DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu




ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 52     <-- 52 -->        PDF

V. Topic. L. Butorac: THE IMPACT OF SCRUB VF.GIiTATION OF ORIENTAL HORNBEAM ... Šumarski list - SUPLEMENT (2005). 40-50
In plot B6 at a slope of 26°, where oriental hornbeam
scrub was removed but the humus-accumulative
horizon and leaf litter were preserved, the mean annual
value of surface runoff amounts to 24.03 mm/m2


(240.3 m7ha), with the runoff coefficient of 0.0192
and soil losses of 0.00072 t/ha, while in plot B7 with
the preserved oriental hornbeam scrub covering
61.14 % of the ground and a slope of 26°, surface
runoff is 19.53 mm/m" (195.3 m3/ha), the surface coefficient
is 0.0156 and soil losses are 0.0056 t/ha. The
maximal surface runoff coefficient in sample plot B6 is
0.075, and in sample plot B7 it is 0.0295.


If sample plot B6 continues to remain without the
vegetation cover, the risk of erosion will be high. The
results of this research may be used for reliable assessments
of water-induced erosion in forest areas with
identical or similar ecological conditions in the entire
sub-Mediterranean karst region of the Republic of
Croatia.




ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 49     <-- 49 -->        PDF

PRESENTATION AT THE INTERNATIONAL SYMPOSIUM Šumarski list - SUPLEMENT (2005), 40-50


THE IMPACT OF SCRUB VEGETATION OF ORIENTAL HORNBEAM
(Carpinus orientalis Mill.) ON SOIL PROTECTION
AGAINST EROSION IN CROATIA


Vlado TOPIC, Lukrecija BUTORAC*


SUMMARY: The paper presents research results of the effects of oriental
hornbeam (Carpinus orientalis Mill.) scrub vegetation on soil protection
against rain-induced erosion. Oriental hornbeam scrub covers the largest
area in the sub-Mediterranean karst region in Croatia. Research was conducted
in the period from 1999 to 2003 and encompassed sample plots B6 and B7
on the slopes of Mount Moseć near Muć. The plots have an inclination of 26°
and are built of chalky limestones overlaid by shallow brown soil (calcocambisol).
The vegetation cover on the plots ranges from 61.14 % (Plot Bi)
to 65.34 % (Plot B6). The mean height of oriental hornbeam is 1.59 m and


1.79 m respectively. Since the plots have equal geological, pedological and
vegetational characteristics and receive equal amounts and intensities of precipitation,
the scrub in sample plot B() was cut down for more detailed erosion
research in 2001. Before the scrub was cleared, the values of surface runoff
were slightly higher in Plot B?, which had a little less cover.
After the scrub in Plot B6 was cut down, but the leaf litter and the humus-
accumulative horizon were preserved, the mean annual value of surface runoff
was 24.03 mm/m2 (240.3 m3/ha), the runoff coefficient was 0.019 and soil
loss amounted to 0.00672 t/ha. In sample plot B7 with preserved oriental
hornbeam scrub, surface runoff was 19.53 mm/m2 (195.3 m3/ha), the runoff
coefficient was 0.0156 and soil loss was 0.0056 t/ha.


Key words: karst, erosion, sample plots B6 and B7, oriental hornbeam
scrub, precipitation, surface runoff, soil losses


INTRODUCTION


Forest vegetation is the most efficient factor in soil


About 95 % of the 15.383 km2 of Mediterranean


protection against accelerated, excessive erosion. A


karst in the Republic of Croatia is affected by varying


well preserved and properly managed forest is not sub


intensities of water-induced soil erosion, of which se


ject to accelerated erosion but only normal erosion in


vere erosion accounts for 40 %. Consequently, the


which soil erosion rate falls far below the erosion tole


whole area is critically threatened by erosion, while


rance level. However, the anti-erosion function of the


some parts are already completely degraded. The


forest ecosystems in the Mediterranean karst area is di


ecologically highly sensitive area in terms of erosion


minished due to their severe degradation. Nearly 60 %


risk, soil degradation and vegetation devastation con


of the area is covered with coppices, scrub vegetation,


tains 668 torrents with a total watershed area reaching


maquis and bare ground, while high forests account for


3,024 km . This makes it one of the largest torrential


only 3.7 % (Topic, 1994). Such an unfavourable


areas in Croatia (Topic and Leko 1987, M i četić


structure of the forest fund definitely enhances erosion


2000, Topic 2003). The annual soil losses, or the


processes in the area.


quantities of sediments irrevocably lost to the Adriatic
Sea, are estimated at 1,140 hectares of a 20-cm deep


* Vlado Topic, PhD, Lukrecija Butorac, BSc, soil layer. Karst soil is an indispensable natural resourInstitute
of Adriatic Cultures and Karst Amelioration,


ce, but since its production is time-consuming and dif-


PutDuilova 11,21000 Split




ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 46     <-- 46 -->        PDF

V. Topic. L. Bulorac: UTJECAJ ŠIKARU BIJELOG GRABA (Carpimts (mentalis Mill.) NA ZAŠTITU TLA ... Šumarski list - SUPLEMENT (2005). 40-50
su se od 1.115,4 do 1.422,1 mm, a srednja godišnja vrijednost
iznosila je 1.269,2 mm. Otjecanje i zemljišne
gubitke izazvale su oborine od 8,9 do 90,0 mm. Od
ukupno 471 kišnih dana bilo je 100 erodibilnih s oborinama
koje su dale otjecanje. Podaci o srednjim mjesečnim
vrijednostima oborina i otjecanja na plohi B6 i
B7, za razdoblje 2002. - 2003. godine, prikazani su na
grafikonu 1.


