DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
| ŠUMARSKI LIST 3-4/2009 str. 51 <-- 51 --> PDF |
IZVORNI ZNANSTVENI ČLANCI – ORIGINAL SCIENTIFIC PAPERSŠumarski list br. 3–4, CXXXIII (2009), 165-174 UDK 630* 116 + 434 (001) Pinus halepensisMill. POVRŠINSKO OTJECANJE OBORINAI GUBICI TLAU OPOŽARENIM KULTURAMAALEPSKOG BORA(Pinus halepensisMill.) NAKOLUVIJU SUFRACE RUNOFFAND SOIL LOSS IN BURNT STANDS OF ALEPPO PINE (Pinus halepensisMill.) GROWING ON COLLUVIAL SOILS 111 Lukrecija BUTORAC, Vlado TOPIĆ, Goran JELIĆ SAŽETAK: U radu su prikazani rezultati istraživanja površinskog otjecanja oborinske vode i erozije tla na opožarenoj površini alepskog bora te progre sija vegetacije nakon požara i njen utjecaj na zaštitu tla od erozije. Sta cionarni šum ski pokus postavljen je u kolovozu 2002. godine u okolici Spli ta, u slivu Žrnov nice, na opožarenoj površini alepskog bora, koju je požar za hvatio 11. kolovoza 2001. godine. Ploha se nalazi na koluviju s pretežno detritusim kamenja, na nadmorskoj visini od 83 m i nagibu od 30° (GPS kordi nate: N 43° 31’, E 16° 22’). Istraživanja su obuhvatila razdoblje od kolovoza 2002. godine do kraja prosinca 2005. godine, tijekom koje je registrirano 265 kiš nih dana. Površinsko otjecanje oborina i gubici tla zabilježeni su u 53 kiš na dana, a izazvale su ih oborine od 8,2 mm (visok intenzitet) do 133,7 mm (vr lo vi sok intenzitet). Mjesečne vrijednosti površinskog otjecanja oborina u istraživanom razdoblju kreću od nule do maksimalno 3,03 mm/m2u rujnu 2002. godine. Godišnje vrijednosti površinskog otjecanja oborina na ovoj plohi iznosile su: 4,71 mm/m2u 2002. godini, 2,08 mm/m2u 2003., 4,40 mm/m2u 2004. i 3,41 mm/m2u 2005. godini.Srednji koeficijent površinskog otjecanja oborina iznosio je 0,0042. Postotak površinskog otjecanja oborinske vode je nizak, inter cepcija, isparavanje i infiltracija vode u tlo iznosi i do 99,6 %. Mjesečne vri jednosti gubitaka tla kreću od nule u ljetnim mjesecima, do maksimalno 9,50 g/m2u rujnu 2002. godine. Godišnje vrijednosti erozijskog nanosa na ovoj plohi iznosile su: 10,83 g/m2u 2002. godini, 0,016 g/m2u 2003., 0,123 g/m2u 2004., 0,246 g/m2u 2005. godini. Koeficijent površinskog otjecanja u erodibilnim danima kretao se od 0,0020 do maksimalno 0,1165. Sukcesija prirodne vege tacije prisutna je na opožarenoj površini, na njoj se obilno razvijaja travni pokrov, dok se alepski bor jako slabo obnavlja, javlja se samo u tragovima. Uz travni pokrov razlog ovako malim gubicima tla su i geološke i pedološke karakteristike plohe, koja je postavljena na izrazito skeletnom koluviju, on je izrazito vodopropusan i djeluje kao “sito”, pa su gubici zanemarivi, gotovo ih i nema. Uz ovakva obilježja tla i vegetacije na ovoj površini nisu izražena po vršinska otjecanja i erozija tla. Ključne riječi:erozija tla, površinsko otjecanje, padaline, koluvij, krš, alepski bor, opožarena površina 1 Mr. sc. Lukrecija Butorac, dr. sc. VladoTopić, Goran Jelić, dipl. ing. šum., Samostalni odjel za šumarstvo, Institut za jadranske kulture i melioraciju krša – Split, Put Duilova 11, HR – 21000 Split, e-mail: Lukrecija.Butorac@krs.hr 165 |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/2009 str. 52 <-- 52 --> PDF |
L. Butorac, V.Topić, A. Jazbec, G. Jelić: POVRŠINSKO OTJECANJE OBORINAI GUBICI TLA...Šumarski list br. 3–4, CXXXIII (2009), 165-174 UVOD – Introduction Prvi put riječ “erozija” spominje se u Plutarhovim za pisima (cit. prema Kolbu, 1881. u Kisić, 2005) u koji ma se upozorava na potrebu obustavljanja krčenja šumskih tala zbog povećanog površinskog otjecanja na tim površinama.Već tada je uočeno da je biljni pokrov najdjelotvorniji čimbenik u sprječavanju štetnog djelovanja erozijskih procesa. Stalni vegetacijski pokrov sma njuje površinsko otjecanje oborina i intenzitet erozije tla.To je razlog što u očuvanim šumskim ekosustavima praktički nema ubrzane (ekscesne) erozije. Javlja se samo normalna geološka erozija, pri kojoj je ispiranje i odnošenje tla i humusa iz njegova površinskog sloja u pravilu ma nje od tvorbe tla uvjetovane pedogenetskim procesima. Regresijski razvoj vegetacije prati ubrzana erozija tla i obrnuto, progresijski razvoj vegetacije prati samo “normalna” erozija koju nadvladava tvorba tla (Martinović, 1997). Šumski ekosustavi na mediteranskom krškom području Hrvatske jako su degradirani, a s time je smanjena i njihova protuerozijska funkcija. Gotovo 60 % površine pokrivaju panjače, šikare, makije i goleti, dok visoke šume, uglavnom alepskog i crnog bora, zauzimaju samo 9,9 % obraslih šumskih površina. (Topić,1994). Požari su također na ovom području poprimili zabrinjavajuće razmjere i postali gotovo “prirodna pojava”. U eumediteranskom dijelu Dalmacije utvrđene su promjene u površinskom sloju tla koje se mogu ocijeniti kao jak stupanj degradacije tla, a mogu se pripisati utjecaju šumskih požara i eroziji tla. (Martinovići dr.,1978). Ovom problemu se odavnina poklanja velika pozornost i od samog stanovništva, pogotovo njegovog pri obalnog i otočnog dijela, gdje su uslijed nepovoljnih prirodnih karakteristika (fliš) izraženi oštri erozijski procesi. Da bi se sačuvalo tlo, podizane su uske terase na obradivim površinama, koje su odigrale značajnu ulogu u razvoju poljoprivrede ovog područja, a njihovim podizanjem spriječeno je odnošenje plodnog tla u more. Posljednjih godina sve je više radova kod nas i u svijetu posvećenih proučavanju uloge vegetacije, posebno šume, na zaštitu tla od erozije (Elwelli dr.,1976., Morgan,1986., Topić,1987., 1988., 1994., 1995., 2003., Topići dr.,1991., Trimble,1988.,Andreui dr. 1997., TeixeiraiMisra,1997.,Albadalejii dr., 1998., Vaccai dr.2000). Topići dr.