DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu




ŠUMARSKI LIST 7-8/2005 str. 27     <-- 27 -->        PDF

PREGLEDNI ČLANCI -REVIEWS Šumarski list br. 7–8, CXXIX (2005), 397-407


UDK 630* 114.2 + 116


LIZIMETRIJSKA PEDOLOGIJA KAO METODA ISTRAŽIVANJA
KVALITETE PROCJEDNIH VODA ŠUMSKIH TALA HRVATSKE


LYSIMETRIC PEDOLOGY AS A METHOD OF QUALITY RESEARCHES
OF SOIL SOLUTION IN FOREST SOILS OF CROATIA


Boris VRBEK1


SAŽETAK: Projektom “Ekološko-ekonomske valencije tipova šuma Republike
Hrvatske” u Šumarskom institutu, Jastrebarsko, započela su 1991. godine
sustavna i detaljna multidisciplinarna istraživanja u šumi hrasta lužnjaka
i običnog graba. Tada je razrađena i lizimetarska metoda praćenja otopine
tla u šumskih ekosustava. Tom metodom do danas je obuhvaćeno nekoliko
šumskih zajednica na području Hrvatske. Rezultati su do sada prikazani u
nekoliko radova, a od taložnih tvari praćeni su: Cl-,SO42--S, NH4+-N,
Na+,K+, Ca2+, Mg2+. Uzorkovanje se obavlja pomoću lizimetara. Plastični
se lizimetri postavljau u tlo na dubini od 10 cm ili ispod humusnog horizonta.
Oni sakupljaju procjednu tekućinu u tlu. Površina sabirnika (kadice) iznosi
1093 cm2. Kao filter u plastičnoj se posudi nalazi 96 % čisti kvarcni pijesak
radi pročišćavanja tekućine od čestica tala. Uzorkovanje se obavlja jednom
mjesečno ili jednom tijekom tri mjeseca.


Prema dobivenim rezultatima praćenja, naši šumski ekosustavi primaju
više taložnih čestica (suho i mokro taloženje) u odnosu na kontrolne uzorke
na otvoreno prostoru.


Ključne riječi: lizimetri, otopina tla, šumski ekosustavi


UVOD – Introduction
Padaline na površinu tla dolaze kao otopina različi-njoj se uvijek, makar i u vrlo malim količinama, nalaze
tih plinova, soli i raznih tvari koje voda prikuplja i rastotopljene
mineralne tvari ili različiti plinovi. Voda u tlu
vara, prolazeći kroz atmosferu. Prolazeći kroz tlo, je zapravo otopina, tj. suspenzija tla (B a š ić 1976).
voda ulazi u reakcije s plinovitom i krutom fazom tla, Ona se u tlu zadržava adsorpcijom na površini čestica
obogaćujući se dalje mineralima i tvarima iz tla. U tlitla
i u porama, tj. kapilarama.
ma, prema tome, postoji rastopina različitih koncen


razl U novije doba otopina tla proučavana je kao medij
u


tracij
tracijtracija
aa
koj
kojkoja
aa
predstavlj
predstavljpredstavlja
aa
vrl
vrlvrlo
oo
aktivn
aktivnaktivnu i dinamičnu kom-za odigravanje mnogih kemijskih reakcija u tlu. Otopiponentu
tla (Č i r i ć 1984). Otopina tl
tltlaa glavni je nosi-na tla može biti definirana kao vodena tekuća faza tla
telj hranjivih materija koje su najlakše dostupne biljkasa
svojim otopljenim tvarima. Razne reakcije zbivaju
ma za njihov rast i razvoj. Postoji nekoliko kategorija se unutar tekuće faze tla (Slika 1.) Glavnina otopljenih
tekuće faze u tlu, a čije granice nisu oštro podijeljene, tvari u tekućoj fazi tla (ili otopini tla) su ioni (S p a r k s
već postupno jedna kategorija prelazi u drugu. Svaka 1995). Otopina tla predstavlja medij preko kojega biljkategorija
ima svoju ekološku važnost. Tekuću fazu tla ke uzimaju ione (1) i u koju nakon raspadanja biljke
čini voda u tlu, iako i ona pri određenim uvjetima priunose
svoje tvari (2). Ione u otopini tla mogu sorbirati
tiska i temperature može prelaziti u kruto (led) i plinoorganske
i anorganske komponente tla (3), a isto tako
vito stanje. Voda se u tlu ne nalazi u čistom stanju, u sorbirani se ioni otpuštaju u otopinu tla (4). Ako je oto


pina tla prezasićena bilo kojim mineralom u tlu, mine


ral se može istaložiti (5), dok se ne postigne ravnoteža.
1 Dr. sc. Boris Vrbek, Šumarski institut Jastrebarsko


Ako je pak otopina tla premalo zasićena bilo kojim


Trnjanska 35, 10000, HR-Zagreb, Croatia.




ŠUMARSKI LIST 7-8/2005 str. 28     <-- 28 -->        PDF

B. Vrbek: LIZIMETRIJSKA PEDOLOGIJA KAO METODA ISTRAŽIVANJA KVALITETE PROCJEDNIH . Šumarski list br. 7–8, CXXIX (2005), 397-407
Prema Sparks1995 (izvorno: J.Wiley & sons 1979)


Slika 1. Ravnotežno stanje otopine tla prema Sposito (1995)
Figure 1 Equilibrium of soil solution akording Sposito (1995)


mineralom u tlu, mineral može biti otopljen (6), sve
dok se ne postigne ravnoteža. Ioni u otopini mogu biti
transportirani kroz profil tla (7) do podzemnih voda
kroz proces ispiranja tekućinama s površine. Kroz evaporaciju
i sušenje tla može se dogoditi pomak iona i


prema površini (8). Mikroorganizmi također mogu
potrošiti ione iz otopine tla (9) i kada organizmi uginu
te se organska materija razloži, ioni se oslobađaju natrag
u otopinu tla (10). Plinovi mogu biti otpušeni u
atmosferu tla (11) ili otopljeni u otopini tla (12).