Iz navedenih podataka može se zaključiti kako se
srednje mjesečne vrijednosti površinskog otjecanja
kreću u sljedećim granicama: na plohi B6 od 0,08 do
5,86 mm/m2, a na plohi B7 od 0,05 do 5,25 mm/m2.
Srednja godišnja vrijednost površinskog otjecanja iznosi:
na plohi B6 s posječenom šikarom bijelog graba i


0,16 j


0,14


E


o


r.


t/J


II III IV V


s potpuno sačuvanim humusnoakumulativnim horizontom
- 24,03 mm/m2 (240,3 mm/m2), s koeficijentom
otjecanja od 0,0192; na plohi B7 sa sačuvanom
šikarom bijelog graba - 19,53 mm/m" (195,3 m /ha) s
koeficijentom otjecanja od 0,0156. Maksimalni koeficijent
površinskog otjecanja iznosio je na pokusnoj
plohi B6 - 0,075, a na pokusnoj plohi B7 - 0,0295.


Vidljivo je kako je nizak postotak površinskog otjecanja
oborinske vode na pokusnim plohama i kako intercepcija,
isparavanje i infiltracija vode u tlo iznosi i
do 98,8 % godišnje u šikarama bijelog graba pokrovnosti
61,14 % i nagiba 26°.


Vrijednost srednjih mjesečnih gubitaka tla prikazani
su na grafikonu 2.


VI VII VIII IX


mjesec -month


Ploha B6 šikara bijelog graba posječena 2001. godine, nagib 26°, razdoblje 2002.-2003.
Plot B6 oriental hornbeam scrub cut in 2001, inclination 26°, period 2002-2003


Grafikon 2. Srednje mjesečne vrijednosti gubitaka tla na pokusnim plohama u šikarama bijelog graba


Graph 2 Mean monthly values of soil loss in the vegetation scrub of oriental hornbeam in the sample plots


Erozijski gubici (količine suhog mulja odnesene s
ploha u spremnik) kreću se za plohu B6 od nule, u mjesecu
ožujku, do 0,0014 t/ha u mjesecu kolovozu, a za
plohu B7 od nule u mjesecu ožujku do 0,0011 t/ha u mjesecu
kolovozu. Srednje godišnje vrijednosti gubitaka tla
na plohama pod šikarom bijelog graba, za razdoblje
2002-2003. godine, iznose: na plohi B6 - 0,0072 t/ha,
a na plohi B7 sa sačuvanom šikarom bijelog graba
0,0056 t/ha.


U tablici 1 prikazana su površinska otjecanja i gubici
tla u šikarama bijelog graba po erodibilnim danima.


Kao što se može vidjeti iz tablice 1 u 2003. godini,
došlo je 15 puta do pojave erozije. Najveće vrijednosti
površinskog otjecanja i odnošenja tla zabilježene su 4.
srpnja i 2. studenog. Kiša koja je padala 4. srpnja imala
je vrlo visoki intenzitet od 50,7 mm/30´ i trajala je 040
sati (od 940 do IO20), a pod zaštitom šikare bijelog graba
površinsko otjecanje na pokusnoj plohi B7 je iznosilo
1,50 mm/m2 s gubicima tla od 0,00041 t/ha. Najveće
količine oborina u ovoj godini i s najvećim površinskim
otjecanjem (7,34 mm/m2) i gubicima tla
(0,00090 t/ha) zabilježene su 2. studenog (ukupno je




ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 45     <-- 45 -->        PDF

V. Topic, L. Bulorac: UTJECAJ ŠIKARE BIJELOG GRABA (Curpinus nrientalis Mili.) NA ZAŠTITU TLA . Šumarski list - SUPLEMENT (2005), 40-50
nca u momentu uzimanja i do preko 4 puta je veća nego koje dopiru do njega, već i kao snažan regulator njihonakon
sušenja na 105 °C. To govori o znatnim količi- vog otjecanja, a to sve ima veliko značenje u sprječanama
vode koju listinac može upiti i na taj način se po- vanju erozije, posebice na kršu.
javljuje ne samo kao akumulator atmosferskih voda


Površinsko otjecanje oborina i gubici tla na pokusnim plohama


Surface runoff and soil loss in the sample plots


U promatranom razdoblju od 1999. do 2003. godine kusnim plohama B6 i B7 u šikari bijelog graba. Na ispraćeno
je erozijsko djelovanje oborinske vode na po- traživanim plohama godišnje količine oborina kretale


o
o


II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
mjesec -month
-*- oborine, razdoblje 2002.-2003. - rainfall, period 2002-2003


II III IV V VI VII VIII IX X XI XII


mjesec -month


Ploha B6 šikara bijelog graba posječena 2001. godine, nagib 26°, razdoblje 2002.-2003.
Plot B6 oriental hornbeam scrub cut in 2001, inclination 26°, period 2002-2003


D Ploha B7 sačuvana šikara bijelog graba, pokrovnosti 61,14%, nagib 26°, razdoblje 2002.-2003.


