Naslov
Rasčlamba dinamike podzemnih voda u močvarnim tlima nizinskih šuma metodom spektralne analize
(An examination of groundwater level dynamics in hydromorphic lowland forest soils with the aid of spectral analysis)

Autori
Pilaš, Ivan ; Vrbek, Boris

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Sažeci sa skupova, sažetak, znanstveni

Izvornik
IX. kongres Hrvatskog tloznanstvenog društva / Racz, Zoltan - Zagreb, 2001, 119-120

Skup
Gospodarenje i zaštita tla za buduće generacije

Mjesto i datum
Brijuni, Hrvatska, 03.07.2001. - 07.07.2001

Vrsta sudjelovanja
Predavanje

Vrsta recenzije
Međunarodna recenzija

Ključne riječi
Podzemna voda; pijezometri; brza Fourierova transformacija; hidromorfna tla; CROFHIS.
(Groundwater; piezometers; fast Fourier transformation; hydromorphic soils; CROFHIS.)

Sažetak
Stabilnost šuma u nizinskim ekoustavima uglavnom ovisi o održavanju pravilne višegodišnje dinamike podzemnih voda u tlu. Višegodišnja dinamika podzemnih voda sastoji se od godišnjih cikličkih izmjena i to visokih razina, koje su vrlo blizu površini tla za vrijeme jesensko-zimskog razdoblja, opadanja razina tijekom vegetacijskog razdoblja i ponovnog porasta do površine tla čime se zatvara godišnji ciklus. Pojavom ekstremnih vrijednosti, odnosno većeg odstupanja od pravilnog kretanja unutar vegetacijskog perioda, može se stvoriti stresno stanje za šumu. Kod dosadašnjih analiza višegodišnjih kretanja razina podzemne vode uglavnom su se koristile metode prilagođene za linearne sustave (npr. objašnjavanje pada razina pomoću linearnog trenda). Takav pristup uslijed nedovoljnog poznavanja kompleksne dinamike podzemnih voda može proizvesti vrlo nepouzdane zaključke. Stoga je neophodno primjeniti metode pomoću kojih možemo saščlaniti i opisati dinamiku podzemnih voda s ciljem boljeg utvrđivanja njihovog utjecaja na šumske ekosustave. Spektralna analiza predstavlja metodu pomoću koje utvrđujemo periodično (ciklično) ponašanje vremenskih nizova. Kompleksni vremenski nizovi kao što su nivogrami podzemnih voda se pomoću Brze fourierove transformacije (FFT) rastavljaju na red periodičnih sinus funkcija. U okviru šumskog hidropedološkog sustava (CROFHIS) provodi se višegodišnji monitoring podzemnih voda u nizinskim šumskim ekosustavima. Analizirani su podaci prikupljeni na pijezometarskim postajama u šumama Varoški lug i Česma na području Bjelovara te na pijezometrima u spačvanskom bazenu. Tla u šumama Varoški lug i Česma su uglavnom djelomice odvodnjena pseudoglejna i močvarno glejna (amfiglej i epiglej), što je posljedica hidromeliorativnih zahvata unutar tih šumskih kompleksa. Na istraživanom dijelu spačvanskog bazena dolaze ritske crnice i močvarno glejna hipoglejna tla koja nisu pod utjecajem hidromelioracija. Pijezometarske postaje na kojima je obavljeno praćenje nalaze se u šumskim zajednicama hrasta lužnjaka i graba (Carpino betuli-quercetum roboris Rauš 1971) i u šumi hrasta lužnjaka s velikom žutilovkom (Genisto elatae-quercetum roboris Horvat 1938). Pomoću spektralne analize (FFT) izvršena je transformacija višegodišnjih nizova razina podzemnih voda i dobivene su vrijednosti spektralne gustoće određenih frekvencija odnosno perioda. Iz tako provedene transformacije moguće je izdvojiti razine koje su posljedica pravilne godišnje dinamike podzemnih voda i razine čija je pojava vezana uz višegodišnje cikluse. Prema dosad neobjavljenim istraživanjima u šumi Varoški lug, postoji dobra stohastička povezanost između stresa u šumi, izraženog u količini posušene drvne mase i ekstremno niskih razina podzemne vode u mjesecu svibnju čija je periodičnost pojave od tri do pet godina. Na sličan način je provedena analiza dinamike podzemne vode od mjeseca travnja do lipnja, tj. analiziran je period u kojem počinje redovito godišnje opadanje njene razine. Fourierovom transformacijom diferenciranih vrijednosti nivograma tog dijela vegetacijskog perioda ustanovljena je cikličnost pojave prirasta, odnosno opadanja razina podzemne vode. U godinama bez izrazitog sušenja šume, više razine podzemne vode na kraju mjeseca lipnja nastaju uslijed ciklične pojave njihovog prirasta otprilike svakih 15 dana. Kod pojave ekstremnog sušenja šume i izrazito niskih razina podzemne vode taj period je produljen pa do prirasta dolazi nakon četiri do osam tjedana. Ta saznanja su primjenjena prilikom analize dinamike podzemnih voda u tlima na području spačvanskog bazena čiji šumski ekosustavi do sada nisu bili toliko izvrgnuti promjenama i za koje smatramo da rastu u stabilnim ekološkim prilikama.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Biotehnologija

POVEZANOST RADA