Premises for the construction of balance equations of water reserves in the saturation zone of forest soil

Premises for the construction of balance equations of water reserves in the saturation zone of forest soil are presented in this paper. Changes of soil water reserves are dealt with as an effect of the atmosphere-tree stand-soil balance at the assumption of constant ground water flow and negligibly small losses for infiltration down the soil profile below saturation zone. These assumptions are met in permeable lowland forest soils, particularly in areas where the aquifer is situated on relatively shallow impermeable substratum. Then, for snow-free periods, it is possible to: 1) combine the increment of soil water reserves with precipitation above tree crowns and with plant and litter interception and 2) combine the losses of soil water reserves with plant transpiration and evaporation from the soil surface. The periods of increments and losses of soil water reserves are determined from limni-graph records of ground water table depth in piesometers. Examples are given in the paper of equations identified by long term data from 13 soil profiles localised in pine forests on Pleistocene floodplain of the Dunajec River. The data included: ground water table depth, physical properties of grounds in soil profiles, and hydro-climatic conditions. The equations combine increments and losses of water reserves in the saturation zone with rainfall and deficits of air humidity measured on a mid-forest meadow.

W pracy przedstawiono przesłanki do konstrukcji równań bilansu wody w strefie saturacji gleb leśnych. Zmiany zapasu wody w glebie są traktowane jako wynik bilansu atmosfera-drzewostan-gleba, z założeniem ruchu ciągłego wody gruntowej, oraz zaniedbywalnie małych strat na infiltrację w głąb profilu, poniżej strefy saturacji. Założenia te są spełnione w wysokim stopniu w nizinnych glebach leśnych, przepuszczalnych od powierzchni, szczególnie na tych obszarach, na którym warstwa wodonośna znajduje się na stosunkowo płytko położonym stropie utworów nieprzepuszczalnych. Wówczas w okresach bez pokrywy śniegowej możliwe jest: (1) związanie przyrostu zapasu wody glebowej z opadem nad koronami drzew i intercepcją roślin oraz ściółki, (2) związanie ubytków zapasu wody glebowej z transpiracją roślin i parowaniem z powierzchni gleby. Okresy przyrostów i ubytków zapasu wody glebowej są wyznaczane na podstawie zapisu limnigraficznego głębokości zwierciadła wody gruntowej w piezometrach. W pracy podano przykłady równań opracowanych na podstawie danych z wieloletnich pomiarów w 13 profilach glebowych zlokalizowanych w lasach sosnowych na plejstoceńskiej terasie Dunajca, tj.: 1) głębokości zwierciadła wody gruntowej, 2) właściwości fizycznych gruntów budujących profile glebowe, 3) warunków hydroklimatycznych. Równania te wiążą przyrosty i ubytki zapasu wody w strefie saturacji z opadami deszczu i niedosytami wilgotności powietrza, pomierzonymi na śródleśnej łące.