METODE MJERENJA OTOPINE TLA – Measurement methods of soil solution


Kretanje vode kroz tlo, kao i procjeđivanje kroz
određeni volumen tla, istražuje se lizimetrima. Njima
se može mjeriti kvaliteta otopine tla, kao i tvari koje
dolaze u tlo padalinama te se ispiru dalje u podzemne
vode ili odlaze bočno po nepropusnom horizontu tla.
Riječ lizimetar izvedena je iz grčkih riječi “lisis”, što
znači otapanje i “metrom”, što znači mjerenje (Sraka
2002). Ovaj je naziv primjenljiv na svaki uređaj koji se
koristi za proučavanje količine i kvalitete vode u tlu
koja prolazi kroz solum tla ili se pak bočno kreće po
nekom nagibu. Lizimetri su u početku bili korišteni u
svrhu mjerenja komponenata vodne bilance tla-evapotranspiracije
(Sra k a 1996), promjena zaliha fizio


ološki
aktivne vode, kao i određivanja viškova vode


u
tlu – otjecanja u podzemne vode, a krajem prošloga
stoljeća i u novije vrijeme sve se više koriste i za pro-
učavanje kemijskog sastatava perkolata u profilu tla.


Ebermayer (1879) je među prvima upotrijebio lizimetre
za mjerenje kretanja vode kroz neporemećeno
tlo u šumi. Za ugradnju lizimetra, prema tom autoru
iskopana je pedološka jama, a u jednom zidu na dubini
137 cm načinjen je tunel (polica) u koji se stavio lizimetar
za mjerenje tekućine koja se procjeđivala kroz
gornji dio profila. Slične izvedbe i način mjerenja upotrijebili
su J o ff e (1929), Lu tz i dr. (1968) i L üt z k e
(1992). Lizimetar kod ovih autora nema bočnih strana,
pa je kretanje vode slobodno.


Uvijek je postojao problem izolirati “pravu” otopinu
tla. Najčešće upotrebljavana metoda je prikupljanje
procjedne vode lizimetrima. Normalna otopina tla
sadrži 100–200 različitih topivih kompleksa, mnogi od
njih sadrže metalne katione i organske tvari S p o s i t o
(1989). Kod nas su lizimetrijska istraživanja tekuće
faze tla kasnila u odnosu na Europu, pa se tek od prije




ŠUMARSKI LIST 7-8/2005 str. 29     <-- 29 -->        PDF

B. Vrbek: LIZIMETRIJSKA PEDOLOGIJA KAO METODA ISTRAŽIVANJA KVALITETE PROCJEDNIH . Šumarski list br. 7–8, CXXIX (2005), 397-407
desetak godina počelo intenzivnije razmišljati o tom
pristupu u pedologiji (lizimetrijska pedologija). Prvi
radovi u agronoma odnosili su se na bilancu vode te


lizimetrijsko mjerenje otjecanja vode iz tla (Vi da č e k
i dr. 1994) ili j istraži


e
ee žarište istraživanja bilo na ispiranju


nitrata iz tla (Vid a če k ii dr
drdr.
.. 11996). U šumarstvu Hrvatske
počela se pridavati veća pozornost i “lizimetrijskoj
vodi” ili otopini tla koja je do sada puno manje ili
nikako proučavana. Ovdje moram napomenuti kako se
do sad mjerila i još uvijek se mjeri kod nas samo procjedna
voda (voda iz makropora) koja se hvata lizimetrima.
Lizimetrijska voda u ovom slučaju predstavlja
otopinu tla koja je pod utjecajem gravitacije te prolazi
kroz horizonte tla od površine do podzemnih voda, a to
znači cijedna voda koja se u tlu slobodno kreće ovisno


o propusnosti tla za vodu i nije vezana kapilarnim silama.
Procjedna voda se kroz tlo kreće makroporama
pod utjecajem sile teže. Važan je čimbenik procesa geneze
ispiranja, dealkalizacije, acidifikacije, lesivaže,
pseudooglejavanja itd. Lizimetrijskom tehnikom u šumarstvu
bavilo se malo autora, a najviše su se bavili
tom problematikom Vranković i dr. (1991), Vrbek
(1992, 1993, 1996, 1998, 1999, 2000, 2002), Vrbek i
P i l a š (2000, 2001).
U proučavanju kemijskog sastava tekuće faze tla lizimetrijskom
pedologijom vrlo veliki doprinos na Istoku
imali su Angelov (1973), Šilova (1955), Koutev
i dr (1999), Vozbuckaia (1968), Kauričev i
Nozdrunova (1960) te Kovda (1973).


Novijim spoznajama i istraživanjima u praćenju tijekova
otopine tla, B ei e r i dr. (1989) dali su osnovnu
podjelu lizimetara i metode koje su usvojene u većini
europskih zemalja, kako bi podaci bili usporedivi. Otopina
tla može biti sakupljena na dva načina. Kada je tlo
u porušenom stanju i kada je tlo u neporušenom stanju.
Sakupljanje tekućine iz tla u neporušenom stanju zahtijeva
postavljanje lizimetra (sakupljač tekućine iz tla)
koji sabire procjednu vodu uvijek na istoj lokaciji na
terenu. U porušenom stanju tlo se uzorkuje te se vrši
ekstrakcija otopine raznim metodama. Posebne lizime


tre za šumske ekosustave po načelu slobodnog protoka
perkolata konstruirao je K r e n i dr. (1999). Učinke kiselog
taloženja i utjecaja na otopinu tla te ispiranje hraniva
u šumskim tlima poseban je problem koji su u
Finskoj proučavali L in d r oo s i dr. (2000), a to je i za
očekivati, jer su prve vijesti o kiselim kišama i zakiseljavanju
tala dolazile iz tog područja.