(2005., 2006.),Kamara(1986.),Pabati dr.(1976) utvrdili su da su površinsko otjecanje vode i gubici tla, neznatni pod travnim pokrovom, dok su njihove najveće vrijednosti zabilježene na “golom” tlu.Autori iznose miš ljenje da se odabirom odgovarajućeg vegetacijskog pokrova može utjecati na smanjenje površinskog otjecanja, a time i na smanjenje erozije tla, odnosno da se pomoću odgovarajućeg vegetacijskog pokrova može do određene mjere kontrolirati erozija tla. U ovom radu prikazani su rezultati istraživanja erozije i površinskog otjecanja oborina na opožarenim površinama alepskog bora na koluviju, s pretežito de tritusom kamenja. MATERIJAL I METODARADA– Material and methods Složena priroda erozije od samog početka ima bitnog utjecaja na sve mjerne aktivnosti. Egzaktne podatke o eroziji tla mogu dati samo njena stvarna mjerenja. U tu je svrhu u sklopu Instituta za jadranske kulture i melioraciju krša u Splitu, u kolovozu 2002. god., u slivu rijeke Žrnovnice, u gospodarskoj jedinici Mosor- Perun, odjelu 32a, postavljen stacionarni šumski po kus. Pokusna ploha nalazi se na opožarenoj površini alepskog bora koju je požar zahvatio 11. kolovoza 2001. godine, na nadmorskoj visini od 83 m i nagibu od 30° (GPS kordinate: N 43° 31’, E 16° 22’). Pokus je postavljen na području koje karakterizira sre dozemna klima i prema Köppenovoj klasifikaciji, ko risteći se podacima Seletkovića i Katušina (1992.), pripada Csa tipu klime. Osnovno obilježje te klime je ljetna suša s visokim temperaturama, dok su zime u pro sjeku relativno blage, s mnogo kiše. Prema podacima meteorološke postaje Split-Marjan srednja godišnja temperatura zraka iznosi 15,9 °C, sa srednjom godišnjom količinom oborina od 826 mm. Godišnja ko ličina oborina nije jednako raspoređena na sve mjesece, niti na godišnja doba. Na promatranom području, u hladni jem dijelu godine padne oko 63 % srednje godišnje količine oborina. Pokusna ploha čini okosnicu istraživanja. Na njoj je tijekom 2002., 2003., 2004. i 2005. godine praćena pro gresija vegetacije nakon požara i njen utjecaj na zaštitu tla od erozije i površinsko otjecanje oborina. Mjerena je količina i intenzitet oborina, površinsko otje canje oborinske vode te količina erozijskog nanosa, koja je temeljni pokazatelj djelovnja šumske vegetacije i vegetacije uopće. Na plohi je otvoren pedološki profil iz kojega su uzeti uzorci tla, koji su laboratorijski analizirani. Pokusna ploha postavljena je paralelno s nagibom. Ima dimenzije 20 m x 5 m, spremnik za prikupljanje ero zijskog nanosa i ograđena je limenom ogradom. Ogra da je postavljena tako da pokusna ploha ne može primati vodu i/ili suspenziju tla sa strane ili nekontrolirano gubiti vodu, odnosno suspenziju tla. Ploha je opremljena potrebnim mjernim instrumentima (kišomjer, ombrograf) s kojih su se svaki dan u 7 sati prikupljali podaci, a u erodibilnim danima mjerila se količina vode u spremnicima te uzimali uzorci koji su se u laboratoriju filtrirali, sušili i mjerila se njihova težina. |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/2009 str. 53 <-- 53 --> PDF |
L. Butorac, V.Topić, A. Jazbec, G. Jelić: POVRŠINSKO OTJECANJE OBORINAI GUBICI TLA...Šumarski list br. 3–4, CXXXIII (2009), 165-174 2 Količina erozijskog nanosa(t/ha/god, g/m/dan) utvrđena je iz suspenzije tla koja se nalazila u spremniku. Uzorci su uzimani svaki erodibilni dan, na način da se suspenzija u spremniku dobro promiješa i uzme prosječni uzorak u količini od 1 litre. Proračun je vršen na temelju količine suhog tla, istaloženog iz uzetog uzorka suspenzije, na filter papiru. Površinsko otjecanjeutvrđeno je množenjem oborina koje su pale po metru kvadratnom, s reduciranom površinom erozijske parcele i stavljen u odnos prema količini vode u bazenu, gdje se prikupljaju oborine. Mjera povezanosti površinskog otjecanja i gubitka tla s karakteristikama oborina procijenjena je Pearsonovim koeficijentom korelacije (Sokal, 1995). Za sve statističke analize razina značajnosti od 5 % sma trala se statistički značajnom. Sve statističke analize napravljene su koristeći statistički paket STATISTICA 7.1 (StatSoft,Inc.,2006.). REZULTATI ISTRAŽIVANJAI RASPRAVA– Results and discussion Prije požara na pokusnoj plohi nalazila se kultura alep skog bora prosječne kvalitete i uzrasta te rijetkog i na više mjesta prekinutog sklopa. Starost sastojine bila je neujednačena i kretala se između 30 i 40 godina, poneg dje je bilo i mlađih stabala. Mjestimično se pojavljivao čempres. U sloju drveća bili su zastupljeni: Pinus halepensisMill.iCupresuss sempervirens L., a u sloju grmlja: Paliurus spina-cristiL., Spartium junceum L., Rosa sempervirensL, Olea europeaL, Celtis australisL, Smilax asperaL, Asparagus acutifoliusL, Rubus ulmi - Slika1.Opožarena površina alepskog bora na predjelu Žrnovnice prije sanacije, 2002. g. Figure 1Burnt stand of Aleppo pine before sanation in 2002, Žrnovnica area (Foto: V. Topić) foliusSchott.