Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Hydrologia leśna

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: L.A3.HYDROL.SI.LLSOX
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Hydrologia leśna
Jednostka: Katedra Użytkowania Lasu, Inżynierii i Techniki Leśnej
Grupy:
Punkty ECTS i inne: (brak) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Pełny opis:

Wykłady 30 godz.

Tematyka zajęć Bilans wodny lasu na tle poziomów organizacji materii. Zlewnia topograficzna i hydrogeologiczna. Parametry fizjograficzne zlewni. Miary odpływu wody ze zlewni.

Rodzaje bilansów wodnych zlewni hydrologicznych oparte na analizie hydrogramu odpływu. Wyniki doświadczeń zmierzających do wyjaśnienia roli pokrycia leśnego dla odpływu wody i ich skutki dla kształtowania się poglądów dotyczących prowadzenia gospodarki leśnej.

Modele matematyczne opisujące proces transformacji opadu w odpływ. Formuły matematyczne do obliczania odpływu wody ze zlewni.

Czynniki zewnętrzne w stosunku do drzewostanu, różnicujące bilans wodny atmosfera–drzewostan–gleba w warunkach terenu płaskiego i na stoku: opad atmosferyczny, promieniowanie słoneczne i prędkość wiatru nad koronami drzew oraz warunki hydrogeologiczne. Główne zadania gospodarowania wodą w lasach w nawiązaniu do bilansu wody w atmosferze, rozpatrywanego w ujęciu obszarowym i czasowym.

Czynniki drzewostanowe różnicujące składowe bilansu wodnego atmosfera–drzewostan–gleba: produkcyjność siedliska leśnego, prawidłowości wypełnienia przestrzeni zajętej przez drzewostan biomasą, elementy dynamiki drzewostanu.

Procesy kształtujące zasilanie wody glebowej w zbiorowisku leśnym: intercepcja potencjalna i aktualna drzew, krzewów i runa leśnego oraz ściółki leśnej. Formuły matematyczne opisujące relacje między intercepcją roślin i ściółki a cechami biometrycznymi drzewostanu oraz charakterystykami opadu deszczu.

Procesy kształtujące ubytki zapasu wody glebowej w zbiorowisku leśnym: transpiracja drzew, krzewów i runa oraz parowanie z powierzchni gleby. Koncepcja siedliskowego współczynnika transpiracji. Podstawy konstrukcji formuł matematycznych opisujących odsłonięcie gleby w zależności od charakterystyk biometrycznych drzewostanu, modulujących promieniowanie słoneczne i prędkość wiatru wewnątrz drzewostanu. Parowanie z gleby jako funkcja stopnia jej odsłonięcia.

Właściwości wodne gruntów mineralnych i materii organicznej. Właściwości wodne gleby leśnej traktowanej jako kontinuum.

Typy stosunków wodnych w glebach leśnych wyodrębnione ze względu na kryteria dostępności wody gruntowej dla systemów korzeniowych oraz przepuszczalności gruntów w części stropowej pokrywy glebowej. Głębokość występowania i dynamika swobodnego zwierciadła wody gruntowej jako wskaźnik uwilgotnienia profilu glebowego. Wykreślanie i interpretacja map obrazujących hydroizohipsy.

Obliczanie zapasu wody glebowej. Pojęcie optymalnego zapasu wody glebowej. Rozwiązywanie równań bilansowych opisujących dynamikę zapasu wody glebowej w zależności od cech biometrycznych drzewostanu, dla strefy satutacji oraz saturacji i aeracji łącznie. Dynamika zapasu wody glebowej w aspekcie siedliskowym i odpływu wody z lasu.

Retencja wodna w lasach. Stabilność stosunków wodnych w glebach leśnych w skali wielolecia. Czynniki zmieniające wilgotność siedlisk leśnych w skali wielolecia: sposób zagospodarowania lasu, zabiegi hodowlane, szkody biotyczne i abiotyczne, melioracje wodne, wpływ budowli inżynierskich realizowanych w sąsiedztwie lasów.

Problematyka badania odkształceń stosunków wodnych w lasach. Podstawy oceny możliwości przekształcania się stosunków wodnych zbiorowisk leśnych jako skutku czynności gospodarczych. Klasyfikowanie gleb leśnych nadmiernie uwilgotnionych ze względu na przyczyny i czas występowania tego uwilgotnienia.