Ovisno o našim ciljevima i uvjetima te učestalosti
uzorkovanja, možemo primijeniti ove metode lizimetrijske
pedologije:



tenzioni (pod tlakom) lizimetri

gravitacijski (protočni) lizimetri

centrifugiranje (centrifugalni lizimetri)

ekstrakcija (ekstrakcioni lizimetri)
Tenzioni lizimetri (lizimetri koji imaju konstantan
tlak sisanja tekućine iz tla) najčešći su u uporabi za
praćenje kvalitete otopine tla u Europi. Njih je relativno
lako ugraditi u željeni medij ispitivanja i previše ne
utječu na remećenja redoslijeda horizonata u tlu ili miješanje
tla po dubini. Za tenzione lizimetre mogu se
upotrijebiti tenzione posude ili ploče i keramičke svijeće.
Tenzione ploče ili posude više miješaju tlo pri
ugradnji nego svijeće. Najčešće se tenzione ploče upotrebljavaju
ispod humusnog horizonta tla. Ovisno o sadržaju
vode u tlu i hidrauličkoj vodljivosti tla, uporaba
tenzionih lizimetara ograničena je u tlima koja su određeni
dio godine u suhim ili ekstremno suhim uvjetima
(npr. područje Mediterana kod nas). Makropore koje su
tu prisutne te brza drenaža tekućine u profilu tla ne
mogu dati dobre rezultate ovom vrstom lizimetra.


Kako je prikazano na slici, postoje tri glavne vrste
tenzionih lizimetara. Kod uporabe takvih lizimetara
trebaju specijalne vakuum pumpe koje su pod stalnim
nadzorom. Takva je oprema zahtjevna, a ploha na kojoj
se obavlja motrenje mora imati izvor napajanja opreme
za motrenje. Stalni napon sisanja stvoren vakuumom
može podići otopinu tla iz podzemne vode kod tog tipa
lizimetra ako je ugrađen blizu razine podzemne vode.
U svakom slučaju, keramički ili teflonski lizimetar


Slika 2. Tenzioni lizimetri pod tlakom prema Derome i dr. (2001)
Figure 2 Tension lysimeters under the pressur acording to Derome (2001)




ŠUMARSKI LIST 7-8/2005 str. 30     <-- 30 -->        PDF

B. Vrbek: LIZIMETRIJSKA PEDOLOGIJA KAO METODA ISTRAŽIVANJA KVALITETE PROCJEDNIH . Šumarski list br. 7–8, CXXIX (2005), 397-407
može se ugrađivati na bilo kojoj dubini. Njihova je treći tip lizimetra-aluoksidna ploča. Taj se lizimetar
uporaba ograničena i ne mogu se ugraditi u humusni može postaviti blizu površinskog horizonta. Kod ugradhorizont,
jer su relativno dugi (oko 6–8 cm) pa ponenje
se ne smiju izmiješati horizonti ili uništiti struktura
kad mogu biti duži nego je debljina istraživanog horitla,
što je dosta teško postići.
zonta. Drugi je nedostatak kod suhih razdoblja. Nema Gravitacijski lizimetri su oni kod kojih se sakuplja
dobar kontakt s humusnim horizontom. Taj se problem procjedna voda prolazom kroz slojeve tla. Tekućina se
može riješiti naginjanjem keramičke ili teflonske svi-uslijed gravitacije cijedi kroz profil tla i sakuplja u pojeće,
pazeći pritom da ne dođe u vodoravni položaj. Taj sebne kadice ili lijevke koji mogu biti različitih površiproblem
uzorkovanja s površinskih horizonata rješava na. Pogodni su u uvjetima gdje se voda brže procjeđuje


Slika 3. Lizimetri slobodnog protoka otopine tla (gravitacioni)
Figure 3 Zero tension lysimeters for sepage water


kroz tlo te u uvjetima visoke godišnje količine padalina.
Gravitacijski lizimetri prikupljaju tekućinu iz otopine
tla kada je u tlu zasićenje iznad poljskog vodnog
kapaciteta. Takav lizimetar drenira sve makropore. Također
se upotrebljava za prikupljanje tekućine ispod
humusnog horizonta. Moram napomenuti kako gravitacijski
lizimetri mogu povećati zasićenost tla iznad
sakupljača (kadice) lizimetra, te ponekad stvarni rezultati
mogu biti prividni. To se isključuje uporabom više
lizimetara ili kombinacijom tenzionog lizimetra na istom
tipu tla.


Centrifugalna metoda uzorkovanja tekućine iz tla
potpuno razara uzorak. Ta je metoda pogodna za uzorkovanje
s velikim intervalima (jednom ili dva puta godišnje).
Prosječni uzorak s jednog mjesta uzima se s Slika 4. Lizimetar na načelu centrifugalnog izdvajanja tekućine


više mjesta, kako bi se dobio reprezentativni podatak Figure 4 Centrifugal soil solution separator lysimeter
za tu lokaciju. Otopina koja se dobije centrifugiranjem
kemijski se razlikuje od one koja se dobije klasičnim
lizimetarskim metodama (Zabowski i dr. 1990;
Raulund-Rasmusen 1989.) Ova tehnika izdvajanja
otopine tla zbog svoje destruktivnosti na uzorcima
i drukčijih podataka (tom se metodom izdvaja i
vlaga vezana u tlu), nije preporučljiva i usporediva s
tenzionim ili gravitacijskim lizimetrima baš zbog dosta
drukčijih rezultata.


Druga metoda razaranja uzorka tla je ekstrakcijska Slika 5. Modificirani lizimetar LHF, prema Yanai i dr. (1996)
metoda (Derome 2001). Primjenjuje se u teškim gli-Figure 5 Modificated LHF lysimeter, acording Yanai at all (1996)




ŠUMARSKI LIST 7-8/2005 str. 31     <-- 31 -->        PDF

B. Vrbek: LIZIMETRIJSKA PEDOLOGIJA KAO METODA ISTRAŽIVANJA KVALITETE PROCJEDNIH . Šumarski list br. 7–8, CXXIX (2005), 397-407
Slika 6. Veliki poljski lizimetar s vagom
Figure 6 Great field lysimeter with balance


novitim tlima kao i kamenitim tlima i kod tala gdje
druge metode nisu uspješne. Ekstrakcijska metoda je
način namakanja uzorka do saturacije, razarajući strukturu
tla dodavanjem tekućine. Mjeri se količina tekućine,
a konačna analiza obuhvaća i proračun dodane tekućine
te anione i katione koji su u njoj otopljeni te
analizirani.