Plot B7preserved oriental hornbeam scrub, ground vegetation 61,14%, period 2002-2003


Grafikon 1. Srednje mjesečne vrijednosti oborina i površinskog otjecanja na pokusnim plohama u šikarama
bijelog graba


Graph I Mean monthly rainfall and runoff values in the sample plots with oriental hornbeam scrub




ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 51     <-- 51 -->        PDF

V. Topic. L. Butorac: THE IMPACT OF SCRUB VEGETATION OF ORIENTAL HORNBEAM ... Šumarski list - SUPLEMKNT (2005). 40-50
The soil is predominantly covered with scrub vegetation
of oriental hornbeam, which protects it from
further aquatic and eolian erosion. The rock and stone
coverage analysis in the sample plots showed that 50 to
70 % of the plots were covered with rocks (Figure 4).


The rocks are generally vertical and sloping, while
the cracks are filled with soil suitable for the establishment
of forest trees. The depth of the humus-accumulative
horizon below the scrub varies from 1 to 10
cm. Above the Amo horizon there are 1 to 2-cm thick
Ol and Of sub-horizons. The dry, fallen leaves of the


Surface runoff and soil
The erosive action of precipitation was monitored in
the oriental hornbeam scrub in sample plots Bft and B7
during the period 1999 - 2003. The annual precipitation
quantities in the investigated plots varied from 1,115.4
to 1,422.1 mm, while the mean annual value amounted
to 1,269.2 mm. Runoff and soil losses were caused by
rainfall from 8.9 to 90.0 mm. Of a total of 471 rainy
days, there were 100 erodible days with runoff precipitation.
Data of mean monthly rainfall values and runoff
in plots B6 and B7 for the period 2002 - 2003 are shown
in Figure 1.
It can be concluded from the above data that the
mean monthly surface runoff values are within the
following limits: in plot B6 they vary from 0.08 to


5.86 mm/m2, and in plot B7 from 0.5 to 5.25 mm/m2.
The mean annual surface runoff values are as follows:
in plot B6 with the removed white hornbeam scrub and
with the completely preserved humus-accumulative
horizon - 24.03 mm/m2 (240.3 m3/ha) with the runoff
coefficient of 0.0192; in plot B7 with the preserved oriental
hornbeam scrub - 19.53 mm/m2, (195.3 mVha),
with the runoff coefficient of 0.0156. The maximal surface
runoff coefficient in sample plot B6 is 0.075 and in
sample plot B7 it is 0.0295.
The data indicate that the surface runoff percentage
in the sample plots is low and that interception, evaporation
and water infiltration in the soil amounts to as much
as 98.8 % annually in the oriental hornbeam scrub with


61.14 % of ground cover at an inclination of 26°.
The value of mean monthly soil losses is given in
Figure 2.


The effects of oriental hornbeam scrub on soil protection
against erosion were monitored over a period of
five years. Research was conducted on sample plots B6
and B7 established on the slopes of Moseć near Muć.
All important erosion parameters were observed. The
following may be concluded on the basis of the obtained
results:


oriental hornbeam scrub are evenly distributed below
the crowns (Figure 3). At the moment of plot establishment
the quantity of the forest cover (leaf litter)
ranged from 1.27 to 10.5 t/ha. The weight of the leaf
litter sample at the moment of taking was over 4 times
higher than after it was dried at 105 °C. This is a proof
of the ability of leaf litter to absorb large amounts of
water. In this way, leaf litter not only accumulates atmospheric
waters that reach it, but also regulates their
runoff. All this plays a very significant role in erosion
prevention, particularly on karst.


loss in the sample plots
The erosion losses (the quantity of dry mud removed
from the plots into the collector) range from zero
in March to 0.0014 t/ha in August for plot B6, and from
zero in March to 0.0011 t/ha in August for plot B7. The
mean annual soil loss values in the plots with oriental
hornbeam scrub for the period 2002 - 2003 are as follows:
in plot B6 it is 0.0072 t/ha, and in plot B7 with the
preserved oriental hornbeam scrub it is 0.0056 t/ha.


Table 1 shows surface runoff and soil losses in oriental
hornbeam scrubs per erodible days.


As seen from Table 1, in the year 2003 erosion
occurred 15 times. The highest values of surface runoff
and soil loss were recorded on 4th July and 2n November.
The rain that fell on 4th July had very high intensity
of 50.7 mm/30´ and lasted for 040 hours (from 940
to 1020). Under the protection of oriental hornbeam
scrub, surface runoff in sample plot B7 was 1.50 mm/m
and soil loss was 0.00041 t/ha. The highest amounts of
precipitation in 2003 and the highest surface runoff


(7.34 mm/m2) and soil losses (0.00090 t/ha) were
recorded on 2nd November (a total of 90.0 mm/m2).
The rain, falling for 7 hours, had high intensity of
11.87 mm/hour and very high intensity of 27.6 mm/hour
from 2120 to000 hours.
To sum up, according to the Table, the total soil losses
in sample plots B6 and B7 in the year 2003 were
0.00661 and 0.00446 t/ha respectively, which is below
tolerant annual loss. However, if the soil in sample plot
B6 continues to be without the vegetation cover, the risk
of erosion will be extremely high or even catastrophic.