Cele i sposoby melioracji leśnych: agromelioracje, fitomelioracje oraz melioracje wodne środkami technicznymi. Systemy melioracji wodnych w lasach. Normy odwodnienia. Skuteczność techniczna i biologiczna melioracji. Kontrowersje związane z oceną pożytków płynących z melioracji wodnych.

Zagrożenia stabilności stosunków wodnych w leśnych glebach górskich. Warunki powstawania spływu powierzchniowego. Problematyka erozji wodnej na stokach i sposoby ograniczania jej skutków. Cele i sposoby zabudowy koryt potoków górskich.

Oddziaływanie obiektów infrastruktury inżynieryjnej zlokalizowanych w lasach i na ich obrzeżu na stosunki wodne w lasach nizinnych i górskich.

Tematyka zajęć

Wyznaczanie granic zlewni topograficznych i obliczanie wybranych parametrów fizjograficznych zlewni.

Obliczenia odpływu wody ze zlewni wybranymi metodami. Rozdział przykładowego hydrogramu na składowe odpływu.

Obliczenie średniej miesięcznej ewapotranspiracji potencjalnej z formuł empirycznych oraz wskaźnika hydro-klimatycznego (opad-ewapotranspiracja potencjalna). Przedstawienie rozkładu obliczonych wartości dla wybranego obszaru leśnego w postaci mapy.

Wykreślenie mapy hydroizohips dla wybranego obszaru leśnego oraz przekroju hydrogeologicznego

Obliczenie zapasu wody w strefie saturacji gleby leśnej oraz potrzebnych do obliczeń zapasu właściwości wodnych.

Obliczenie zapasu wody w strefie aeracji gleby leśnej oraz potrzebnych do obliczeń zapasu właściwości wodnych.

Obliczanie wybranych właściwości wodnych materii organicznej gleb leśnych.

Rozwiązywanie równań bilansu wodnego szczegółowego oraz atmosfera-drzewostan-gleba dla faz zasilania i ubytków zapasu wody w profilu gleby leśnej

Literatura:

Podstawowa 1. Kucza J., 2007. Właściwości hydrologiczne materii organicznej gleb leśnych na przykładzie świerczyn istebniańskich. Wyd. AR w Krakowie, rozpr. hab. 320, ss. 176 .

2. Pociask-Karteczka J. [red.] 2003, Zlewnia właściwości i procesy, Wyd. UJ, Kraków.

3. Macioszczyk A. (red.), 2006. Podstawy hydrogeologii stosowanej. PWN. Warszawa.

4. Suliński J. 1993. Modelowanie bilansu wodnego w wymianie między atmosferą, drzewostanem i gruntem przy użyciu kryteriów ekologicznych. Zesz. Nauk. AR w Krakowie, rozpr. nr. 179: 1-133.

Uzupełniająca 1. Byczkowski A. 1996 - Hydrologia. t. I i II, Wydawnictwo SGGW, Warszawa.

2. Czarnowski M. S. 1989, Zarys ekologii roślin lądowych, wyd. 2, PWN, Warszawa.

3. Lambor J. 1971, Hydrologia inżynierska, Arkady, Warszawa.

4. Soczyńska U. (red.) 1997, Hydrologia dynamiczna, PWN, Warszawa.

5. Bajkiewicz-Grabowska E., Mikulski Z. Hydrologia ogólna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1999.

6. Chełmicki W. Woda. Zasoby, degradacja, ochrona, Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa 2002.

7. Kowalski J., 1998. Hydrogeologia z podstawami geologii. Wydanie II. Wyd. PWroc. Wrocław.

8. Pazdro Z., Kozerski B., 1990. Hydrogeologia ogólna. wyd. 4. Wyd. Geolog., Warszawa.

9. Suliński J., Jaworski A. 1998, Bilans wodny lasu w praktyce leśnej [w:] Międzynarodowa konferencja naukowa Las i Woda, referaty i materiały pokonferencyjne, Politechnika Krakowska, Instytut Inżynierii i Gospodarki Wodnej.

