Vliv druhového složení lesnických rekultivací a zastoupení půdní makrofauny na hydrologické vlastnosti půd na výsypkách.

Bc. Jan Kožuškanič

Master's thesis

The effect of tree species and soil macrofauna on soil hydrological properties in forestry reclamations on the spoil heaps.

Abstract:

Lesní porosty tvoří významnou část rekultivací na výsypkových plochách a jejich vliv na zadržování vody v krajině a tvorbu půdy je důležitým faktorem. Tato diplomová práce se zabývá vlivem složení lesnických rekultivací a zastoupení půdní makrofauny na hydrologické vlastnosti půd na výsypkách. V rešerši jsou popsány obecně rekultivace, výsypky a půdní poměry na Sokolovsku. Dále jsou rozepsány a popsány některé hydrologické vlastnosti půdy. Pozornost je především upřena na biologickou aktivitu žížal, nasycenou hydraulickou vodivost, objemovou hmotnost a jednotlivé interakce mezi těmito ukazateli. Všechny tyto vybrané vlastnosti jsou dále zkoumány v praktické části, v níž je přidána i retenční vodní kapacita.V praktické části byl tento výzkum zaměřen na tři vybrané plochy se zastoupením olše, dubu a smrku. Všechny tyto porosty se nacházely v blízkosti u sebe. Jedná se o oblast v Karlovarském kraji, přesněji na Velké Krušnohorské výsypce. Pro porovnání těchto vlastností půd byly nejdříve vykopány sondy pro zjištění půdních poměrů. Následně byly vykopány sondy pro sběr žížal a bylo provedeno jejich rozdělení do ekologických skupin. Pro stanovení hydrologických vlastností byly vzorky sbírány do Kopeckových válečků (100cm3) ve svrchní vrstvě půdy (3 až 7cm) a spodní vrstvě půdy (27 až 31cm). V laboratoři bylo provedeno měření nasycené hydraulické vodivosti metodou s konstantním spádem pomocí laboratorního permeametru od společnosti Eijkelkamp. Pro stanovení objemové hmotnost byly jednotlivé vzorky sušeny a váženy. Pro určení vlivu dřeviny byly výsledky statisticky vyhodnoceny a graficky porovnány.Z výsledků je především zajímavé: Největší početnost žížal (pro všechny druhy) byla zaznamenána v olšovém porostu. V olšinách ve svrchní části půdního profilu byl zaznamenán nejvyšší podíl makropórů s rozměrem nad 0,3mm. Nejvyšší hodnoty nasycené hydraulické vodivosti ve svrchní vrstvě půdy byly naměřeny u olše, ale i ostatní lesní porosty vykazovaly vysoké hodnoty. Vysoké hodnoty mohly být způsobeny umělým zesílením vlivu makropórů v laboratorních podmínkách. Ve vrchní části profilu byly nižší hodnoty objemové hmotnosti v porovnání s půdou vzniklou pod dubem naměřeny v olšinách a smrkových porostech. Důvodem zřejmě byly vyvinutější organické povrchové horizonty u olše (humusový horizont) a smrku (nadložní humus). Tento výzkum následně potvrdil, že vybrané dřeviny mají výrazný vliv na všechny půdní ukazatele.

Abstract:

Forest stands form a significant part of reclaiming in dump areas and their influence on water retention in the landscape and soil formation is an important factor. This diploma thesis deals with The effect of tree species and soil macrofauna on soil hydrological properties in forestry reclamations on the spoil heaps.In the research there are generally described reclamations, dumps and soil conditions in Sokolov region. Furthermore, some hydrological properties of soil are described and described. In particular, attention is focused on the biological activity of earthworms, saturated hydraulic conductivity, bulk density and individual interactions between these indicators. All of these selected properties are further explored in the practical section, where soil water retention is added.In the practical part, this research focused on three selected areas with alder, oak and spruce. All these stands were close to each other. It is an area in the Karlovy Vary region, focused on the Velká podkrušnohorská výsypka.Soil soil probes were first dug to compare these soil properties. Subsequently, earthworm collecting probes were excavated and divided into ecological groups. To determine the hydrological properties, samples were collected into Soil samples (100 cm 3) in the topsoil layer (3 to 7 cm) and the subsoil layer (27 to 31 cm). In the laboratory, the measurement of saturated hydraulic conductivity was carried out using the constant gradient method using a laboratory permeameter from Eijkelkamp. To determine the bulk density, the individual samples were dried and weighed. To determine the influence of woody species, the results were statistically evaluated and graphically compared.The results are especially interesting: The largest number of earthworms (for all species) was recorded in the alder stand. The highest proportion of macropores with a dimension above 0.3 mm was recorded in the alder trees in the upper part of the soil profile. The highest values of saturated hydraulic conductivity in the upper soil layer were measured at alder, but other forest stands showed high values. High values could be due to artificial amplification of macropore influence under laboratory conditions. In the upper part of the profile, the lower bulk density values were compared to the soil under the oak measured in alder and spruce stands. This was probably due to more developed organic surface horizons in the alder (humus horizon) and spruce (overlying humus). This research subsequently confirmed that selected trees have a significant impact on all soil indicators.

Keywords

lesnické rekultivace, nasycená hydraulická vodivost, objemová hmotnost, retenční vodní kapacita, výsypky

Keywords

bulk density, satured hydraulic conductivity, dumps, soil water retention, forestry reclamation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 4. 2019

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Alena Walmsley, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme / field:
Landscape Engineering / Water in the Landscape