Svi lizimetri moraju biti građeni od materijala koji
ne mogu kontaminirati uzorak. Najčešće su to keramički
materijali, laboratorijsko staklo (borosilikatno staklo),
poliamid, politetrafluoroethilen (PTFE, tj. teflon), polivinilidenfluorid
(PVDF) polipropilen (PP), silikatni pijesak
(Derome i dr. 2001). Ako se analize uzoraka
otopine tla rade na sadržaj teških kovina, problematični


su materijali od kojih su građeni li


zimetri. Adsorpcija teških kovina na


TEHNIKE IZDVAJANJATEKUĆE FAZE TLA


keramičke i aluoksidne može izaz


Poljski kapacitet
vati probleme (Grossman i dr.
1994). To ovisi i o pH-vrijednostima.
Prirodni procesi u tlu mogu donijeti
i promjene u kvaliteti lizimetara.
Npr. tekućine koje prolaze
kroz B-horizont tala mogu uslijed
povišenja organske materije, aluminijevih
i željeznih hidroksida promijeniti
veličinu pora u određenom
razdoblju na površini lizimetra.
Ovisno o uvjetima gdje su postavljeni
lizimetri, uvijek možemo nakon
desetak godina očekivati promjene
u uzorcima otopine tla.


Slika 7. Prikaz tekuće faze tla s različitim lizimetrijskim frakcijama
Figure 7 Scema of soil solution fractions in different lyzimeters




ŠUMARSKI LIST 7-8/2005 str. 32     <-- 32 -->        PDF

B. Vrbek: LIZIMETRIJSKA PEDOLOGIJA KAO METODA ISTRAŽIVANJA KVALITETE PROCJEDNIH . Šumarski list br. 7–8, CXXIX (2005), 397-407
Sadržaj SUHO VLAŽNO MOKRO


vlage %
Slobodna Suvišna


u tlu
voda voda


Vrsta vode Adsorbirana Mikropore (kapilare) Makropore Podzemna
u tlu voda ili nivo


Voda procjedna


Voda zadržana ili držana
zasiaenja


do sloja zasićenja


kapilarnim silama


ili podzemne vode


Razina
podzemnih
Nula-tezioni voda


gravitacijski


Tenzioni


lizimetri


Nedostupno


Centrifugalna


drenaža


Slika 8. Frakcije vode u različitim tipovima lizimetara (Derome i dr. 2001)
Figure 8 Soil water fractions in some kinds of lysimeters(Derome at all 2001)


Osim ovih navedenih lizimetara koji su zapravo za
šumske ekosustave, postoje i druge vrste lizimetara
(Klaghofer 1991). Oni se, prema kriterijima DVWK
(1980), dijele:



prema veličini i izgradnji posude lizimetra, (mali lizimetri
prema Popovu, ljevkasti lizimetri, standardni
lizimetri prema Friedrichu-Franzenu, veliki lizimetri).

prema stabilnosti odnosno pokretljivosti lizimetra

prema prisutnosti podzemne vode ili podtlaka
(lizimetar bez podzemne vode te lizimetar sa i bez
podtlaka)

prema vrsti tla unosa tla u lizimetar, (ako je tlo razoreno
pa je lizimetar ponovno napunjen ili ako je tlo
nerazoreno pa je u lizimetar ugrađen monolit tla).

prema tipu tala, npr. uslojeno (neuslojeno, glinasto,
muljevito, pjeskovito).

prema vegetacijskom pokrovu (bez raslinja, oranice,
šuma, i td.)
Aboukhaled i dr. (1892), glede mjerenja promjena
sadržaja vlage u tlu, dijele lizimetre u dvije
velike kategorije: nevagajući i vagajući lizimetri. Od
njih su se u zadnja tri-četiri desetljeća razvile različite
varijante.


Nevagajući lizimetri još se nazivaju volumetrijski,
drenirajući ili kompenzirajući. Oni se dijele na sljedeće
tipove:



kompenzirajući lizimetri bez vodenog sloja predstavljaju
najjednostavniji tip lizimetara koji su na
dnu opskrbljeni posudom za sakupljanje perkolata;

kompenzirajući lizimetri s konstantnim slojem podzemne
vode koja je održavana u donjem dijelu lizimetra,
a svaki gubitak vode uslijed kapilarnog dizanja
i potrošnje na evapotranspiraciju kompenzira se


i mjeri volumetrijski;



kompenzirajući lizimetri s površinskim vodenim slojem,
gdje je konstantna razina vode održavana iznad
površine tla u lizimetrima bilo periodičnim dodavanjem
vode ili posebnim uređajima za regulaciju;

specijalni tip kompenzirajćih lizimetara u koje pripadaju
svi oni drenirajući lizimetri koji imaju neka
neobična obilježja (nema zidova ili stranica i nema
dno te ima velike dimenzije).
Vagajući lizimetri izravno mjere sve ulazne (padaline,
navodnjavanje, itd.) i izlazne (evapotranspiracija,
drenaža) vodene tijekove promjenom težine. Drenažna
tekućina sakuplja se u posebnim posudama i mjeri u
određenom razmaku. Ovakvi se lizimetri postavljaju
samo na istraživačkim postajama i vrlo su rijetki. Jedan
od prvih i najstarijih je onaj u Eberswaldu i Britzu u
Njemačkoj, a datira od 1929. godine (Lützke 1992).
Do 1953. godine na tom je području postavljeno ukupno
7 velikih lizimetara. Površina im iznosi 100 m2, a
dubina 5 m. U Austriji također postoji dugogodišnja
tradicija lizimetarskih istraživanja velikim lizimetrima
(Zojer i dr. 1991; Merkel 1991; Cepuder 1991,
1992; Gerzabek 1991).