Oriental hornbeam scrub in the sub-Mediterranean
karst area of Croatia has a very important and distinctly
positive role in protecting the soil against erosion. Surface
runoff under the studied scrub was low and erosion
was excluded.




ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 50     <-- 50 -->        PDF

V. Topic, I.. Bulorac: THE IMPACT OF SCRUB VEGETATION OF ORIENTAL HORNBEAM Šumarski list SUPLEMENT (2005). 40-50
ficult, its protection is of primary importance. In view
of the above, scientific research dealing with karst soil
erosion and protection was launched by the Adriatic
Culture and Karst Amelioration Institute in Split in
1964. The first sample plots with measuring instruments
were established in torrential watersheds of the
Mediterranean karst area in 1971. The objective was to
obtain original data on the key features of water-induced
soil erosion using modern stationary methods. The
plots, established at different inclinations and in varied
geological and pedological characteristics, contain di


verse plant cover. The results of past research have
been published in several papers (Jcdlowski et al.
1975; Topic 1987, 1988; Topic and Kadović
1991; Topic 1995, 1996, 2001, 2003) and others.


The paper deals with the results of research into the
effects of oriental hornbeam scrub vegetation on soil
protection against erosion. This type of vegetation covers
the largest areas in the sub-Mediterranean karst of
Croatia. Together with pubescent oak, they account for
over 350,000 hectares and provide an important ecological
stronghold.


RESEARCH AREA AND METHOD OF WORK


Research was conducted in the scrub vegetation of
oriental hornbeam in sample plots B6 and B7 established
on the slopes of Mount Moseć near Muć. The
plots, situated at an altitude of 550 m, have a northern
exposition and an inclination of 26°. They are built of
cretaceous limestones with shallow to medium deep
and very skeletal brown soil characteristic of the
A-(B)rz- R profile (Vrbek, 1999). The plant coverage
in the plots ranges from 61.14 % (plot B6) to 65.34
% (plot B7). The mean height of oriental hornbeam is


1.59 m and 1.79 m respectively. The cover has all the
properties of a mixed forest of pubescent oak and oriental
hornbeam (Querco-Carpinetum orientalis H-ić
1939), the most important forest community in the sub-
Mediterranean karst region of Croatia. Even after several
centuries of severe degradation, this community
that grows on a shallow stone substrate covers very large
areas (Figure 1).
Seletković and Katušić (1992) classify the
area of Muć into the Cfsax" climate type, which is
characterized by a sum of annual precipitation of about
1,300 mm and a mean annual air temperature of


13.1 °C. This is temperate rainy climate with hot summers
and a mean monthly air temperature above 22 °C.
The winter rainy period is widely divided into spring
(April to June) and autumn-winter maximum (October,
November), with the driest part of the year occurring in
the warm season.
In order to obtain accurate assessments of the effects
of oriental hornbeam scrub on soil protection against
erosion, the scrub in sample plot B„ was cut down in
2001, while that in plot B7 was preserved (Figure 2).


The plots were pedotaxonomically identified, the
soil samples were taken from the pedological profile


for laboratory analysis and the structure of the pedological
cover was recorded. Samples of the leaf litter were
collected from below the young trees of oriental
hornbeam in an area of 0.09 m (Figure 3).


Measurements of the vegetation cover in the sample
plots included scrub height and horizontal crown projection,
the example of which is given in Figure 1. Horizontal
crown projections of all oriental hornbeam
trees were recorded and entered in millimeter paper,
which enabled planimetric determination of soil coverage
with the crowns of each individual tree. The field
ground plan of crown projections on millimeter paper
was then scanned into a digital form using the Auto
Cad programme.


During the determined period, the erosive action of
precipitation water was monitored and directly measured
in the established sample plots. Investigation was
made of the effects of the preserved oriental hornbeam
scrub (plot B7) and the cut oriental hornbeam scrub
(plot B6) on soil protection against erosion. The plots
were encircled with concrete walls in order to prevent
the inflow of lateral water and its uncontrolled outflow
from the area. There are containers for collecting erosive
detritus in the lower part of the plots. The person in
charge of monitoring collected the data from the measuring
instruments placed in the sample plots (rainfall
gauge, ombrograph, thermograph, thermometer) every
day at 7 o´clock a.m. and entered them in the meteorological
station Monitor Log. In erosion days, he measured
the quantity of water in the collectors and took
samples for laboratory analysis.


RESEARCH RESULTS


Soil and elements of soil cover structure in sample plots


The structure of the soil cover in sample plots B6 rocks that emerge to the surface in the form of smaller
and B7 is characterized by shallow brown soil on listone
blocks.
mestone (calcocambisol) occurring among limestone




ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 48     <-- 48 -->        PDF

V. Topic. L. Bulorac: UTJECAJ ŠIKARE BIJELOG GRABA (Carpinus orientalis Mill.) NA ZAŠTITU TEA Šumarski list - SUPLEMENT (2005), 40-50
površinskog otjccanja iznosio je na pokusnoj plohi
B6 - 0,075, a na pokusnoj plohi B7 - 0,0295.
Rizik od erozije je veliki na pokusnoj plohi B6, ukoliko
bi ona i dalje ostala bez vegetacije. Rezultati ovih


LITERATURA


Jedlowski,D.,A. Jelavić,V. Topic, 1975: Proučavanje
osnovnih parametara erozije i bujica na
određenim slivovima mediteranskog područja,
Institut za jadranske kulture i melioraciju krša,
Split.