(Program gospodarenja Gospodarskom je dinicom Mosor-Perun, razdoblje 2001. – 2010. Zagreb). Šuma na ovom području imala je ponajprije zašti nu funk ciju zbog obližnjeg kamenoloma i bujičnih nanosa. Požar je površinu zahvatio 11. kolovoza 2001. go- dine. Sanacija opožarene površine izvršena je 2002. godi ne, a obuhvatila je uklanjanje izgorjele drvne mase i uspo stavljanje šumskog reda. Nikakvih dodatnih meliorativnih bioloških zahvata i aktivnosti nije bilo (slika 1). Kako je nakon požara razvijen gust travni pokrov, izostalo je prirodno pomlađivanje alepskog bora (slika 2). Slika2.Opožarena površina alepskog bora na predjelu Žrnovnica nakon sanacije, 2003. g. Figure 2Burnt stand of Aleppo pine after sanation, Žrnovnica area 2003 year (Foto: V. Topić) Pokusna ploha u Žrnovnici nalazi se na karbonat nom koluviju s prevagom detritusnih stijena. U neposrednoj blizini pokusne plohe otvoren je pedološki profil (slika 3) iz kojega su uzeti uzorci tla koji su analizirani u pedološkom laboratoriju Šumarskog in stituta u Jastrebarskom. Analitički podaci pokazuju da se pokusna ploha nalazi na karbonatnom koluviju s pretežito detritusom kamenja (Vrbek2002.). Tlo je neutralne do vrlo slabo al kalne reakcije, jako humozno, bogato dušikom te fi |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/2009 str. 54 <-- 54 --> PDF |
L. Butorac, V.Topić, A. Jazbec, G. Jelić: POVRŠINSKO OTJECANJE OBORINAI GUBICI TLA...Šumarski list br. 3–4, CXXXIII (2009), 165-174 ziološki aktivnim kalijem i fosforom (tablica 1).Ana liza mehaničkog sastava pokazuje da tlo pripada teks turnoj klasi lakih glina. Vegetacijski sastav na istraživanom području nije se bitnije mijenjao više od tri godine koliko traju istražvanja (2002–2005), tek što je na početku istraživanja pokrovnost bila nešto manja. U sloju grmlja ona je 2003. i 2004. godine iznosila 5 %, a 2005. godine 10 %; u sloju prizemnog rašća pokrovnost je u 2003. god. bila 70 %, u 2004. god. 85 %, a u 2005. god. 90 %. Od flornih elemenata u sloju grmlja nakon požara pridolazi: Myrtus communis L., Pistacia lentiscusL, Paliurus spina-crisa L, Rosa sempervirens L, Smilax aspera L, Spartium junceum L, Cystus salviefolius L, Rubus dalmatinusTratt.,usloj prizemnog rašća Sesleria autumnalisScop, Asparagus acutifolius L, Solidago virgaaurea L, Brachypodium ramosumL, Dorycnium hir- Tablica 1.Mehanički sastav i neka kemijska svojstva tla na pokusnoj plohi Žrnovnica Table 1Mechanical structure and some chemical characteristic on experimental plot Žrnovnica Slika 3.Pedološki profil na pokusnoj plohi Žrnovnica Figure 3Pedological profile in experimental plot Žrnovnica (Foto: B.Vrbek) Kemijskeanalize lokacijadubina pHCaCO 3 (%) P 2 O 5 mg/100g K 2 O mg/100g N (%) Humus (%) C (%) C/N H 2 0n-KCl Žrnovnica 0-37,77,517,9325,448,40,5111,976,9613,65 8-357,87,331,594,011,70,112,001,1610,55 Mehaničkisastav lokacijadubina KP 2,0-0,2 SP 0,2-0,02 prah 0,02-0,002 glina >0,002 teksturna oznaka Žrnovnica 0-33,029,334,533,2laka glina 8-357,328,132,332,3laka glina sutumL, Geranium purpureum Vill., Filipendula vulgarisMoench, Plantago lanceolataL, Inula verbascifolia Willd., Taraxacum officinale Weber. Tri godine nakon požara na ovom strmom i krševitom terenu razvila se relativno oskudna vegetacija. Alepski bor se vrlo rijetko pojavljuje nakon požara, dok je jesenska šašikagotovo u potpunosti osvojila opo žarenu površinu. Površinsko otjecanje i gubici tla na pokusnoj plohi Tijekom istraživanog razdoblja (2002–2005. godi ne) na pokusnoj plohi registrirano je 265 kišnih dana, tijekom kojih je palo ukupno 3.244,1 mm oborina. Sred nja godišnja količina oborina iznosila je 973,2 mm. Količina oborina manja od 10 mm s niskim i srednjim intenzitetom i kratkog trajanja zabilježena je u 80 % kišnih dana, dok one s količinom većom od 10,1 mm (20 % kišnih dana) predstavljaju 80 % ukupne količine. Najveća količina oborina koncentrirana je u jesenskim i zimskim mjesecima, osim 2005. godine kada je ljeto bilo izrazito kišovito. Površinsko otjecanje oborina i gubici tla zabilježeni su u 63 kišna dana, a uzrokovale su ga 24 oborine s nis kim, 20s umjerenim, 9 s visokim i 2 s vrlo visokim intenzitetom. Podatke o intenzitetu oborina za 8 dana u ko jima se javilo otjecanje nemamo, jer u samom počet ku praćenja na plohi nije bio postavljen ombrograf. Površinsko