Vagajući lizimetri izravno mjere sve ulazne (padaline
ili navodnjavanje) i izlazne (evapotranspiracija i drenaža)
vodene tijekove promjenom težine. Drenažna
voda sakuplja se u kontejnere i mjeri periodično. A boukhaled
i dr. (1982) navode kako ovi lizimetri omogućuju
vrlo precizno mjerenje evapotranspiracije za
kratke intervale, ali zbog kompleksnosti instaliranja i visoke
cijene njihova je primjena ograničena na specijalizirane
istraživačke stanice. Glavna teškoća javlja se pri




ŠUMARSKI LIST 7-8/2005 str. 33     <-- 33 -->        PDF

B. Vrbek: LIZIMETRIJSKA PEDOLOGIJA KAO METODA ISTRAŽIVANJA KVALITETE PROCJEDNIH . Šumarski list br. 7–8, CXXIX (2005), 397-407
mjerenju i registriranju malih promjena težine u odnosu
na veliku težinu tala koje se nalaze u lizimetrima.
Prema različitim načelima vaganja, sve ove lizimetre
možemo podijeliti na:



mehaničke vagajuće lizimetre koji koriste različite
tipove mehaničkih vaga za izravno mjerenje promjena
težine prouzročenih evapotranspiracijom,
padalinama ili navodnjavanjem;

elektroničke vagajuće lizimetre koji promjene u težini
unutar kontejnera s tlom mjere elektronički
mjeračem naprezanja ili električnim ćelijama;
hidraulične vagajuće lizimetre koji se temelje na
sustavima hidrauličnog registriranja promjene teži


ne te se svaki pritisak na tekućinu, odnosno sve promjene
unutar lizimetra, registriraju manometrom;
plutajuće vagajuće lizimetare – plutaju u H2O ili


ZnCl2 koji se nalaze u drugom kontejneru, a promjene
težine registriraju se kao promjene uzgona i
flotacije razine tekućine u kojoj plutaju.


Pregled lizimetrijskih istraživanja u šumskim ekosustavima Hrvatske


Lizimetri su primijenjeni i u istraživanjima šumskih
ekosustava u Nacionalnom parku “Plitvice” (Martinović
1979; Martinović i Vranković 1986).


U svojim su istraživanjima pokušali ustanoviti utjecaj
automobilskog prometa na tlo u Nacionalnom parku.


Podprojektom “Ekološko-ekonomske valencije tipova
šuma Republike Hrvatske” u Šumarskom institutu
Jastrebarsko, 1991. godine započela su sustavna i
detaljna lizimetrijska istraživanja u šumi hrasta lužnjaka
i običnoga graba. Praćenje kvalitete tekuće faze tla
te unosa taložnih tvari obavljalo se na pokusnim plohama.
Lizimetri su postavljeni u šumskoj zajednici
hrasta lužnjaka i običnoga graba, u šumskim zajednicama
bukve i jele na Medvednici, hrasta kitnjaka i obič


noga graba kraj Jastrebarskog, pretplaninske šume
bukve kod Zavižana i u šumskoj zajednici alepskog
bora i crnike na području Korčule. Nekoliko je njih u
sastavnom dijelu praćenja ICP Forest (International
Co-operative Programme on Assessment and Monitoring
of Air Pollution Effects on Forest). Također su
opremljene i pokusne lizimetrijske plohe na području
Nacionalnih parkova “Risnjak”, “Plitvice”, “Mljet”,
“Brijuni”, i “Paklenica” (Tablica 1). Modificirani
Ebermayerovi lizimetri postavljeni su na dvjema dubinama
u pedološkom profilu tla: ispod humusnog horizonta
na 10 cm te u mineralnom dijelu tla na 100 cm.
Uzorkovanje se obavlja jednom mjesečno, a u perkolatu
se određuju anioni i kationi.


Slika 9. Protočni površinski lizimetri na pokusim plohama u šumskom ekosustavu
Figure 9 Zero tension surface lysimeters on research plots in forest ecosystems


Tablica 1. Pregled ploha s ugrađenim lizimetrijskim praćenjem u šumskim ekosustavima Hrvatske
Table 1 Plots review with incorporatet lysimeters in forest ecosystems in Croatia


Godina Lokalitet i br.
ugradnje plohe Tip tla WRB klasifikacija
Year of Lokality and Soil type WRB classification
instalation No. of plot
1992 Česma (Pl-1) Pseudogley-gley Gleysol


Šumska zajednica
Forest community
Hrast lužnjak i obični grab
Pedunculate oak and
Common Hornbeam
Dubina
lizimetra (cm)
Lysimeter at
depth (cm)
10,
100
403




