Antropogenní ovlivnění vodního režimu fluvizemí
Prax Alois, Hadaš Pavel
A b s t r a k t
Vodní režim půd luhu levobřežní nivy Dyje po soutok s řekou Moravou je sledován již téměř 30 let. Vlivem vodohospodářských úprav byly eliminovány dříve pravidelné přirozené inundace území. Od roku 1995 jsou sledovány na nově vybudovaném monitorovém systému automatických stanic výsledky realizace revitalizačních opatření v tomto území. Relativně příznivější vlhkostní poměry vykazují stanice "Herdy" a "Soutok". Stanice "Prameniště" je nepříznivě ovlivňována odběry pitné vody pro vodovod Lednice.
The water regime of alluvial soils in the Dyje river floodplain up to the confluence with the Morava river has been observed for a period of about 30 years. Due to water management measures, former regular natural floods of the territory have been eliminated. Since 1995, results of revitalization measures in the area have been observed using the newly established monitoring system of automatic stations. Relatively more favourable soil moisture conditions are exhibited by the "Herdy" and "Soutok" stations. The "Prameniště" station is unfavourably affected due to drawing drinking water for the water-supply of Lednice.
Key words: water regime; anthropogenic effects; Fluvisol; alluvial soil; floodplain; monitoring; revitalization
Údolní nivy řek patří k cenným ekosystémům, které jsou v přirozených, antropicky nenarušených podmínkách obhospodařovány jako lužní lesy a louky (Vašíček,1985). Způsob využití tohoto převážně kvalitního půdního fondu (fluvizemě, černice) je limitován především vodním režimem půd. Po vodohospodářských úpravách v sedmdesátých letech došlo k výrazné změně vodního režimu v nivě řeky Dyje i Moravy (Mráz 1979, Prax 1991). Byly likvidovány přirozené inundace, snížila se úroveň hladiny podzemní vody a otupila se dynamika pravidelného kolísání podzemní vody v průběhu roku (Prax a Palát, 1995). Změnil se způsob obhospodařování zemědělských půd po rekultivaci byly louky rozorány. V současné době jsou zvláště v lužních lesích dříve provedené úpravy vodního režimu posuzovány negativně a postupně se realizují revitalizační opatření. Pro sledování účinku těchto opatření byl vybudován automatický systém měření vybraných parametrů (šestihodinový interval) a to hladiny podzemní vody, půdní vlhkosti ve 30 a 60 cm, teploty (půdy resp. vody) a srážek (Prax, Hybler, Hadaš, 1997) - viz foto
. Hladina podzemní vody je měřena manometrickým čidlem, snímač VIRRIB (výrobce AMET Velké Bílovice) měří objemovou vlhkost půdy, teplota půdy je měřena pomocí platinového odporového teploměru, srážkové úhrny jsou sledovány srážkoměrem se záchytnou plochou 200 cm2.
Předkládáme vyhodnocení tří měřících stanic se specifickou odlišností antropického ovlivnění. Stanice "Herdy" je ovlivněna pouze ohrazováním řeky Dyje, stanice "Soutok" je kromě ohrazování řeky Dyje a Moravy ovlivněna umělým povodňováním a stanice "Prameniště" leží v jímacím území vodovodu Lednice. Umístnění stanic v nivě řeky Moravy a Dyje v úseku Nové Mlýny - Soutok je znázorněna na obrázku 3.
Souhrnné výsledky monitoringu za období 1995-96
Na naměřená data byla aplikována korelační analýza za účelem zjištění závislosti mezi úrovní hladiny podzemní vody a vlhkostí půdy ve sledovaných lokalitách. Pro stanoviště Soutok bylo provedeno porovnání úrovně hladiny podzemní vody i s průměrnými denními průtoky v profilu Morava-Moravský Ján. Tato limnigrafická stanice charakterizuje průtokové poměry, tedy i stav vodnosti obou řek Moravy a Dyje, ve spodní části lužních lesů (pod Lanžhotem).
Základní statistické charakteristiky měřených parametrů jsou uvedeny v tabulce 1.Výsledky dosavadních měření nám poskytují podklady o značné časové a prostorové heterogenitě vlhkostních poměrů půd lužního lesa. Z údajů v tabulce 2 vyplývá, že vliv revitalizace se začal výrazněji projevovat až v roce 1996, kdy na stanici Herdy a Soutok výrazně roste závislost mezi úrovní hladiny podzemní vody a vlhkostí půdy v hloubkách 30 a 60 cm - koeficienty korelace vykazují přímou úměru (s vzrůstající hladinou podzemní vody se zvyšuje vlhkost půdy). V roce 1995 např. na stanici Herdy tomu bylo ještě naopak. Obě výše uváděné stanice vykazují dobře vyjádřenou roční dynamiku hladiny podzemní vody (obrázek 1), na stanovišti Soutok je však již výrazně podpořena umělou záplavou v jarním období (duben-květen), která byly v roce 1996 částečně zvýrazněna i průsakem vody při vysokých až povodňových stavech na řekách Morava a Dyje. Stanoviště Prameniště vykazuje i v roce 1996 nejnižší vztah mezi hladinou podzemní vody a vlhkostí. Je to dáno výrazným antropickým ovlivněním této lokality - existence odběrných zařízení pro čerpání podzemní vody pro vodovod Lednice.