M i č e t i ć, G., 2000: Bujice i erozija na području srcdnjojadranskog
krša, Sažeci znanstvenog skupa
Unapređenje poljoprivrede i šumarstva s međunarodnim
sudjelovanjem (Maleš Petar, Maceljski
Milan, ur.). Hrvatska akademija znanosti i
umjetnosti, 69-70, Zagreb.


Rauš, Đ., I. Trinajstić, J. Vukelić, J. Medvedovič,
1992: Biljni svijet hrvatskih šuma. Sume
u Hrvatskoj, 33-76, Zagreb,


Seletković, Z., Z. Katušin, 1992: Klima Hrvatske.
Šume u Hrvatskoj, 13-18, Zagreb.


Topić, V., 1. Leko, 1987: Erozija i bujice na krškom
području Dalmacije. Prvo jugoslavensko savjetovanje
o eroziji i uređenju bujica, 29-38, Beograd.


Topić, V., 1988: Zaštita tla od erozije na mediteranskom
području Hrvatske, rukopis, Split.


Topić, V., 1992: Količina i kemizam šumske prostirke
pod nekim šumskim kulturama na kršu. Šumarski
list, 9-10: 407-414, Zagreb.


istraživanja mogu poslužiti za pouzdano određivanje
erozije tla vodom na čitavom submediteranskom krškom
području Republike Hrvatske, na šumskim površinama
s istim ili sličnim ekološkim uvjetima.


- References
Topić, V., 1994: Ekološka obilježja mediteranskog
područja Republike Hrvatske. 100-ta obljetnica
znanstvenoistraživačkog rada poljodjelsko prehrambenog
sustava i šumarstva mediterana Republike
Hrvatske, Split.


Topić, V., 1996: Utjecaj različitog biljnog pokrova na
zaštitu tla od erozije. Unapređenje proizvodnje
biomase šumskih ekosustava. Znanstvene knjiga
1:361-364, Zagreb.


Top i ć, V., 2001: Utjecaj kultura crnog bora (Pinus nigra
Arn.) na zaštitu tla od erozije prouzročene
kišom, Znanost u potrajnom gospodarenju hrvatskim
šumama, Znanstvena knjiga, 261-268,
Zagreb.


Top i ć, V., 2003: Šumska vegetacija na kršu kao značajan
čimbenik zaštite tla od erozije. Šumarski
list CXXVII (poseban broj): 51-64, Zagreb.


Vrbek, B., 1998: Pedološka karakterizacija tala na
pokusnim plohama (Moscć, Borovača), rukopis,
Zagreb.




ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 47     <-- 47 -->        PDF

V. Topic, L. Butorac: UTJECAJ SlKARR BIJHLOG (iRABA (Carpimts orwntalis Mill.) NA ZAŠTITU TLA . Šumarski list - SUPLEMENT (2005), 40-50
Tablica 1. Površinsko otjecanje oborina i gubici tla na pokusnim plohama B6 i B7 u šikarama bijelog graba


Table 1 Surface runoff and soil loss in the oriental hornbeam scrub in sample plots B6 and B7


Šikara bijelog graba
posječena 2001. god.


Oriental hornbeam
Datum Trajanje Intenzitet scrub removed in 2001
pojave erozije Oborine oborina oborina mm/sat


Beginning of Rainfall Duration of Rainfall
erosion in 2003 mm/m rainfall intensity Ploha Bh~ PlotB6


Sačuvana šikara
bijelog graba
pokrovnost 61,14%


Preserved oriental


hornbeam scrub,


density


61.14%


Ploha B-,-PlotB,


hmin mm/hour Nagib 26° -Inclination 26°
Otjecanje Gubici tla Otjecanje Gubici tla


Flow off Soil loss Flow off Soil loss


mm/m" t/ha mm/m" t/ha
835


07.01. 40,2
4,68 0,84 0,00025 0,80 0,00001
450


09.01.
37,0 7,52 0,83 0,00028 0,73 0,00013
9oo
22.01.
27,5 3,05 0,60 0,00020 0,50 0,00011
630
23.01.
35,5 5,46 0,83 0,00030 0,67 0,00013
1245
10.04. 39,5
3,10 0,73 0,00036 0,67 0,00034
030


21.05. 25,2
0,40 0,00036 0,34 0,00020
29. 06. 39,5
33,86 0,77 0,00041 0,67 0,00040
0 r40


04. 07. 67,6
1,67 0,00048 1,50 0,00041
29. 09. 24,0
220 10,28 0,40 0,00015 0,34 0,00008
06. 10. 30,0 -7OO 4,28 0,73 0,00033 0,67 0,00022
1550
23. 10. 27,8
1,76 0,67 0,00040 0,50 0,00032
?35


02. 11. 90,0
11,87 7,34 0,00090 6,68 0,00079
9io


25. 11. 28,3
4,53 0,67 0,00058 0,60 0,00036
29. 11. 47,8
930 5,03 1,00 0,00072 0,93 0,00048
915


31. 12. 38,8
3,91
I 598,7


palo 90,0 mm/m"). Kiša je padala 7 sati imala je visoki
intenzitet od 11,87 mm/sat i vrlo visoki intenzitet
od 27,6 mm/ sat od 2liU do 0UU sati.