ŠUMARSKI LIST 7-8/2005 str. 34     <-- 34 -->        PDF

B. Vrbek: LIZIMETRIJSKA PEDOLOGIJA KAO METODA ISTRAŽIVANJA KVALITETE PROCJEDNIH . Šumarski list br. 7–8, CXXIX (2005), 397-407
1992
čazmanske
nizinske šume
(Pl-6)
Pseudogley na
zaravni
Planosol
Hrast lužnjak i obični grab
Pedunculate oak and
Common Hornbeam
10,
100
1992 Česma (Pl-15)
Pseudogley na
zaravni Planosol
Hrast lužnjak i obični grab
Pedunculate oak and
Common Hornbeam
10,
100
1992
Šiljakovačka
dubrava (Pl-23)
Pseudogley
na zaravni
Albeluvisol
Hrast lužnjak i obični grab
Pedunculate oak and
Common Hornbeam
10,
100
1993 Repaš (Pl-25) Fluvisol Fluvisol
Hrast lužnjak i obični grab
Pedunculate oak and
Common Hornbeam
10,
100
Jastrebarske Pseudogley na Hrast lužnjak i obični grab
1993 nizinske šume zaravni Planosol Pedunculate oak and 3 X 10
(Pl-36) Common Hornbeam
1996
Jastrebarske
prigorske šume
(ICP-102)
Pseudogley of
sloping terrains
Albeluvisol
Hrast kitnjak i obični grab
Sessile-flowered Oak
and common Hornbeam
10
1996 Medvednica
(ICP-103)
Kiselo smeđe na
zelenim škriljevcima
Dystric cambisol Bukva i jela
Beech and Fir
3 X 10
Korčula, Alepskog bora i crnike
1996 Šakanj rat Crvenica Chromic cambisol Aleppo Pine and 10
(ICP-111) Evergreen Oak
1996 ,Č:-,
Smeđe tlo
na vapnencima
Cambisol Subalska bukva
Sub-Alpine Beech
10
1997
Lividraga
(ICP-106)
Lesivirano tlo Luvisol Bukva i jela
Beech and Fir
10
1998
N.P. Risnjak
(Pl-01)
Lesivirano tlo Luvisol Bukva i jela
Beech and Fir
10
1998 N.P. Mljet
(P-02)
Smeđe tlo
na dolomitu
Cambisol Crnika
Evergreen Oak
10
1998 N.P. Plitvice
Medveđak
Lesivirano tlo Luvisol Bukve
Beech
10
1998 N.P. P„n,o.
Corkova uvala
Smeđe tlo
na vapnencima
Cambisol Bukva i jela
Beech and Fir
10
1999
Umag
(ICP-107)
Crvenica Chromic cambisol
Medunca
Pubescent oak
10
2004 Poreč Crvenica Chromic cambisol
Medunca
Pubescent oak
10
1999
N.P Paklenica Smeđe tlo
na vapnencima
Cambisol Bukva i jela
Beech and Fir
10
2004 Bjelovar
Rogović kut
Lesivirano tlo Luvisol Bukve
Beech
3 X 10


ZAKLJUČCI - Conclusions


Potprojektom “Ekološko-ekonomske valencije tiuzrokovanih
utjecajem štetnih činitelja” i “Izloženost
pova šuma Republike Hrvatske” u Šumarskom institušuma
štetnim utjecajima i povećanje njihove zaštite”,
tu, Jastrebarsko, 1991. godine započela su prva sustavlizimetrima
je opremljeno 5 pokusnih ploha u šumskim
na i detaljna lizimetrijska istraživanja u šumi hrasta zajednicama bukve i jele (Abieti-Fagetum illyricum/Ht.)


lužnjaka i običnoga graba (Carpino betuli-Quercetum na Medvednici (1 ploha), hrasta kitnjaka i običnog
robori /Anić/emed. Rauš 1969) (Rauš i dr. 1992). graba (Epimedio-Carpinetum betuli/Ht 1938/Borh.


Osim lizimetara u šumskoj zajednici hrasta lužnjaka 1963) kraj Jastrebarskog u jastrebarskim prigorskim šu-
i običnog graba, u 1996. i 1997. godini unutar potpro-mama (1 ploha), pretplaninska šuma bukve (Homoginojekata
“Vrednovanje kapitalnih dobara šume i gubitaka alpine-Fagetum sylvaticae/Ht 1938/Borh. 1963) kod




ŠUMARSKI LIST 7-8/2005 str. 35     <-- 35 -->        PDF

B. Vrbek: LIZIMETRIJSKA PEDOLOGIJA KAO METODA ISTRAŽIVANJA KVALITETE PROCJEDNIH . Šumarski list br. 7–8, CXXIX (2005), 397-407
Zavižana na Velebitu (1 ploha) i u šumskoj zajednici
alepskog bora i crnike (Querco ilicis-Pinetum halepensis/
Lasiel 1971) na području otoka Korčule (1 ploha).
Nekoliko je njih u sastavnom dijelu praćenja ICP Forest
(International Co-operative Programme on Assessment
and Monitoring of Air Pollution Effects on Forest).


Praćenje ovom metodom trebalo bi proširiti na ostale
važnije šumske zajednice u Hrvatskoj, kako bi se do


bio što bolji uvid u utjecaj vrste šumskog pokrova na
otopinu tla, a ujedno na stanje oštećenosti naših tala.


Lizimetrijskom pedologijom moguće je ustanoviti
trend zakiseljavanja tala te kvalitetu vode koja cirkulira
kroz neki šumski ekosustav. Na taj način moguće je
ustanoviti pufernu spodobnost tla te u kojoj mjeri je
došlo do zakiseljavanja.


LITERATURA – References


Aboukhaled, A., A. Altaro, M. Smith, 1982:
Lysimeters FAO irrigation and drainage. Paper
No 39, Roma.


Angelov, E., 1973: O sezonioi dinamike iononogo
sostava lizimetričeskih vod v svetlo-seroi lesnoi
počve, počvovedenie. No 12.


B aš i ć , F., 1976: Pedologija. Viša poljoprivredna škola,
Križevci.


Beier, C., M. Butts, N.E. Von Freiesleben,


K.H. Jensen, L. Rasmussen, 1988: Monitoring
of soil water chemistry and ion fluxes in
forest. Nordic Council of Ministers, Miljörapport
1989: 11.
Cepuder, P., H. Supersperg, 1991: Erfahrungen
mit der Lysimeteranlange Gross-Enzersdorf
“Über die Lisimetertagung im Sickerwassergewinnung
und Ergebnisinterpretation” am 16 und
17 April 1991. Irdning.


Cepuder, P., 1992: Lysimeteranlange Gross-Enzersdorf,
Ergnebnisse 1990 und 1991. Über die 2 Lisimetertagung
im “Praktische ergebnisse aus der
arbeut mit lysimetern” am 28 und 29 April 1992.
Irdning.


Ć i r ić , M., 1984: Pedologija. Sarajevo.
Derome, J., A.J. Lindroos, K. Niske, 1999: Comparison
of soil water percolation water quality.


