakkor a hó-intercepciós veszteséggel kapcsolatban nagy a bizonytalanság (Ward 1975). - Szélsebesség és szélirány a csapadékesemény alatt és után: Változatlan körülmények között a szélsebesség emelkedése növeli az intercepciót. A szél viszont a lombkoronát folyamatos mozgásban tartja, ami az áthulló csapadék mennyiségének növekedését eredményezi. így e hatás kiegyenlíti a párolgás okozta veszteséget (Ward 1975). Az állománystruktúrától függően még a szélirány is jelentősen befolyásolhatja az intercepciót. A csapadék beesési szöge különösen a kisebb záródású erdők esetén jelentős (HerwitzSlye 1995). Hörmann et al (1996) mérései alapján növekvő szélsebesség hatására a korona tározási kapacitása 1 mm-rel csökkent. A szél csak a vegetációs időszakban csökkentette az áthulló csapadékot. - Elérhető energia: Az intercepciós párolgás egyik legfontosabb tényezője. Az elérhető energia a nettó sugárzás és az advekciós hő, mely a környező területekről a szél által érkezik az erdő fölé (Hewlett 1982). Az utóbbi a szélsebességtől és a hőmérséklettől, az előbbi a sugárzási energia mérlegtől függ. A hőmérséklet emelkedése növeli a párolgást, így az intercepciós veszteséget is. A légnedvesség emelkedésével a páranyomás deficit csökken, így az csökkenti a párolgás ütemét (Massman 1983). Az avar intercepciós veszteségének maximuma nem nyáron, hanem tavasz elején a legnagyobb, mivel lombtalan állapotban nagyobb az erdő talajfelszínén elérhető sugárzás és szélsebesség egyaránt (Hewlett 1982). A csapadékok közbeni horizontális hőátadás szerepe sem lebecsülhető, ugyanis általa a párolgás üteme átlépheti az energetikailag meghatározott maximumot (Hashino-Yoshida 2002). - Szezonális változások: Rowe (1983) és Staelens et al (2008) a nyári félév nagyobb intercepciós párolgásáról számoltak be. A különbséget különösen a lombhullató fafajok esetén tartották számottevőnek. Gallart et al (2002) nem mutattak ki szezonális változást egy túlnyomóan erdeifenyővel borított vízgyűjtőn, mivel szerintük a szezonális hatások (párolgási kényszer, csapadék intenzitás és gyakoriság) kompenzálják egymást 2.2. Állom ányjellemzők A korona-intercepciót befolyásoló legfontosabb jellemzők: - Levélfelületi index (LAI: Leaf area index), növényfelületi index (PAI: Plant area index)'. A LAI és PAI kapcsolata szoros összefüggést mutat az áthulló csapadékkal (Fleischbein et al 2005; Llorens-Domingo 2007; Toba-Ohta 2008). Toba-Ohta (2005) boreális és mérsékeltövi erdőkben végzett megfigyelései viszont ennek ellentettjét bizonyították. - Állományszerkezet és az egyes fák szociológiai helyzete: A kiemelkedő, domináns fák intercepciós párolgása gyorsabb, mint az alacsonyabban lévő koronáké. Az állomány szerkezetének nagyobb vertikális tagoltsága jelentősen elősegíti a levegő turbulens cseréjét és így a párolgást. Az erdő struktúrája az áthulló csapadékot is jelentősen befolyásolja (Marin et al 2000). - Állomány kora, vitalitása: A kor előrehaladtával átlagosan 5 %-kal csökken az áthulló csapadék. A nagyobb intercepció az idősebb állományok növekvő záródásával magyarázható (Balázs-Führer 1990-1991). Egy mexikói tanulmány szerint a fenyő intercepciója a korral növekszik, a törzsi lefolyás csökken, mivel az ágak a korral egyre nagyobb szöget zárnak be a törzzsel (Huber-lmomé 2001). - Fafaj: Az intercepció fafaj-függő, például a bükknek kisebb az intercepciós vesztesége, mint a lucnak, ami a bükk kisebb tározási kapacitásával és nagyobb törzsi lefolyásával magyarázható (Balázs-Führer 1990). A tűlevél magas felületi feszültsége miatt sokkal több vizet képes megtartani a felületén. A fenyvesek átlagos intercepcióját Járó (1980) 5 %-kal, Führer (1984) és Kucsara (1998) 10 %-kal mérte többnek, mint a lombállományokét. - Törzsek száma: A gyérítések hatására az áthulló csapadék nagyobb lesz. Ugyanakkor Llorens-Domingo (2007) nem talált egyértelmű kapcsolatot a fák sűrűsége és az áthulló csapadék között. - Állomány záródása, elegyaránya, szintezettsége: A kevésbé záródott állományokban ugyan csökken az intercepciós tározó kapacitás, de a jobb levegőzöttség miatt a párolgási kényszer fokozódik (Haria-Price 2000; TeklehaimanotJarvis 1991). A törzsi lefolyást befolyásoló legfontosabb jellemzők: - Korona nagysága: Minél nagyobb a lombkorona, annál nagyobb a potenciálja a nagyobb törzsi lefolyásnak, de a kettő kapcsolata nem túl szoros (Crockford-Richardson 2000; Llorens-Domingo 2007; Peck 2004). - Törzsfelületi index (Stem area index: SAI= PA1-LA1): Növekedésével emelkedik a törzsi lefolyás értéke, de csak a nagy törzsi lefolyással bíró fafajoknál magas a korreláció (Mitscherlich 1971). - Törzsátmérő: A nagyobb törzsátmérőhöz rendszerint nagyobb törzsi lefolyás párosul (Deguchi et al 2006; Llorens-Domingo 2007). - Agak záródási szöge: A fafajok vízlevezető rendszere különböző. A lue ernyőszerü koronája például a csapadékvizet kifelé tereli, a bükk pedig befelé, a törzs irányába. Amelyek a csapadékvizet a törzs felé terelik, azoknak nagyobb a törzsi lefolyás értékük. Hazai fafajaink közül a legnagyobb törzsi lefolyással a bükkösök és szürke nyárasok (>8 %), közepessel a cseresek, a vöröstölgyesek és a nyárasok (4-8 %), végül kicsivel a fenyők és az akácosok (<4 %) rendelkeznek. A lomb és tűlevelű állományok között átlagosan 3-5 % a különbség a lombállományok javára (Crockford-Richardson 2000; Führer 1984; Kucsara 1996; Loustau et al 1992; Masukata et al 1990). - Folyási útvonalak blokkolása: A víz levezetése általában az ágak alsó részén történik. Az ágon lévő törések, kisebb akadályok azonban részben vagy teljesen elzárhatják az utat és ekkor a csapadékvíz nagy része lecsepeg. A blokkolás hatékonysága nagymértékben függ az akadály helyétől. A törzshöz közelebb lévőknek a legjelentősebb a hatása (Crockford- Richardson 2000).