otjecanje oborinske vode izazvale su obo rine od 8,2 mm (visok intenzitet) do 133,7 mm (vrlo visok intenzitet). Oborine manje od 10 mm izazvale su površinsko otjecanje samo u 2 slučaja. U goto vo 50 % slučajeva količina površinskog otjecanja bila 2 je jednaka ili manja od 0,1 mm/m. Na Grafikonu 1pri kazani su podaci o mjesečnim vrijednostima oborina i površinskog otjecanja za svaku godinu istraživanja, osim 2002. godine koja je prikazana u tablici 2. Ploha je 2002. godine uspostavljena, ali bez mjernih instrumenata, pa nismo raspolagali s oborinskim podacima s plohe već smo koristili podatke meteorološke postaje Split-Marjan. To je razlog zbog kojega ćemo re zultate istraživanja iz 2002. godine u ovom radu prika zivati odvojeno od razdoblja 2003–2005. Iz navedenih podataka vidljivo je da se mjesečne vri jednosti površinskog otjecanja u istraživanom raz dob lju kreću od nule do maksimalno 3,03 mm/mu ruj nu 2002. godine. |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/2009 str. 55 <-- 55 --> PDF |
L. Butorac, V.Topić, A. Jazbec, G. Jelić: POVRŠINSKO OTJECANJE OBORINAI GUBICI TLAŠumarski list br. 3–4, CXXXIII (2009), 165-174 169 Tablica 2.Mjesečne vrijednosti oborina, površinskog otjeca- nja i gubitaka tla na pokusnoj plohi, 2002. godina Table 2Monthly values of rainfall, surface runoff and soilloss on experimental plot Žrnovnica (2002 year) 2002. godinaOborineOtjecanjeGubici tla MjesecRainfallRunoffSoil loss Month(mm)mm/m 2 g/m 2 Kolovoz August14,10,350,425 Rujan September150,63,039,500 Listopad October46,10,520,626 Studeni November41,60,610,265 Prosinac December60,20,200,013 .312,64,7110,829 Grafikon 2.Mjesečne vrijednosti oborina i gubitaka tla na pokusnoj plohi Žrnovnica (2003.-2005. god.) Graph 2Monthly values of rainfall and soil loss in experimental plot Žrnovnica (2003. – 2005.) Grafikon 1.Mjesečne vrijednosti oborina i površinskog otjecanja na pokusnoj plohi Žrnovnica (2003 – 2005.) Graph 1Monthly values of rainfall and surface runoff in experimental plot Žrnovnica (2003 – 2005.) Ukupna količina površinskog otjecanja oborina za is - traživano razdoblje (2002–2005.godine) na ovoj plohi iznosila je 14,6 mm/m 2 ; (4,71 mm/m 2 u 2002. godi ni, 2,08 mm/m 2 u 2003., 4,40 mm/m 2 u 2004. i 3,41 mm/m 2 u 2005. godini). Srednji koeficijent površinskog otjeca- nja oborina iznosio je 0,0042. Vidljivo je kako je nizak postotak površinskog otjeca- nja oborinske vode na opožarenoj površini na skeletnom koluviju i kako intercepcija, isparavanje i infiltracija vode u tlo iznosi i do 99,6 % U tablici 2 i grafikonu 2prikazani su podaci o mje- sečnim vrijednostima oborina i gubitaka tla, iz kojih je vidljivo da se mjesečne vrijednosti gubitaka tla kreću od nule u ljetnim mjesecima, do maksimalno 0,095 t/ha u rujnu 2002. godine. Ukupna količina erozijskog nanosa na istraživanom području, u razdoblju od 2002. do 2005. godine iznosila otjecanje –runoff(mm/m2 ) površinsko otjecanje –runoff(mm/m 2 ), 2003.površinsko otjecanje –runoff(mm/m 2 ), 2004.površinsko otjecanje –runoff(mm/m 2 ), 2005. mjesec –month mjesec –month količina oborina –quantify of rainfall(mm),2003.količina oborina –quantify of rainfall(mm), 2004.količina oborina –quantify of rainfall(mm), 2005. količina oborina –quantify of rainfall(mm), 2003.količina oborina –quantify of rainfall(mm), 2004.količina oborina –quantify of rainfall(mm), 2005. oborine –rainfall(mm) IIIIIIIVVVIVIIVIIIIXXXIXII IIIIIIIVVVIVIIVIIIIXXXIXII oborine –rainfall(mm) 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0.18 0.16 0.14 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0 350 300 250 200 150 100 50 0 350 300 250 200 150 100 50 0 gubici tla –soil loss(g/m2 ) gubici tla –soil loss(g/m 2 ), 2003.gubici tla –soil loss(g/m 2 ), 2004.gubici tla –soil loss(g/m 2 ), 2005. |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/2009 str. 56 <-- 56 --> PDF |
L. Butorac, V.Topić, A. Jazbec, G. Jelić: POVRŠINSKO OTJECANJE OBORINAI GUBICI TLA...Šumarski list br. 3–4, CXXXIII (2009), 165-174 22 2 je11,22 g/m(10,83 g/mu 2002. godini, 0,016 g/mušto se poklapa sa sezonskim rasporedom oborinama na 2 2 2003., 0,123 g/mu 2004., 0,246 g/mu 2005. godini). istraživanom području. Koeficijent površinskog otjecanja se u erodibilnim U tablici 3 prikazane su dnevne vrijednosti površin da nima kretao od 0,0020 do maksimalno 0,1165. skog otjecanja oborina i gubici tla na pokusnoj plo hi, iz koje je vidljivo da je najveća količina erozijskog na Najveća količina površinskog otjecanja i gubitaka 2 nosa iznosila 9,500 g/m(0,095 t/ha). Prema podacima tla koncentrirana je u jesenskim i zimskim mjesecima, meteorološke postaje Split-Marjan, taj erozijski nanos Tablica 3. Dnevne vrijednosti površinskog otjecanja oborina i gubici tla na pokusnoj plohi Žrnovnica, na opožarenoj površini alepskog bora (2002. – 2005. god.) Table 3 Daily values of surface runoff and soil loss in experimental plot Žrnovnica, on burnt stand of Aleppo pine (2002. – 2005.) Datum pojave erozije Date of Količina oborina Quontity of Trajanje oborina Duration of Intenzitet oborina Intensity of Ocjena intenziteta Opožarena površina alepskog bora Burnt stand of Aleppo pine (nagib– inclination30°) erosionrainfallrainfallrainfallmm/hOtjecanjeGubici tla occurrencemm/m 2 hhRunoff Soil loss 22 (mm/m)(g/m) 22.8.2002.14,10,350,425 22.