Efekty uczenia się:

WIEDZA − absolwent zna i rozumie:

HYDROL_W01 Umie wskazać i opisać podstawowe procesy zachodzące w zlewni hydrologicznej oraz wytłumaczyć, na czym polega specyfika oddziaływania pokrywy leśnej na odpływ wody ze zlewni. LES1_W06 R

HYDROL_W02 Potrafi objaśnić relacje zachodzące między bilansem zapasu wody w glebach leśnych a czynnikami hydro-klimatycznymi w atmosferze oraz drzewostanowymi, w szczególności cechami biometrycznymi. Potrafi objaśnić dynamikę tych relacji w skali faz rozwojowych drzewostanu oraz zachodzącą wskutek działań gospodarczych, czynników biotycznych i abiotycznych, a także ewentualnego oddziaływania antropopresji. LES1_W06

HYDROL_W03 Jest w stanie definiować typy stosunków wodnych w lesie i wskazać ich znaczenie dla jakości siedlisk. Potrafi scharakteryzować stan normalny stosunków wodnych, rozróżniać go od zniekształconego oraz wskazać potrzebne działania melioracyjne. Potrafi rozpoznawać zagrożenia erozyjne w górach pochodzące od czynników naturalnych oraz związanych z budową i funkcjonowaniem infrastruktury inżynierskiej i następnie zaproponować kierunki ich likwidacji bądź ograniczenia skutków. LES1_W06 R

UMIEJĘTNOŚCI − absolwent potrafi:

HYDROL_U01 Potrafi zbierać i opracowywać dane oraz stosować odpowiednie metody i techniki obliczeniowe ich analizowania w zakresie bilansu wodnego zlewni, bilansu wody w atmosferze, monitoringu zapasu wody w glebie jako wyniku bilansu atmosfera-drzewostan-gleba, stanowiących podstawy opracowań planów gospodarczych w lasach. LES1_U07 R

HYDROL_U02 Potrafi prowadzić obserwacje stanu stosunków wodnych w lasach nizinnych i górskich oraz wskazywać kierunki potrzebnych działań w zakresie ich kształtowania. LES1_U07 R

HYDROL_U03 Posiada zdolność do wykonywania podstawowych prac projektowych i wykonawczych w zakresie gospodarki wodnej w lasach nizinnych i górskich. LES1_U07 R

KOMPETENCJE SPOŁECZNE − absolwent jest gotów do:

HYDROL_K01 Posiądzie świadomość konieczności oparcia projektowania gospodarki wodnej w lasach na wnikliwej i obiektywnej analizie warunków fizjograficznych. Umożliwi to postępowanie w zgodzie z zasadami trwałego i zrównoważonego leśnictwa oraz dbałości o stan środowiska naturalnego. Nabędzie wrażliwość na potrzebę upowszechniania świadomości specyficznej roli lasu w kształtowaniu bilansu wodnego, zwłaszcza w środowiskach podejmujących decyzje odnoszące się do lasów, częstokroć bez wystarczającej wiedzy na ten temat. LES1_K03 R

HYDROL_K02 Ma świadomość znaczenia wykonywania podstawowych prac projektowych i wykonawczych w zakresie gospodarki wodnej w lasach nizinnych i górskich dla właściwego gospodarowania w lasach wielofunkcyjnych. LES1_K03

HYDROL_K03 Potrafi współdziałać i pracować w zespołach przygotowujących i podejmujących decyzje w odniesieniu do stosunków wodnych w lasach i gospodarowania nimi. LES1_K03

Metody i kryteria oceniania:

Sposoby weryfikacji oraz zasady i kryteria oceny

wykład., Test wielokrotnego wyboru (minimum 60% poprawnych odpowiedzi w celu uzyskania oceny 3,0); udział oceny z egzaminu w ocenie końcowej 60%

ćwiczenia.test jednokrotnego wyboru z pytaniami otwartymi (minimum 65% poprawnych odpowiedzi w celu uzyskania oceny 3,0); projekty cząstkowe (minimum 60% punktów w celu uzyskania oceny 3,0); udział testu i projektu w ocenie końcowej z ćwiczeń wynosi 50%; udział oceny z ćwiczeń w ocenie końcowej 40%

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.
kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.3.0 (2024-03-22)