Dakle, iz tablice 1 vidljivo je da su u ovoj godini
ukupni gubici tla na pokusnim plohama B6 i B7 iznosili


ZAKLJUČCI


Kroz pet godina praćenje utjecaj šikare bijelog graba
na zaštiti tla od erozije. Istraživanja su provedena na
padinama Moseća kod Muca, na pokusnim plohama B6
i B7. Praćeni su svi važni parametri erozije, te na temelju
dobivenih rezultata može se zaključiti sljedeće:


Šikare bijelog graba u submediteranskom krškom
području Hrvatske imaju značajnu i izrazito pozitivnu
ulogu u zaštiti tla od erozije. Površinska su otjecanja
oborinskih voda pod istraživanim šikarama mala, a
erozija je isključena.


1,17 0,00089 1,07 0,00048


18,65 0,00661 16,67 0,00446


0,00661, odnosno 0,00446 t/ha, što je ispod tolerantnog
godišnjeg odnošenja. Međutim, ako bi tlo na pokusnoj
plohi B6 i dalje ostalo bez vegetacijskog pokrova,
rizik od erozije bio bi ekstremno visok ili katastrofalan.


- Conclusions
Srednje godišnje vrijednosti površinskog otjecanja
na plohi B6 s posječenom šikarom bijelog graba, ali
sačuvanim humusnoakumulativnim horizontom i
listincem, na nagibu od 26°, iznosi 24,03 mm/m"
(240,3 m3/ha), s koeficijentom otjecanja od 0,0192 i
gubicima tla od 0,0072 t/ha, a na plohi Bj sa sačuvanom
šikarom bijelog graba pokrovnosti 61,14% na
nagibu 26°, površinsko otjecanje iznosi 19,53 mm/m2
(195,3 m3/ha), s koeficijentom otjecanja od 0,0156 i
gubicima tla od 0,0056 t/ha. Maksimalni koeficijent


45




ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 44     <-- 44 -->        PDF

V. Topic. L. Butorac: UTJECAJ SIKARli BIJELOG GRABA (Ciirpiiuis (mentalis Mill.) NA ZAŠTITU TLA ... Šumarski list - SUPLEMENT (2005), 40-50
Slika 2. Pokusne plohe B6 i B7 sa sačuvanom i posječenom šikarom
bijelog graba


Figure 2 Sample plots B6 and B7 with preserved and removed
scrub vegetation of oriental hornbeam
(Snimio -Foto: V. Topic)


ne na milimetarski papir, koji omogućava planimetrijsko
određivanje površine zastrtosti tla krošnjama svakog
stabalca. Zatim se terenski tlocrt projekcije krošanja
na milimetarskom papiru skeniranjem prebacio u
digitalni oblik, stoje obavljeno u Auto Cad programu.


U promatranom je razdoblju na postavljenim pokusnim
plohama praćeno i izravno mjereno erozijsko
djelovanje oborinske vode. Istraživanje utjecaj sačuvane
šikare bijelog graba (ploha B7) i posječene šikare
bijelog graba (ploha B6) na zaštitu tla od erozije. Plohe
su ograđene betonskom ogradom (zidićem). Ograda je


Slika 3. Listinac ispod stabalaca bijelog graba na pokusnoj plohi
B6 prije sječe šikare


Figure 3 Leaf litter under young trees of oriental hornbeam in
sample plot B6 prior to scrub removal of scrub


(Snimio- Foto: V. Topic)


postavljena tako da pokusne plohe ne mogu primiti vodu
sa strane, niti je nekontrolirano gubiti s njezine površine.
Na donjem dijelu plohe nalazi se spremnik za
prikupljanje erozijskog nanosa. Na mjernim instrumentima
(kišomjer, ombrograf, termograf, termometri)
postavljenim na pokusnim plohama, motritelj je
svaki dan u 7 sati upisivao podatke u Dnevnik motrenja
meteorološke postaje, a u erodibilnim danima mjerio
količinu vode u spremnicima i uzimao uzorke za laboratorijsku
analizu.


REZULTATI ISTRAŽIVANJA - Research results


Tlo i elementi strukture zemljišnog pokrova na pokusnim plohama


Soil and elements of soil cover structure in sample plots


Strukturu zemljišnog pokrova na pokusnim plohama
B6 i B7 karakterizira plitko smeđe tlo na vapnencu
(kalcikambisol) koje se nalazi između vapnenačkih stijena
koje izbijaju na površinu u obliku manjih kamenih
blokova.


Tlo je većim dijelom pokriveno šikarom bijelog
graba koja ga štiti od daljnje akvatične i eolske erozije.
Analizom stjenovitosti i kamenitosti pokusnih ploha
utvrdili smo da stijene pokrivaju 50 do 70 % površine
ploha (slika 4).