-24.9.2002.150,63,039,5 11.10.200225,53,178,05umjeren0,350,494 12.10.200220,69,832,09nizak0,170,132 3.11.200220,43,835,32umjeren0,520,257 23.11.200221,24,581,82umjeren0,090,008 4.12.200219,710,831,82umjeren0,120,013 7.1.200327,68,003,5nizak0,090,001 9.1.200321,88,922,4nizak0,170,001 10.1.200325,35,005,1visok0,170,003 22.1.200332,36,505,0umjeren0,170,001 5.2.200365,715,504,2visok0,170,001 9.10.200329,92,5012,0visok0,170,002 23.10.200347,4---0,210,004 28.11.200327,45,834,7umjeren0,170,001 1.12.200330,48,423,6umjeren0,140,002 24.2.200438,910,673,7nizak0,190,002 24.3.200481,522,003,7nizak0,430,028 13.4.200479,59,838,1umjeren0,210,009 19.4.200434,35,176,6umjeren0,120,001 8.6.200446,216,422,8nizak0,170,001 15.11.2004128,07,6716,7visok0,260,019 1.12.200473,59,088,1umjeren0,350,021 6.12.200481,78,509,6umjeren0,870,039 18.12.200484,612,836,6umjeren1,040,001 27.12.200458,19,586,1umjeren0,210,002 23.2.200578,69,588,2umjeren0,170,002 5.3.200546,220,422,3nizak0,170,001 10.4.200543,84,589,6umjeren0,140,001 22.4.200556,76,089,3umjeren0,170,001 23.8.200569,5---0,170,005 19.9.200551,44,8310,6visok0,190,003 5.10.200583,43,9221,3vrlo visok0,480,007 29.11.2005133,74,1732,1vrlo visok0,690,082 2.12.200549,48,835,6umjeren0,520,121 5.12.200529,25,675,2umjeren0,290,022 .2711,213,1411,214 |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/2009 str. 57 <-- 57 --> PDF |
L. Butorac, V.Topić, A. Jazbec, G. Jelić: POVRŠINSKO OTJECANJE OBORINAI GUBICI TLA...Šumarski list br. 3–4, CXXXIII (2009), 165-174 izazvale su oborine od 150,6 mm, koje su trajale tricanja oborinske vode jako su mala, a gubitaka tla prak ti dana uzastopno (22., 23. i 24. rujna 2002. god.), a prou-čki nema, javljaju se u tragovima pri većim količinama zročile su ga kiše od 42,0 mm, 68,6 mm i 40,0 mm.oborina, jačeg intenziteta. Izuzetak su slučajevi kada Koje su od ove tri kiše prouzročile jaču eroziju ne možemo utvrditi, jer je ploha bila tek uspostavljena ali bez mjernih instrumenata.Toje razlog da sve tri kiše skupa uzi mamo kao uzročnike ovog erozijskog nanosa koji iz nosi 85,4 % ukupnog nanosa, za promatrano razdob lje od 3,3 godine. Razlog za gubitke tla nalazimo u trenutnom stanju vegetacijskog pokrova. Na tlu, ostalom bez šumske vege tacije nakon požara, kiše koje su padale tijekom ruj na zasitile su tlo i stvorile preduvjete za površinsko otjecanje i eroziju tla. Na opožarenoj površini u drugoj i trećoj godini is tra živanja, trećoj i četvrtoj nakon požara, površinska otje oborine traju nekoliko dana i zasite tlo vodom, pa su i manje količine oborina dovoljne za produkciju nanosa i površinskog otjecanja. Razlog tomu je zasićenost tla vodom i prevlast preuzimaju procesi filtracije, pa je i relativno manja količina oborina većeg intenziteta dovoljna za produkciju nanosa. Korelacijska matrica ovisnosti površinskog otjecanja i gubitaka tla o karakteristikama oborina na plohi Žr novnica, na opožarenoj površini alepskog bora na ko luviju, prikazana je za razdoblje od 2003. do 2005. go dine, tablica 4. Ukolikoseobratipozornostna gubitke tla, površinskootjecanjetekoličinuiintenzitetoborina, uočavase Tablica 4. Korelacijska matrica karakteristika oborina, površinskog otjecanja i gubitaka tla na pokusnoj plohi Žrnovnica (2003. – 2005. god.) Table 4 Correlations coefficients of characteristics of rainfall, runoff and soil loss on experimental plot Žrnovnica (2003.– 2005.) Variable Correlations (2003–2005) Marked correlations are significant at p <,05000 N = 92 (Casewise deletion of missing data) Količina oborina Quantity of rainfall (mm) Trajanje oborina Duration of rainfall (h) Intenzitet oborina Intensity of rainfall (mm/h) Z – otjecanje Z – runoff (mm/m 2 ) Z – gubici tla Z – soil loss (g/m 2 ) Količina oborina– Quantity of rainfall (mm) Trajanje oborina– Duration of rainfall (h) Intenzitet oborina– Intensity of rainfall (mm/h) Z – otjecanje– Z – runoff (mm/m2) Z – gubici tla– Z – soil loss (g/m2) 1.00 0.39 0.71 0.69 0.48 0.39 1.00 -0.21 0.25 0.09 0.71 -0.21 1.00 0.49 0.44 0.69 0.25 0.49 1.00 0.59 0.48 0.09 0.44 0.59 1.00 Z – otjecanje = površinsko otjecanje oborina na pokusnoj plohi Žrnovnica Z–runoff = surface runoff of rainfall on experimental plot Žrnovnica Z – gubici tla = gubici tla na pokusnoj plohi Žrnovnica Z–soil loss = soil loss on experimental plot Žrnovnica logičnapovezanost. Površinsko otjecanje je u jakojko-i jaku korelaciju s površinskim otjecanjem (r = 0,59). re lacijiskoličinomoborina(r= 0,69), dok je s intenzi-Štojevećakoličinaiintenzitetoborinatepovršinsko tetom oborina korelaciji srednje jakosti (r = 0,49). Štootje canje,to ćei gubici tla