743: 132–137. The Finnish Forest Research Institute,
Research Papers.
D e r om e , J., J. B i l l e -Ha ns e n , L. An t ti -J us s i ,
2001: Evaluation of the lysimeter techniques
employed in monitoring soil-solution quality in
the European levelII intensive plot netvork, and
assesment of the future intercompatibility of the
soil solution data. European programme for the
intensive monitoring of forest ecosystems (Level
II). Tehnical report, 1–36.


DWK, 1980: Empfehlugen zum Bau und Betrieb von
Lysimeteren. DWK-Regeln zur Wasserwirtschaft,
Heft 114, Verlag Paul parey.


Ebermayer, E., 1879: Wie kann man den Einfluss
der Wälder auf den Quellenrechtum ermitteln?
Forstw. Centralbl., 1: 77–81.


Geisler, R., U.S. Lundström, H. Grip, 1996:
Comparison of soil solution chemistry assesment
using zero-tension lysimeters or centrifugation.
European Journal of Soil Science, 47:
395–405.


Gerzabek, M., 1991: Die Lysimeteranlange des
Osterreichischen Forschungszentrum Selbesdorf
Über die Lisimetertagung im Sickerwassergewinnung
und Ergebnisinterpretation” am 16
und 17 April 1991. Irdning.


G ro s s m a n , J., R. Kl o ss , 1994: Variability of water
quality in a spruce stand. Zeitschr. Pflanzenernahr.
Bodenk. 157: 47–51.


Joffe, J.S., 1929: A new type of lysimeter at the New
Jersey Agricultural Experiment Station. Science,
70: 147–148.


J o r da n, C.F., (1968): A simple, tension-free lysimeter.
Soil Science, 105, 81–86.


Kauričev, I.S., E.M. Nozdrunova, (1960): Učet
migracii nekotornjih soedinenii v počve s pomošljo
lizimetričeskih hromatografičeskih kolonok.
Počvovedenie, No 12.


Klaghofer, E., 1991: Bodenphysikalische Aspekte
bei der Erfassung von gelösten Stoffen von Lysimetern.
Bericht uber die lysimetertagung. “Art
der Sickerwassergewinnung und Ergebnisinterpretation”,
BAL Gumpeinstein, 16.–17. April
1991, 19–23.


Koutev, V., E. Ikonomova, Z. Popova, V. Varlev,
B. Mladenova, 1999: Nitrates Movement
in Conditions of Every-Furrow and Alternate-
Furrow Irrigation and Fertilization. Bericht
uber die 8. lysimetertagung. “Stoffflusse und
ihre regionale Bedeutung fur die Landwirtschaft”,
BAL Gumpeinstein, 13.–14. April 1999,
161–162.


Kovda, V.A., 1973: Osnovi učenija o počvah. Nauka,
1–468, Moskva.


Krenn, A., G. Haberhauer, M.H. Gerzabek,
(1999): Konstruktion eines Waldlysimeters zur
Untersuchung des Stickstoffhaushaltes mit 15N.
Bericht Über die 8. Lisimetertagung im “Stof




ŠUMARSKI LIST 7-8/2005 str. 36     <-- 36 -->        PDF

B. Vrbek: LIZIMETRIJSKA PEDOLOGIJA KAO METODA ISTRAŽIVANJA KVALITETE PROCJEDNIH . Šumarski list br. 7–8, CXXIX (2005), 397-407
flüsse und ihre regionale bedeutung für die Land


wirtschaft” am 13 und 14 April 1999. Irdning.


Lindroos, A.J., J. Derome, M. Starr, L. Ukonmaanaho,
2000: Efects of acidic deposition
on soil solution quality and nutrient leaching in
forest soils. U: Malkonen, E. (ed). Forest Condition
in a Changing Environment-The Finish
Case, Forestry Sciences, 65: 183–199.


L ut z , H.J., R.F. C h a n d l e r, 1959: Forest soils. New
York, London.


Lützke, R., 1992: Lysimeter measurements at Britz
and Eberswalde. IUFRO Centennial Meeting
Berlin and Eberswalde.


M a y er, B., 1979: Utjecaj kultura alepskog i brucijskog
bora na tlo primorskih kamenjara izloženih
zasoljavanju kod Rapca, Zemljište i biljka 28
(1–2): 99–106.


M a r t i no v ić , J., 1979: Lizimetrijska istraživanja u
NP Plitvičke jezera. Izvještaj za 1978. i 1979.
godinu (rukopis), 1–12, Zagreb.


M a r t i no v ić , J., A. Vr a n ko v i ć, 1986: Lizimetrijska
istraživanja u N. P. Plitvička jezera. Izvještaj
za razdoblje 1982. – 1986. (rukopis), 1–8.


Merkel, B., 1991: Sickerwassergewinnung und Interpretation
der Ergebnisse. Über die “Lisimetertagung
im Sickerwassergewinnung und Ergebnisinterpretation”
am 16 und 17 April 1991.
Irdning.


Penka, M., M. Vyscot, E. Klimo, F. Vašiček,
1985: Floodplain forest ecosystem. Prague.


Raulund-Rasmussen, K., 1989: Aluminium contamination
and other changes of acid soil solution
isolated by means of porcelain suction cups.
Journal of Soi Science, 40: 95–101.


Smith, W.H., 1990: Air pollution and forest. Springer
Verlag, Second edition, New York.


Sparks, D.L., 1995: Environmental soil chemistry,
Academic Press Limited, London.


Sposito, G., 1989: The chemistry of soils. Oxford
University Press, New York.


Sraka, M., 1996: Lizimetrijska mjerenje i metode
proračuna bilance vode u tlu. Magisterij. Agronomski
fakultet Sveučilišta u Zagrebu.


S r a k a , M., 2002: Lizimetrijsko testiranje modela proračuna
bilance vode u tlu. Disertacija. Agronomski
fakultet Sveučilišta u Zagrebu.


Šestić, S., M. Leskošek, V. Mihalić, I. Mušac,
H. Resulović, 1989: Gubici hraniva ispiranjem
iz oraničnog sloja zemljišta. Poljoprivredne
aktualnosti. 33 (1–2): 211–221, ?.