Stjenovitost je pretežito vertikalna i kosa s pukotinama
ispunjenim tlom, pogodnim za ukorjenjivanje
šumskog drveća. Dubina humusnoakumulativnog horizonta
ispod šikare iznosi od 1 do 10 cm. Iznad Amo
horizonta nalazimo podhorizonte Ol i Of debljine 1 do
2 cm. Suho otpalo lišće šikare bijelog graba ravnomjerno
je rasuto ispod krošanja (slika 3). U momentu osnivanja
plohe količine šumske prostirke (listinca) iznosile
su od 1,27 do 10,5 t/ha. Težina istog uzorka listi-


Slika 4. Površinska stjenovitost i kamenitost na pokusnoj plohi B(,


Figure 4 Surface rocks and stones on the experimental plot B6
(Snimio Foto: V. Topic)




ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 43     <-- 43 -->        PDF

V. Topic. L. Bulorac: UTJECAJ ŠIKARE BIJELOG GRABA (Carpiiuts (mentalis Mill.) NA ZAŠTITU TLA . Šumarski list - SUPLEMENT (2005). 40-50
što ga čini jednim od najvećih bujičnih područja u Hrvatskoj
(Topić i Leko 1987, Mičetić 2000, Topić
2003). Godišnji gubici tla, odnosno količine nanosa koje
nepovratno odlaze s ovih površina u Jadransko more,
procjenjuje se na 1.140 hektara debljine sloja od 20 cm.
Kako se tlo, kao nezamjenjivi prirodni resurs, na kršu
vrlo teško i sporo stvara, pitanje njegove zaštite od prvorazrednog
je značenja. Imajući u vidu ove razloge,
Odjel za šumarstvo Instituta za jadranske kulture i melioraciju
krša u Splitu započeo je 1964. godine sa znanstvenoistraživačkim
radom na problematici erozije i
zaštite tla na kršu, a 1971. godine osnovao je prve trajne
eksperimentalne plohe s mjernim instrumentima u bujičnim
slivovima na mediteranskom krškom području, s


ciljem da se suvremenim stacioniranim metodama dođe
do originalnih podataka o bitnim karakteristikama erozije
tla vodom. Plohe se nalaze na različitim nagibima, s
različitim geološkim i pedološkim karakteristikama i
pod različitim biljnim pokrovom. Rezultati dosadašnjih
istraživanja objavljeni su u više radova (J e d 1 o w s k i i
dr. 1975, Topić 1987, 1988; Topić i Kadović
1991; Topić 1995, 1996, 2001, 2003) i dr.


U ovom se radu iznose rezultati istraživanja utjecaja
šikare bijelog graba na zaštitu tla od erozije, koje
zauzimaju najveće površine u submediteranskom krškom
području Hrvatske. Zajedno s hrastom meduncem
pokrivaju preko 350.000 hektara površine i čine značajno
ekološko uporište u ovom prostoru.


OBJEKT ISTRAŽIVANJA I METODA RADA - Research area and method of work


Istraživanja su obavljena na padinama Moseća kod
Muca, na pokusnim plohama


B6 i B7 u šikarama bijelog graba. Plohe se nalaze na
nadmorskoj visini od 550 m, sjeverne ekspozicije i nagiba
26°. Izgrađene su od krednih vapnenaca s plitkim
do srednje dubokim i jako skeletnim smeđim tlom karakterističnog
A- (B) rz -R profila (Vrbek, 1999). Pokrovnost
na plohama iznosi od 61,14 % (ploha B7) do
65,34 % (ploha B6), a srednja visina bijelog graba je
1,59 m odnosno 1,79 m. Iste imaju sve značajke mješo


vite šume hrasta medunca i bijeloga graba (Querco-Carpinetum
orientalis H-ić 1939), najznačajnije šumske zajednice
submediteranskog krškog područja Hrvatske,
koja na plitkoj kamenitoj podlozi i danas, nakon višestoljetne
degradacije zauzima velike površine (slika 1).


Seletković i Katušin (1992) područje Muca
svrstavaju u tip klime Cfsax" koji karakterizira ukupan
zbroj godišnjih količina oborina od oko 1.300 mm i
srednja godišnja temperatura od 13,1 °C. To je umjereno
topla kišna klima s vrućim ljetima i srednjom mje


Ploha B6 Ploha B7


19


Slika 1.
Zemljovid Hrvatske s područjem listopadne šume hrasta medunca s bijelim grabom
i pokusnim plohama B6 i B7 na kojima su obavljena istraživanja


Figure 1 Map of Croatia with the area of deciduous forest of pubescent oak with oriental
hornbeam and sample plots B6 and B7, where research was conducted


sečnom temperaturom iznad 22 °C.
Zimsko kišno razdoblje je široko
rascijepljeno u proljetni (travanj do
lipanj) i jesensko-zimski maksimum
(listopad, studeni), a najsuši dio godine
pada u toplo godišnje doba.


Kako bi se što egzaktnije utvrdio
utjecaj šikare bijelog graba na
zaštitu tla od erozije tijekom 2001.
godine posječena je šikara na pokusnoj
plohi B6, a na pokusnoj plohi
B7 je sačuvana (slika 2).