bitiveći. jevećakoličinaiintenzitetoborina,to ćeiotjecanjepo Na plohi nije utvrđena korelacija površinskog otjepovršinibitiveće. canja oborinske vode i gubitaka tla s trajanjem oborina Gubicitlapokazujukorelaciju srednje jakosti s koli -u razdoblju istraživanjaod3 godine. činom i intenzitetom oborina(r = 0,48 odnosno r = 0,44) ZAKLJUČCI – Conclusions Tijekom istraživanog razdoblja na pokusnim ploha -80 % ukupne količine. Najveća količina obo ri na koncenma registrirano je 265 kišnih dana, tijekom kojih je palotrirana je u jesenskim i zimskim mjesecima, osim 2005. ukupno 3 244,1 mm oborina. Srednja godišnja količina godine, kada je ljeto bilo izrazito kišovito. oborina iznosila je 973,2 mm. Količina oborina manja od Na opožarenoj površini alepskog bora (Žrnovnica), 10 mm s niskim srednjim intenzitetom i kratkog trajanja na koluviju s pretežito detritusom kamenja, na nagibu od zabilježena je u 80 % kišnih dana, dok one s količinom30°, oborine manje od 10 mm izazvale su površinsko većom od 10,1 mm (20 % kišnih dana) pred stavljaju otjecanje samo u 2 slučaja. U gotovo 50 % slučajeva ko |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/2009 str. 58 <-- 58 --> PDF |
L. Butorac, V.Topić, A. Jazbec, G. Jelić: POVRŠINSKO OTJECANJE OBORINAI GUBICI TLA...Šumarski list br. 3–4, CXXXIII (2009), 165-174 ličina površinskog otjecanja bila je jednaka ili manja od 2 0,1 mm/m. Gubici tla na istraživanim plohama pokazuju veliki varijabilitet po godinama. Godišnje vrijednosti gubitaka 2 tla, kreću se od 0,016 g/mu 2003. godini do 10,829 g/mu 2002. godini, a koeficijent površinskog otjecanja se u erodibilnim danima kretao od 0,0020 do 0,1165. Srednja godišnja količina gubitaka tla pokazuju ma le 2 vrijednosti, iznosi svega 3,398 g/m(0,03 t/ha), s pro sječ 2 nom vrijednosti površinskog otjecanja od 4,42 mm/m. Dnevne količine površinskog otjecanja i gubitaka tla na pokusnoj plohi Žrnovnicapokazuju da su na koluviju, s pretežito detritusom kamenja površinsko otjecanje i gubici tla izrazito mali, iako se radi o opožarenoj površini. U prvoj godini istraživanja, drugoj nakon požara, pokazivali su nešto veće vrijednosti, ali nisu prelazili erozijsku toleranciju. U drugoj i trećoj godini istraživanja, trećoj i četvr toj nakon požara, površinska otjecanja oborinske vode jako su mala, a gubitaka tla praktički nema, javljaju se u tragovima pri većim količinama oborina jačeg intenziteta. Površinsko otjecanje je u jakojkorelacijiskoličinom oborina(r = 0,69), dok je s intenzitetom oborina u korelaciji srednje jakosti (r = 0,49). Štojevećakoličinaiinten- LITERATURAAlbadalejo,J., M. Martínez-Mena,A. Roldán, V.Castillo, 1998: Soil degradation and desertification induced by vegetation removal in semiarid environment, Soil Use Manage. 14, pp. 1–5. Andreu,V., J. L.Rubio, E.GImeno-García, J. V. Llinares,1998: Testing three Mediterranean shrub species in runoff reduction and sediment transport. Soil and Tillage Research, 45: 441–454. Elwell, H.A., M.A.Stocking,1976: Vegetalco ver to estimate soil erozion hazard in Rhodesia, Geoderma 15, pp. 61–70. Kamara, C.S., 1986: Mulch tillage effects on Soil loss and soil properting on ultisol in the humid tropic. Soil andTillage Research 8: 131–134, Elsevier, Amsterdam. Kisić,I., F.Bašić,A. Butorac, M. Mesić, O. Nestroy, M. Sabolić,2005: Erozija tla vodom pri različitim načinima obrade: 1–95, Zagreb. Komlenović,N., P.Rastovski, B. Mayer, 1992: Suzbijanje erozije na flišu Istre uzgojem alep skog bora (Pinus halepensisMill.) i brnistre (Spar tium junceumL.), Radovi, Vol. 27, br. 1, 5–14, Jastrebarsko. Martinović,J., N. Komlenović, D. Jedlowski, 1978: Utjecaj požara vegetacije na tlo i is zitetoborina,to ćeiotjecanjepopovršinibitiveće. Gubicitlapokazujukorelaciju srednje jakosti s količinom i intenzitetom oborina(r = 0,48 odnosno r = 0,44) i jaku korelaciju s površinskim otjecanjem (r = 0,59). Štoje većakoličinaiintenzitetoborinatepovršinskootjecanje, to ćei gubici tla bitiveći. Na plohi nije utvrđena korelacija površinskog otjecanja oborinske vode i gubitaka tla s trajanjem oborinau razdoblju istraživanjaod3 godine. Sukcesija prirodne vegetacije prisutna je na opožarenoj površini, na kojoj se razvijaja travni pokrov, a alepski bor jako se slabo obnavlja, javlja se samo u tragovima. Upravo je travni pokrov koji se javlja već u pr voj godini nakon požara, te karakteristike tla na kojemu je ploha postavljena, razlog ovako malim vrijednosti ma površinskog otjecanja i gubitaka tla.Travni pokrov štiti tlo od udara kišnih kapi i svojim gustim korijenjem čuva ga od erozije. Uz travni pokrov razlog ovako ma lim gubicima tla su i geološke i pedološke karakteris ti ke plohe koja je postavljena na izrazito skeletnom koluviju, koji je izrazito vodopropustan i djeluje kao “sito”, pa su gubici zanemarivi, gotovo ih i nema. Uz ovak va obilježja tla i vegetacije na ovoj površini nisu izra žena površinska otjecanja i erozija tla. – References hranu šumskog drveća, Šumarski list, (4–5): 