Měření hydraulické vodivosti na lesních půdách pod vybranými dřevinami na lokalitě Amálie

Viktor Veselý

Bachelor's thesis

Hydraulic conductivity measurements of forest soils developing under selected tree species at the Amálie site

Abstract:

Infiltrace vody a následná hydraulická nasycená vodivost se může významně změnit a urychlovat pod různými druhy dřevin. Pohyb a retence vody značně ovlivňuje veškeré organismy, které v půdě žijí, ať už to jsou rostliny, či malí živočichové. Do značné míry lze konstatovat i to, že ovlivňují život vegetace na povrchu půd. Dále retence a pohyb vody ovlivňuje samostatný proces tvorby půdy. Proto se tato bakalářská práce zaměřuje na to, jak se změní hydraulická nasycená vodivost a infiltrace vody pod dřevinami smrku, buku a modřínu. Výzkum a měření byl proveden na lokalitě Amálie, která se nachází v blízkosti obce Lány a prezentuje se jako chytrá krajina, jež spravuje Česká zemědělská univerzita v Praze. Jak již bylo zmíněno, data a informace se sbírala pod třemi druhy dřevin. Na každé lokalitě byly vyvrtané ručním vrtákem tři vrty, na kterých se následně provedla infiltrační měření za pomocí Guelpského permeametru. Z naměřených dat se potom vypočítala hydraulická nasycená vodivost pro každý jednotlivý pokus. Následně se z lokalit odebraly za pomocí válečků neporušené půdní vzorky. V každé lokalitě vyšla z naměřených dat rozdílná průměrná hodnota nasycené hydraulické vodivosti. Vůbec největší hodnota hydraulické nasycené vodivosti byla naměřena pod smrkem s hodnotou 1,55E-05 m/s a nejmenší hodnota byla naměřena pod bukem a to 9,75E-06 m/s. Průměrné hodnoty pro jednotlivé lokality byly: smrk (7,02E-06 m/s), buk (6,70E-06 m/s) a modřín (7,58E-06 m/s). Nejvyšší rychlost proudění není překvapivá, protože odpovídá popisu dřeviny a kořenovému systému. Smrk má nejvyšší pórovitost, proto tam voda proudila nejrychleji. S rostoucí hustotou půdy klesá rychlost proudění. V této bakalářské práci jsou naznačeny trendy hodnot hydraulické nasycené vodivosti platné pouze pro zkoumané půdy pod vybranými dřevinami a pro zpřesnění výsledků by byla potřeba větší množství měření.

Abstract:

Water infiltration and subsequent hydraulic saturated conductivity can change significantly and accelerate under different tree species. The movement and retention of water greatly affects all organisms that live in the soil, be they plants or small animals. To a large extent it can also be said to affect the life of vegetation on the surface of soils. Further, the retention and movement of water affects the independent process of soil formation. Therefore, this bachelor's thesis focuses on how much the hydraulic saturated conductivity and water infiltration change under spruce, beech and larch trees. The research and measurements were carried out at the Amálie site, which is located near Lány and presents itself as a smart landscape managed by the Czech University of Agriculture in Prague. As already mentioned, data and information was collected at the interface of the three tree species. Three boreholes were drilled with a hand auger at each site, where infiltration measurements were then taken using a Guelp permeameter. From the measured data, the hydraulic saturated conductivity was then calculated for each individual experiment. Next, intact soil samples were collected from the sites using rollers. In each location the measured data resulted in a different average value of saturated hydraulic conductivity. The highest value of saturated hydraulic conductivity was measured under spruce with 1.55E-05 m/s and the lowest value was measured under beech with 9.75E-06 m/s. The average values for each site were: spruce (7.02E-06 m/s), beech (6.70E-06 m/s) and larch (7.58E-06 m/s). The highest flow velocity is not surprising as it matches the tree species description and root system. Spruce has the highest porosity, so water flowed fastest there. The flow velocity decreases with increasing soil density. In this bachelor thesis, trends of hydraulic saturated conductivity values valid only for the investigated soils under selected tree species are indicate and more measurements would be needed to refine the results.

Keywords

guelphský permeametr, půdní vlastnosti, hydraulická vodivost, infiltrace, Darcyho zákon, Amálie, hydraulické vlastnosti, lesní půda, vliv dřevin

Keywords

hydraulic properties, Amalie, forest soil, influence of tree species, infiltration, Guelph permeameter, hydraulic conductivity, Darcy's law, soil properties

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 24. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Lukáš Jačka, Ph.D.
• Reader: Marta Kuželková, Ing.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Bachelor programme:
Water Management