Obavljena je pedotaksonomska
indentifikacija ploha, uzeti su uzorci
tla iz pedološkog profila za laboratorijsku
analizu i snimljena struktura
pedološkog pokrova. Prikupljeni
su i uzorci listinca s 0,09 m2
površine ispod stabalaca bijelog
graba (slika 3).


Na pokusnim plohama obavljene
su izmjere na vegetaciji, izmjerena
je visina šikare i horizontalna
projekcija krošanja, čiji primjer je
razvidan na slici 1. Snimljene su
horizontalne projekcije krošanja
svih stabalaca bijelog graba i ucrta




ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 42     <-- 42 -->        PDF

IZLAGANJE NA ZNANSTVENOM SKUPU PRESENTATION AT THE INTERNATIONAL SYMPOSIUM Šumarski list - SUPLEMENT (2005). 40-50
UDK 630* 116


UTJECAJ ŠIKARE BIJELOG GRABA (Carpinus orientalis Mili.)
NA ZAŠTITU TLA OD EROZIJE U HRVATSKOJ


THE IMPACT OF SCRUB VEGETATION OF ORIENTAL HORNBEAM {Carpinus orientalis Mil
ON SOIL PROTECTION AGAINST EROSION IN CROATIA


Vlado TOPIC, Lukrecija BUTORAC*


SAŽETAK: U ovom radu prikazani su rezultati istraživanja utjecaja šikare
bijelog graba /´Carpinus orientalis Mili.) na zaštitu tla od erozije prouzročene
kišom, koje zauzimaju najveće površine na submediteranskom krškom području
Hrvatske. Istraživanja su obavljena na padinama Moseća kod Muca na pokusnim
plohama B6 i B7 u razdoblju od 1999. do 2003. godine. Plohe imaju nagib
26° i izgrađene su od krednih vapnenaca na kojima se nalazi plitko smeđe
tlo (kalcikambisol). Pokrovnost na plohama iznosi od 61,14 % (ploha B7) do
65,34 % (ploha Br), a srednja visina bijelog graba je 1,59 m odnosno 1,79 m.
Kako plohe imaju iste geološke, pedološke i vegetacijske karakteristike na koje
padaju iste količine oborina i s istim intenzitetom, tijekom 2001. godine, radi
potpunijeg istraživanja erozije, posječena je šikara na pokusnoj plohi B6. Prije
sječe šikare vrijednosti površinskog otjecanja oborina neznatno su bile veće na
pokusnoj plohi B7 koja je imala nešto manju pokrovnost.


Nakon obavljene sječe šikare, na pokusnoj plohi B6 sa sačuvanim listincem
i humusnoakumulativnim horizontom, srednja godišnja vrijednost površinskog
otjecanja oborina iznosila je 24,03 mm/m (240,3 nr /ha), s koefici


jentom otjecanja od 0,019 i gubicima tla od 0,0072 t/ha, dok je na pokusnoj
plohi B7 sa sačuvanom šikarom bijelog graba, površinsko otjecanje iznosilo
19,53 mm/m2 (195,3 m3/ha), s koeficijentom otjecanja od 0,0156 i gubicima
tla od 0,0056 t/ha. Maksimalni koeficijent površinskog otjecanja iznosio je na
pokusnoj plohi B6- 0,075, a na pokusnoj plohi B7´ — 0,0295.


Klj učne r ij e č i: krš, erozija, pokusne plohe B6 i B7, šikara bijelog graba,
oborine, površinsko otjecanje, gubici tla.


UVOD - Introduction


Šumska vegetacija najdjelotvornije štiti zemljište od šume zauzimaju samo 3,7 % (To p i ć, 1994). Ovako neubrzane,
eksccsivne erozije. U dobro očuvanoj šumi s povoljna struktura šumskog fonda svakako pospješuje i
kojom se pravilno gospodari nema ubrzane erozije, javdaljnje
erozijske procese na ovom području.
lja se samo normalna erozija u kojoj je odnošenje tla


Od ukupne površine mediteranskog krškog poznatno
ispod erozijske tolerancije. Problem je u tome dručja Republike Hrvatske, koje iznosi 15.389 km2,


što su šumski ekosustavi na mediteranskom krškom po


različitim intenzitetom erozije tla vodom zahvaćeno je
dručju Hrvatske jako degradirani, a s time je smanjena i


oko 95 % površine, od toga značajnijom erozijom 40 %
njihova protuerozijska funkcija. Gotovo 60 % površine


(Topić, 2003). Prema tome, područje je jako ugrožepokrivaju
panjačc, šikare, makije i goleti, dok visoke


no erozijom, a njegovi pojedini predjeli potpuno su degradirani.
Na ovom ekološki vrlo osjetljivom prostoru
s visokim stupnjem rizika od erozije, degradacije tla i


Dr. se. Vlado Topic, Lukrecija Butorac, dipl. ing. šum..


devastacije vegetacije, registrirano je 668 bujičnih vo


Institut za jadranske kulture i melioraciju krša,


PutDuilova 11. 21000 Split dotoka, s ukupnom slivnom površinom od 3.024 km´,