139–148, Zagreb. Martinović,J., 1997:Tloznanstvo u zaštiti okoliša: 1–287, Zagreb. Matić,S., 1986: Šumske kulture alepskog bora i njiho va uloga u šumarstvu Mediterana. Glas. šum. pokuse, posebno izdanje 2: 125–145, Zagreb. Matić,S., I.Anić, M.Oršanić,1997: Podizanje, njega i obnova šuma kao temeljni preduvjeti eko loškog, društvenog i gospodarskog napretka Me diterana. Šumarski list br. 9–10, 463–472, Zagreb. Morgan, R.P.C., 1986: Soil Erosion and Conservation, Longman Scientific andTehnical, Essex. Pabat, I.A., N. F.Benedičuk,V. M.Krut,1976: Poverhnostni stok vodi in smiv počni na sklonah v zavrsinosti ot vazdeljvaeno kultur. Počvevodanie vol. 2: 107–114. Petraš,J., F.Bašić,1993: Metode istraživanja erozi je tla vodom i zaštita voda. Hrvatske vode, 99–105, Zagreb. Prpić,B., P.Jurjević, H. Jakovac,2005: Procjena vrijednosti protuerozijske, hidrološke i vodozaštitne uloge šume. Međunarodni znanstveni skup: Protuerozijska i vodozaštitna uloga šume i postupci njezina očuvanja i unapređenja. Šumarski list, posebno izdanje, 186–194, Zagreb. |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/2009 str. 59 <-- 59 --> PDF |
L. Butorac, V.Topić, A. Jazbec, G. Jelić: POVRŠINSKO OTJECANJE OBORINAI GUBICI TLA...Šumarski list br. 3–4, CXXXIII (2009), 165-174 Seletković,Z., Z. Katušin,1992: Klima Hrvatske. U: Đ. Rauš (ur.), Šume u Hrvatskoj, Šumarski fakultet Zagreb i Hrvatske šume, p.o. Zagreb, 13–18, Zagreb. Sokal,R.R., F.J.Rohlf,1995: Biometry. Freeman and Company. New York. Teixeira,P.C., R. P.Misra,1997: Erosion and sediment characteristics of cultivated forest soil as effected by the mechanical stability of aggregates, Catena 30, pp. 119–134. Topić,V.,1987: Erozija u slivu bujice Suvave, Erozija 15: 120–127, Beograd. Topić,V., I.Leko,1987: Erozija i bujice na krškom području Dalmacije. Prvo jugoslavensko savjetovanje o eroziji i uređenju bujica, 29–38, Beograd. Topić,V.,1988: Zaštita tla od erozije na mediteranskom području Hrvatske, rukopis, Split. Topić,V., R. Kadović,1991: Flowing away and erosion damage in the basin of Suvava independence with the way of the utilisation of soil. 10-th World Forestry Congress, Paris. Topić, V.,1994: Ekološka obilježja mediteranskog po dručja Republike Hrvatske. 100-ta obljetnica znan stvenoistraživačkog rada poljodjelsko prehram benog sustava i šumarstva mediterana Republike Hrvatske, Split. Topić,V.,1995: Utjecaj šumske vegetacije na suzbijanje erozije u bujičnim slivovima mediteranskog područja Hrvatske, Šumarski list, 9–10: 299–304, Zagreb. Topić,V.,2003: Šumska vegetacija na kršu kao značajan čimbenik zaštite tla od erozije. Šumarski list, posebni broj: 51–64,Zagreb. Topić,V., L.Butorac,2005: Utjecaj šikare bijelog graba (Carpinus orientalisMill.) na zaštitu tla od erozije u Hrvatskoj. Međunarodni znanstveni skup: Protuerozijska i vodozaštitna uloga šume i postupci njezina očuvanja i unapređenja. Šumar ski list, posebno izdanje, 40–50, Zagreb. Topić,V., L.Butorac,2006: Protuerozijska i hidrološka uloga šumskih ekosustava na kršu. Zbornik radova – akademik Josip Roglić i njegovo djelo, 193–213, Zagreb. Topić,V., L.Butorac,2006: Uloga i značaj šumske vegetacije u zaštiti tla od erozije. Uloga tla u oko lišu: Kisić, I. (ur.). Šibenik. Topić,V., L.Butorac, G.Jelić,2006: Površinsko otjecanje padalina i erozija tla u šumskim ekosustavima alepskog bora. Radovi – Šumarski institut Jastrebarsko. Izvanredno izdanje 9, 127–137, Jastrebarsko. Topić,V., I. Anić, L. Butorac,2008: Effects of stands of black pine (Pinus nigraArn.) and aleppo pine (Pinus halepensisMill.) on the protection of soil from erosion. Ekologia. Bratislava vol. 27, No. 3, p. 287–299. Trimble, S.W.,1988:The impact of organisms on overall erosion rates within catchment in temperature regions. In: H.A. Viles, Editor, Biogeomorphology, Blackwell, Oxford, pp. 83–142. Vacca,A., S.Loddo, G.Ollesch, R.Puddu, G. Serra, D. Tomasi,A.Aru,2000: Measurement of runoff and soil erosion in three areas under different land use in Sardinia (Italy). Catena, Vol. 40: 69–92. Vrbek,B., 2002: Pedološka karakterizacija tala na pokusnim plohama (Rupotine, Žrnovnica, Kučine), rukopis, Zagreb. *** Program gospodarenja Gospodarskom jedinicom Mosor-Perun (2001–2010.) Zagreb. http://www.statsoft.com/textbook/stathome.html.Stat- Soft, Inc. (2006). Electronic StatisticsTextbook Tulsa, OK: StatSoft. SUMMARY: Severe degradation of forest ecosystems in the Mediterranean karst area is largely responsible for their lessened anti-erosion function. Almost 60% of the area is covered with coppices, scrub, maquis and bare land, while high forests of mostly Aleppo and black pine account for only 9.9 % of the forested area (Topić, 1994). In addition, fires in this area are generally of alarming proportions, making it possible to attribute soil erosion, to a certain extent, to the impact of forest fires. This paper presents the results of research into erosion and surface runoff in the Aleppo pine area burnt in a fire on 11August 2001. Post-fire vegetation progression was monitored and so was its impact on soil protection from erosion and surface runoff. Research was conducted in the Žrnovnica river in a wider area of the town of Split. This is the eu-Mediterranean phytogeographic region characterized by the Mediterranean climate with distinct oscillations of monthly temperatures and precipitation. Mean annual air temperature is 15.9 °C and mean monthly precipitation is 826 mm. Annual precipitation is not uniformly distributed across all the months and WEB.(ElectronicVersion). |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/2009 str. 60 <-- 60 --> PDF |
