Hidrológiai Közlöny 2012 (92. évfolyam)
1. szám - Móricz Norbert–Mátyás Csaba–Berki Imre–Rasztovits Ervin–Vekerdy Zoltán–Gribovszki Zoltán: Egy erdő- és parlagterület vízforglamának összehasonlítása
MÓRICZ N. 69 lapján becsültük, míg a csapadék és párolgás átlagos értékeit órás adatokból származtattuk. Az avar intercepciós veszteségét a modell kalibrációja során állítottuk be. A parlag mintaterület esetén a csapadékesemények közbeni párolgás nem bír nagy jelentőséggel, így ez esetben elegendő volt egy napi csapadékon alapuló módszer alkalmazása (Von Hoyningen-Hüne 1983). A napi intercepciós veszteséget a napi csapadék, a levélfelületi index és a talaj fedettségi arány felhasználásával becsültük. 2.3.3. Transzspiráció és talajfelszín evaporáció A potenciális transzspiráció a nedvesség stressz nélküli párologtatás nagyságát fejezi ki, melynek napi értékeit a Penman-Monteith egyenlet segítségével számoltuk (Monteith 1965): T _ A(K- L)- p ac aC a,VPD ' pJ v[A+y(l + CJC ca n)] ahol T p a potenciális transzspiráció (mm/nap), K a nettó rövidhullámú sugárzás (MJ/m /nap), L a nettó hosszúhullámú sugárzás (MJ/m 2/nap) A a telített páranyomás görbéjének iránytangense (kPa/°C), y a psychrometrikus állandó (kPa/ °C), VPD a telítési hiány (kPa), p a a levegő sűrűsége (kg/ m 3), c a a nedves levegő fajhője (kJ/kg/°C), X^ a párolgáshő (MJ/kg), p w a levegő fajhője, C a, az aerodinamikus vezetőképesség (m/s) és C ca n a növényi felület páravezető képessége (m/s). Utóbbit a levélfelület (LAI) és a levél vezetőképesség (C lea f, m/s) szorzatával kaptuk. A levél vezetőképesség számításához Jarvis (1976) módszerét alkalmaztuk: leaf o / min ^ f T f D f R fw fc (glan - g l min ) ahol gi mi n a minimális levél-vezetőképesség (m/s), g lma x a maximális levél-vezetőképesség (m/s), fr, fü, ftt.fw, fc függvények (dimenzió nélküli), melyek a hőmérséklet, a páranyomás deficit, a globálsugárzás, a nedvesség stressz és a légköri szén-dioxid hatását fejezik ki a sztóma működésére. A maximális levél vezetőképesség értéke a tölgyes mintaterületen 6,3, a parlag mintaterületen pedig 7,0 volt (Federer et al 2003). A potenciális transzspirációt a vegetáció számára rendelkezésre álló talajnedvesség nem befolyásolja, emiatt fyy= 1. A légköri szén-dioxid koncentráció emelkedése okozta hatással nem foglalkoztunk, így fc= 1. Az aktuális transzspirációt (T) a Hydrus 1-D modell minden olyan modellrétegre számolta, ahol a normalizált gyökérsűrűség nulla feletti volt. A modellezés során a van Genuchten (1987) által javasolt S-alakú függvényt (víztartó képességi görbék) használtuk. A potenciális talajfelszín evaporáció (E p) nagyságát a talaj felszínén elérhető energia és az avarfelszín párazáró hatása együttesen határozza meg. A számításhoz a transzspirációhoz hasonlóan a Penman-Monteith modellt alkalmaztuk (Monteith 1965). A talajfelszínen elérhető nettó sugárzást a Beer-Lambert függvény, a talajfelszín ellenállását pedig felszínijellemzők és irodalmi adatok alapján becsültük. Az aktuális talajfelszín párolgást a Hydrus 1-D modell a legfelső talajréteg aktuális talajnedvesség tartalmának és hidraulikus vezetőképességének függvényében számolta. 2.3.4 Nettó talajvíz-utánpótlódás A vegetációs időszak csapadékmentes időszakaiban egy határozott napi ingadozás látható a felszínközeli talajvizekben (White 1932; Gribovszki et al. 2009). A jelenség oka legtöbbször a vegetáció transzspirációja (3. ábra). Parlag Tölgyes 3. ábra: A talajvíz napi ingadozása a tölgyes és parlag mintaterületen 2007. június 27 és június 29 között A nettó talajvíz-utánpótlódás nem állandó a nap folyamán, hanem változik a napi szinten viszonylag állandó háttér nyomásszint és a napi ingadozást mutató talaj vízfelszín között kialakuló változó hidraulikus gradiens függvényében (Gribovszki et al 2008). A nettó talajvíz-utánpótlódás számítására (Q„et) a Gribovszki et al. (2008) által kifejlesztett módszer empirikus változatát használtuk, amely karakterisztikus pontokat használ fel a következőképpen. A Q ne l napi minimális értékét a hajnali órákban éri el, így ekkor ezt a talajvízszint hajnali órákban tapasztalható átlagos differenciális változásából, azt a fajlagos hozam (S y) értékével megszorozva, számítottuk. A Q ne t napi maximális értékét a kora délutáni órákban éri el, így számításához a talajvízszint legnagyobb differenciális változását használtuk fel, az S y értékével megszorozva: A napi maximális és minimális nettó talajvíz-utánpótlódási értékét ezután a napi minimális és maximális talajvízszintek időpontjaiba helyeztük, mivel a Q„ e t maximuma a minimális talajvíszintnél, minimuma pedig a maximális talajvízszintnél jelentkezik. A maximális és minimális utánpótlódások közötti időszakokat spline interpolációval sűrítettük be, hogy a félórás számítási időlépcsőnek megfelelő adatsűrűséget kapjunk. A napi talajvíz-utánpótlódást a félórás értékek összegzésével kaptuk. Az azonnal rendelkezésre álló fajlagos hozam értékét Loheide II. et al (2005) által publikált háromszög diagram segítségével, a talajszövet alapján becsültük előzetesen. Az S y értéke 0,03 és 0,1 között változott a tölgyes mintaterületen és 0,03 és 0,12 között a parlag mintaterületen. A végleges értékeket a modell kalibrálása során állapítottuk meg. A legfontosabb vízforgalmi paraméterek értékei a következő táblázatban láthatóak (1. táblázat). 1. táblázat: A legfontosabb vízforgalmi paraméterek értékei Paraméterek Tölgyes Pari Maximális LAI 3.9 m 2/m 2 1 gl m 2/m 2 Szabad átesési arány 0.14 Állomány tározási kapacitása 1.17 mm 1.1 mm Avar tározási kapacitása 0.5 mm Gyökérmélység 1.5 m 0.8 m Referencia magasság 20.1 2.2 m Albedó thl2 0.2 Maximális levélvezető képesség 6.3 mm/s 7 mm/s Érdességi magasság 0.9 m 0.026 m Nullponteltolódási 15.12 m 0.11 m BónyteKágísi koefficiens 0.5 0.5
