Česká zemědělská univerzita v Praze Fakulta životního prostředí Katedra biotechnických úprav krajiny
ZAJIŠTĚNÍ HARMONIZACE KRAJINOTVORNÉ, HYDROLOGICKÉ A PRODUKČNÍ FUNKCE AGRÁRNÍCH VALŮ A TERAS PRO DIVERZIFIKACI AKTIVIT NA VENKOVĚ
Číslo grantu: QH 821 26 / 2008
Název aktivity: REŠERŠE MATERIÁLŮ A INFORMACÍ, POPIS STÁVAJÍCÍHO STAVU V SOUVISLOSTI S HYDROLOGIÍ AGRÁRNÍCH VALŮ Číslo aktivity: A802/ 08 Zahájení/ukončení aktivity: 20/01 – 31/12/2008
Dílčí zpráva za rok 2008 Koordinátor: Prof. Ing. Pavel Kovář, DrSc. Sub-koordinátor: Ing. Jakub Štibinger, CSc., Ing. Milan Kasl
Prosinec 2008
1
Autoři zprávy:
Koordinátor: Sub-koordinátor:
Prof. Ing. Pavel Kovář, DrSc. Ing. Jakub Štibinger, CSc., Ing. Milan Kasl
Spolupracovníci: Ing. Mgr. Konstantin Dimitrovský
2
Základní termíny, terminologie, názvosloví
Úvod Vliv dlouhodobé zemědělské činnosti člověka na krajinu patří k nejstarším a nejintenzivnějším zásahům do krajiny. K charakteristickým prvkům takto vytvářené krajinné struktury patří i agrární valy (kamenice), agrární haldy (hromadince) a agrární terasy. Agrární valy vznikaly zejména sběrem kamenů z obdělávaných polí a jejich ukládáním na meze, agrární terasy jsou především výsledkem snižování svažitosti terénu. Tyto formy antropogenního reliéfu byly vytvořeny zemědělskou činností člověka záměrně nebo spontánně s využitím tradičních zemědělských nástrojů a postupů za účelem zvyšování produkčních vlastností krajiny s ohledem na vlastnosti přírodního prostředí a stupeň hospodářského a kulturněsociálního vývoje obyvatelstva (Dobrovodská, Štefunková, 1996).
Obr. 1. Dřevinné porosty agrárních valů v Českém Středohoří (I. Machová)
3
Obr. 2. Agrární val a na něm rostoucí vícekmenný buk lesní - Fagus sylvatica (J. Riezner)
Vymezení pojmů * Skeletovité agrární formy reliéfu v krajině (zájmové lokality) Skeletovité agrární formy reliéfu v krajině (zájmové lokality), většinou svažité, je možné chápat jako soubor (systém) agrárních kamenných a štěrkových krajinných prvků (valů, teras, hald), vzniklých dlouholetou lidskou činností na povrchu zájmového území v krajině. Území, přiléhající k výše zmiňovaným agrárním kamenným a štěrkovým krajinným prvkům (valy, terasy, haldy), je neoddělitelná část tohoto souboru (systému). Je tedy možné rozdělit tento krajinný útvar (celek, komplex), obvykle svažitý, na agrární valy, terasy, popř. haldy a území, které k těmto prvkům přiléhá. * Agrární val Je konvexní liniový prvek v krajině vzniklý záměrným volným vršením jednotlivých kamenů vysbíraných v poli (popř. vršením kamení z důlní činnosti). Jeho profil bývá zaoblený, nepravidelný. Vznik agrárních valů je založen na antropologických přímých procesech. Na povrchu agrárního valu mohou být nálety (keře, stromy, vegetační kryt), vrstvy zeminy, stejně tak může být povrch valu bez vegetace. Agrární valy mohou být umístěny víceméně různě s ohledem na morfologii svahu, tj. napříč vrstevnic, kolmo na vrstevnice nebo také rovnoběžně s vrstevnicemi.
4
Obr. 3. Agrární val tvořený balvany nacházející se u České Vsi u Jeseníku. (J. Riezner)
Obr. 4 Plochý 9 m široký agrární val vedoucí podél polní cesty v nadmořské výšce 747 m na severní hranici katastrálního území Valštejn. (J. Riezner)
5
Obr.5. Jedna z nejběžnějších dřevin agrárních valů – bříza bělokorá (Betula pendula) jen vzácně tvoří monodominantní porosty. (J. Riezner)
Obr. 6. Pečlivě stavěný agrární val východně od Valštejna. (J.Riezner)
6
* Agrární halda (hromadince) Je konvexní bodový prvek v krajině, většinou svažité, s agrárním valem má společný způsob vzniku a tedy i charakter materiálu. .
Obr. 7 Volně vršená agrární halda v katastrálním území Valštejn. (j. Riezner)
Obr. 8 . Agrární halda na svažité pastvině v katastru Dlouhé Vsi o půdorysu písmene L. V ose pohledu (po spádnici) měří 24 m, v druhé ose 20 m, výška od dolního úpatí k vrcholku činí 6,4 m. (J. Riezner)
7
Obr.9. Kvetoucí střechy obecné (Prunus padus) na okrajích agrárních hald na podmáčené pastvině v údolí Farské východně od Heřmanovic. (J. Riezner)
* Agrární terasa Je svahový stupeň v krajině s relativně užší, ale poměrně dlouhou plošinou, zpravidla méně než 10 m (mnohdy jen 2 – 3 m) širokou a mnohonásobně dlouhou (až přes 100 m), účinný prostředek proti erozi půdy. Svahy teras (meze) bývají zpravidla strmější.