Obrázek 1. Roční dynamika hladiny podzemní vody na vybraných lokalitách lužního lesa říčního systému Morava-Dyje v prostoru mezi Lednicí až soutokem řek. Hladina podzemní vody měřena od povrchu terénu. Vyšrafované oblasti představují období povodní
.
a) v roce 1995
b) v roce 1996
Obrázek 2. Roční dynamika vlhkosti půdy v hloubce 60 cm na vybraných lokalitách lužního lesa říčního systému Morava-Dyje v prostoru mezi Lednicí až soutokem obou řek.
a) v roce 1995
b) v roce 1996
Zlepšování vlhkostních poměrů je patrné v růstovém trendu objemové vlhkosti v 60 cm (obrázek 2). S porovnání je patrný trend zvyšování od roku 1995 do 1996, kdy minimální hodnoty v roce 1995 klesaly v lednu i srpnu ještě pod 30 %, v roce 1996 se minima zvedla cca o 5 %. Dále se zvýšila četnost období, kdy vlhkost dosáhla 50 % - lokalita Soutok a Herdy. Na lokalitě Prameniště se projevují již zmíněné vlivy čerpání podzemní vody, kdy nelze sledovat žádné pozitivní tendence ve prospěch vlhkostního režimu půd lužního lesa. Zlepšování vlhkostních poměrů nepřímo potvrzuje i růst korelační závislosti mezi úrovní hladiny podzemní vody a průtoků v roce 1996 až na 0.85387 v lokalitě Soutok.
Tabulka 1. Základní statistické charakteristiky měřených parametrů abiotického prostředí lužního lesa v roce 1995 - průměrné roční hodnoty, absolutní minimum a maximum úrovně hladiny podzemní vody (LGW), vlhkosti půdy v hloubce 30 cm (H30) a v hloubce 60 cm (H60).
Monday, June 01, 1998 Table 1. The basic statistical characteristics of measured values of abiotic parameters of floodplain forest in 1995 and 1996 - level of ground water (LGW), humidity of soil in level 30 cm (H30) and 60 cm (H60).
| -1.1481 | -1.7842 | -1.5222 | -1.2200 | -1.4600 | -1.2500 | |
| -1.8900 | -2.2000 | -2.5000 | -1.8500 | -2.4000 | -2.2800 | |
| -0.4000 | -1.3200 | 0.4100 | -0.1500 | -0.2200 | +0.8400 | |
| 36.19 | 36.69 | 35.95 | 32.20 | 28.20 | 37.10 | |
| 23.80 | 24.50 | 31.00 | 29.30 | 26.00 | 27.40 | |
| 42.40 | 47.10 | 50.00 | 50.00 | 49.40 | 50.00 | |
| 41.73 | 39.50 | 44.61 | 41.20 | 36.40 | 44.80 | |
| 27.60 | 27.50 | 37.40 | 32.70 | 33.50 | 33.00 | |
| 50.00 | 48.60 | 50.00 | 50.00 | 50.00 | 50.00 | |
Tabulka 2. Závislost průměrných denních hodnot hladiny podzemní vody na vlhkosti půdy v 30 cm (H30-) a 60 cm (H60-) a na průtocích (Q-) v profilu Morava-Moravský Ján v roce 1995 a 1996
Table 2. The relationship between mean daily level of ground water and humidity of soil in 30 cm (H30-) and in 60 cm (H60-) and discharges (Q-) from the hydrological station Morava-Moravský Ján in 1995 and 1996
| Lokality | Koeficienty korelace mezi úrovní hladiny podzemní vody a | |||||
Obrázek 3. Poloha lokalit monitoringu abiotického prostředí lužních lesů systému Morava-Dyje: 1-Soutok, 3-Prameniště, 4-Herdy.
Picture 3. The location of monitoring plots of abiotic conditions of flooodplain forest ecosystem of the rivers Morava and Dyje:
1-Soutok, 3-Prameniště, 4-Herdy
Literatura
Mráz K. ,1979: Vliv dokončených vodohospodářských úprav na lužní lesy jižní Moravy. Lesnictví, 25, (1), str. 45-56
Prax A., 1991: Changes in the water table. In: M. Penka, M. Vyskot, E. Klimo, F. Vašíček (Edits.), Floodplain Forest Ecosystem 1. Elsevir, Amsterdam coed. Academia, Praque, pp. 127-131. Prax A. a Palát M., 1995: Feuchteregime der Auen Sudmahrens. Arch. Hydrobiol. Supll. 101, str. 513-523.
Prax A., Hadaš P., Hybler V., 1997: Present experience and monitoring results of selected parameters of the soil moisture regime of floodplain forests. Sborník mezinárodní konference "Půdní monitoring" ÚKZÚZ, Brno, 67 str.
Vašíček F., 1985: Natural conditions of floodplain forests. In: M. Penka, M. Vyskot, E. Klimo, F. Vašíček (Edits.), Floodplain Forest Ecosystem 1. Elsevier, Amsterdam coed. Academia, Praque, pp.13-19.
Prof. Ing. Alois Prax, CSc.
Mendel University of Agriculture and Forestry, Department of Soil Science and Microbiology, Zemědělská 1, 613 00 Brno
RNDr. Pavel Hadaš
Mendel University of Agriculture and Forestry, Institute of Forest Ecology, Zemědělská 3, 613 00 Brno