Šilova, E.I., 1955: Metod polučenia počvenogo rastvora
v prirodnih usloviah. Počvovodenie, No.


11. 86–90. (Ruski).
Vidaček, Ž., M. Sraka, S. Husnjak, M. Pospiši
l , 1994: Lizimetrijsko mjerenje otjecanja vode
iz tla u uvjetima agroekološke postaje Zagreb-
Maksimir. Poljoprivreda i gospodarenje vodama,
223–232, Bizovačke toplice.


Vidaček, Ž., M. Bogunović, M. Sraka, S. Husnj
ak, 1996: Water discharges and nitrates from
some soils of the Sava river valey, . Bericht Über
die 6. Lisimetertagung im Dienste des Grundwasserschutzes”
am 16 und 17 April 1996.
Irdning.


Vr ankovi ć, A., J. M a rti n o v i ć , N. P er n a r, 1991:
Neki pokazatelji ekoloških promjena tla u Nacionalnom
parku Plitvička jezera. Akademija
nauka i umjetnosti Bosne i Hercegovine, Posebna
izdanja, knjiga XCVIII, Odjeljenje prirodnih nauka,
knjiga 15: 133–143, Sarajevo.


Vrbek, B., 1992: Metoda pedoloških istraživanja u
projektu ekonomsko-ekološke valencije tipova
šuma (EEVTŠ). Rad. Šumar. inst. Jastrebarsko,
27 (1): 65–75, Zagreb.


Vr be k , B., 1993: Praćenje depozicije taloženih tvari
u zajednici hrasta lužnjaka iobičnoga graba na
području Uprave šuma Bjelovar. Rad. Šumar.
inst. 28 (1–2): 129–145, Jastrebarsko.


Vrbek, B., 1996: Small lysimeters monitoring in a forest
of Pedunculate Oak and Common Hornbeam
in North-West Croatia. Bericht Über die 6.
Lisimetertagung im Dienste des Grundwasserschutzes”
am 16 und 17 April 1996. Irdning.


Vr be k , B., 1998: Lizimetrijska istraživanja kvalitete
vode u tlu nekih šumskih zajednica, Rad. Šumar.
inst. 33 (1): 59–72, Jastrebarsko.


Vrbek, B., 1998: Lysimetric monitoring in Forest
Ecosystems in International Conference on water
protection in National parks and other protected
areas. Primošten 20–23 May, Croatia,
Book of abstracts.


Vrbek, B., 1999: Cation and anion compounds in lysimeter
waters of Pedunculate Oak and Common
Hornbeam Community on the North-West Croatia.
Abstracts 36-37, COST E6, Eurosilva forest
treephysiology research, workshop: Root-Soil
interactions in trees, Slovenia, Gozd Martuljek.


Vrbek, B., 2000: A Method for monitoring deposited
matter in forest Ecosystems. Arh. Hig Rada Toksikol
Vol 51: No. 2 pp 207–216, Zagreb.


Vr b ek, B., I. P i l a š , 2000: Praćenje taloženih tvari u
nacionalnim parkovima u Hrvatskoj. 7. Hrvatski
biološki kongres Hvar od 24. do 29. rujna, Zbornik,
234–235.


Vr b ek, B., I. P il aš, 2001: Praćenje utjecaja taložnih
tvari na pokusnim plohama u Hrvatskoj. Znanost




ŠUMARSKI LIST 7-8/2005 str. 37     <-- 37 -->        PDF

B. Vrbek: LIZIMETRIJSKA PEDOLOGIJA KAO METODA ISTRAŽIVANJA KVALITETE PROCJEDNIH . Šumarski list br. 7–8, CXXIX (2005), 397-407
u potrajnom gospodarenju, znanstvena knjiga, Zabowski, D., F.C. Ugolini, 1990: Lysimeter and
388–394, Zagreb. centrifuge soil solution: Seasonal differences


Vr b e k , B., 2002: Utjecaj padalina na kemijski sastav between methods. Soil Science Society of Ametekuće
faze tala šumske zajednice (Carpino betu-rica Journal, 54: 1130–1135.
li-quercetum roboris, Anić 1956 ex. Rauš 1969 u Zojer, H., P. Ramspacher, J. Fank, 1991: Die
sjeverozapadnoj Hrvatskoj, disertacija, Sveučili-kombinierte Lysimeteranlage Wanga. Über die
šte u Zagrebu, Šumarski fakultet 1–272, Zagreb. Lisimetertagung im Sickerwassergewinnung


und Ergebnisinterpretation” am 16 und 17 April


Yanai, J, D.J. Linehan, D. Robinson, I.M.


1991. Irdning.


Young, C.A. Hacket, 1996: Effects of inorganic
nitrogen application on the dynamics of
the soil solution composition in the root zone of
maize, Plant and soil 180: 1–9


SUMMARY: Systematic and elaborate multidisciplinary researches of
peduncled oak and common hornbeam have begun in Forest Research
Institute in Jastrebarsko in 1991. The method of monitoring matter sedimentation
in forest and soil solution by lysimeters was worked out at that time.
This method, which is nowadays closely related to ICP-Forest monitoring,
has to date included several forest communities on the territory of Croatia.
The following deposited matters were monitored: Cl-,SO42--S, NH4+-N,
Na+,K+, Ca2+, Mg2+. Plastic lysimeters are placed in the soil at the depth of
10 cm or beneath the humus layer and in mineral part of soil (100 cm). They
collect the seeped liquid (seepage) in the soil. The surface of the collector-
tubs (baths) is 1093 cm2. The plastic container contains 96 % clean quartz
sand, which acts as a filter for purification of liquids from soil particles.
Sampling is carried out once a month. According to the obtained data of monitoring,
our forest ecosystems absorb more deposited particles (wet and dry
sedimentation) in comparison to control samples in the open area.


K ey w o rds : monitoring, deposition, lysimeters, forest communities