Obr. 10. Svah agrární terasy - mez na úbočí Kostelního vrchu o výšce 3 m a sklonu 70° v nadmořské výšce 660 m. Úpatí meze lemuje bývalá polní cesta. (J. Riezner)
8
* Vodní režim Vodní režim krajiny (zájmové lokality v krajině) je, zjednodušeně řečeno, dynamický proces daný (závislý) na hydrologické bilanci vodních zdrojů a hydro-fyzikálních vlastnostech daného prostředí, které pak určují jeho charakter (např. humidní, sub-humidní, aridní). * Vodní režim skeletovitých agrárních forem reliéfu v krajině Vodní režim skeletovitých agrárních forem reliéfu v krajině je dán hydrologickou bilancí vodních zdrojů a hydro-fyzikálními vlastnostmi agrárních kamenných a štěrkových krajinných prvků (valů, teras, hald) a přilehlého území v krajině zájmové lokality. * Infiltrace Infiltrace je proces vsakování vody do pórovitého prostředí, je to schopnost pórovitého prostředí vsakovat (infiltrovat) vodu. * Intenzita (rychlost) infiltrace / v, v(t) / Intenzita (rychlost) infiltrace je rychlost vsakování vody do pórovitého prostředí, udává se v jednotkách rychlosti, tj. délky (m, cm, mm) za čas (s, min, den). * Intenzita (rychlost) infiltrace / v, v(t) / agrárního valu (haldy, terasy) Je rychlost vsakování vody do povrchových vrstev agrárního valu (do povrchových vrstev agrární haldy, agrární terasy). V některých případech může být povrch agrárních valů (hald, teras) pokrytý vrstvou zeminy (s relativně menší mocností). Štěrkovité, kamenité, pórovité, vysoce propustné prostředí pod touto vrstvou svým sacím tlakem (sáním) výrazně urychluje infiltrační procesy. Obecně platí (a bylo prokázáno), že intenzita (rychlost) infiltrace na povrchu agrárních valů (hald a teras) je výrazně vyšší (až o několik řádů) než intenzita (rychlost) infiltrace povrchových vrstev půd (zemin) v blízkosti agrárních valů (kamenic, hald a teras). * Kumulativní infiltrace / i, i(t) / Kumulativní infiltrace je definována jako množství vody (objem, výška), zasáklé (vsáklé, infiltrované) do pórovitého prostředí za určitý čas, obvykle se udává v jednotkách délky. * Kumulativní infiltrace / i, i(t) / agrárního valu (haldy, terasy) Kumulativní infiltrace agrárního valu (haldy, terasy) je definována jako množství vody (objem, výška), zasáklé (vsáklé, infiltrované) do pórovitého prostředí agrárního valu (haldy, terasy) za určitý čas, obvykle se udává v jednotkách délky. * Hydraulická nasycená vodivost / K / Hydraulická nasycená vodivost je hydro-fyzikální veličina (parametr), charakterizující pórovité prostředí ve smyslu jeho schopnosti umožnit v tomto prostředí, plně nasyceném (saturovaném) vodou, proudění podzemní (podpovrchové) vody při existenci hydraulického sklonu, což je hnací síla procesu. Udává se v jednotkách rychlosti, tj. délka (m, cm, mm) za čas (s, min, den). * Hydraulická nasycená vodivost / K / agrárního valu (haldy, terasy) Hydraulická nasycená vodivost agrárního valu (haldy, terasy) je hydro-fyzikální veličina (parametr), která charakterizuje pórovité prostředí agrárního valu (haldy, terasy), plně nasycené vodou, ve smyslu jeho schopnosti umožnit v tomto vodou plně nasyceném prostředí proudění vody za předpokladu hydraulického sklonu. Udává se v jednotkách rychlosti, tj. délka (m, cm, mm) za čas (s, min, den).
9
Obecně platí (a bylo prokázáno), že hodnota hydraulické nasycené vodivosti agrárních valů (hald a teras) je výrazně vyšší (až o několik řádů), než je hodnota hydraulické nasycené vodivosti povrchových vrstev půd (zemin) v blízkosti agrárních valů (hald a teras). * Efektivní drenážní pórovitost / Pd / Efektivní drenážní pórovitost je, zjednodušeně řečeno, množství gravitační vody, které se vyskytuje v pórovitém prostředí. Obvykle se udává v % objemu. * Efektivní drenážní pórovitost / Pd / agrárního valu (haldy, terasy) Zjednodušeně řečeno efektivní drenážní pórovitost agrárního valu (haldy, terasy) reprezentuje množství gravitační vody, které je obsaženo v agrárním valu (haldě, terase). Rozborem a analýzami výsledků přímých terénních měřeních a nepřímých stanoveních bylo prokázáno, že hodnoty efektivních drenážních pórovitostí agrárních valů (hald, teras) mohou velmi přibližně kolísat mezi 20 % až 35 % objemu, zatímco hodnoty efektivních drenážních pórovitostí pórovitého prostředí půd (zemin) v blízkosti agrárních valů (hald a teras) se mohou pohybovat v rozmezí 0,5% až 20 (25) % objemu.
-----------------------------------------------------
10