L. Butorac, V.Topić, A. Jazbec, G. Jelić: POVRŠINSKO OTJECANJE OBORINAI GUBICI TLA...Šumarski list br. 3–4, CXXXIII (2009), 165-174 seasons. The cold part of the year is responsible for 63 % of the mean annual precipitation quantity. A stationary forest experiment, set up in August 2002, involved a burnt area of Aleppo pine growing on colluvial soil with predominant stone detritus at an altitude of 83 m and slope of 30° (GPS coordinates: N 43° 31’, E 16° 22’). Research encompassed a period spanning from August 2002 to the end of December 2005. Research was centered round a 20 m x 5 m experimental plot set up parallel with the slope. The plot was furnished with an erosion collection tank and fenced off with a tin fence. The positioning of the fence prevented the reception of lateral water and/or soil suspension, as well as uncontrolled water or soil suspension loss. Precipitation quantity, precipitation intensity and surface runoff were measured in the plot, and so was the quantity of erosion sediment as the basic indicator of the effect of forest vegetation and vegetation in general. A pedological profile opened in the plot provided soil samples that were analyzed in the laboratory. The measure of the association between surface runoff, soil loss and precipitation characteristics was estimated with Pearson’s correlation coefficient (Sokal, 1995). A significance level of 5 % was considered statistically significant for all statistical analyses. All statistical analyses were made using the STATISTICA 7.1 software (StatSoft, Inc. (2006). During the study period (2002 – 2005) there were 265 rainy days with total precipitation of 3,244.1 mm. Mean annual precipitation reached 973.2 mm. Surface runoff and soil losses were recorded in 63 rainy days. They were caused by 24 low-intensity precipitation events, 20 moderate intensity events, 9 high intensity events and 2 very high intensity precipitation events. No data on precipitation intensity for 8 days with runoff are available because there was no ombrograph in the plot at the very beginning of monitoring. Surface runoff was caused by precipitation between 8.2 mm (high intensity) and 133.7 mm (very high intensity). Precipitation less than 10 mm caused surface runoff in only two cases. In almost 50 % of the cases the quantity of surface runoff was equal to or less than 0.1 mm/m2. Total surface runoff in this plot for the study period (2002–2005) was 14.6 mm/m2; (4.71mm/m2in 2002, 2.08 mm/m2in 2003, 4.40 mm/m2in 2004 and 3.41 mm/m2in 2005). Monthly values of surface runoff ranged from zero to maximal 3.03 mm/m2in September 2002. The mean surface runoff coefficient was 0.0042. It is evident that the surface runoff percentage in the burnt area on skeletal colluvial soil was low and that interception, evaporation and infiltration of water in the soil reached as much as 99.6 %. The total erosion sediment quantity in the study area in the period 2002 to 2005 was 11.22 g/m2; (10.83 g/m2in 2002, 0.016 g/m2in 2003, 0.123 g/m2in 2004, and 0.246g/m2in 2005). Monthly soil loss values ranged from zero in summer months to maximal 9.50 g/m2in September 2002. The surface runoff coefficient ranged from 0.0020 to maximal 0.1165 in erodible days. The highest surface runoff and soil loss was concentrated in autumn and winter months, which coincides with the seasonal distribution of precipitation in the study area. The burnt area is covered with natural grass vegetation. In contrast, Aleppo pine regenerates poorly and occurs only in traces. It is the grass cover, occurring as early as the first year after the fire, and the features of the soil in which the plot was set up that are responsible for such low surface runoff and soil loss values. The grass cover protects the soil from raindrops hitting the ground, while its dense roots guard it against erosion. Such low soil losses can also be attributed to the geological and pedological characteristics of the plot, which was set up in distinctly skeletal colluvial soil that is exceptionally water permeable and acts as a “sieve”, thus making the losses negligible or almost non-existent. Surface runoff and soil erosion in such soil and vegetation are not distinct. Key words:soil erosion, surface runoff, precipitation, colluvial soil, karst, Aleppo pine, burnt area |