ZAJIŠTĚNÍ HARMONIZACE KRAJINOTVORNÉ, HYDROLOGICKÉ A PRODUKČNÍ FUNKCE AGRÁRNÍCH VALŮ A TERAS PRO DIVERZIFIKACI AKTIVIT NA VENKOVĚ

Transkript

1 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 Název aktivity: Číslo grantu: QH /2008 STANOVENÍ KRITÉRIÍ PRO HODNOCENÍ VLIVU HYDROLOGIE, GEOMORFOLOGIE A VEGETACE NA VODNÍ REŽIMY VYBRANÝCH ÚZEMÍ S AGRÁRNÍMI VALY Číslo aktivity: A08/09 Zahájení/ukončení aktivity: 20/01 31/12/2009 Dílčí zpráva za rok 2009 Koordinátor: Prof. Ing. Pavel Kovář, DrSc. Sub-koordinátoři: Doc. Ing. Jakub Štibinger, CSc., Ing. Milan Kasl Listopad 2009

2 Autoři zprávy: Koordinátor: Prof. Ing. Pavel Kovář, DrSc. Sub-koordinátoři: Doc. Ing. Jakub Štibinger, CSc., Ing. Milan Kasl Spolupracovníci: Ing. Konstantin Dimitrovský, Ing. Darina Vaššová, Ing. Milan Sůva 2

3 Obsah: 1. Úvod Výběr navrhovaných kritérií pro hodnocení vodního režimu v krajině na území s agrárními valy Verbálně numerická stupnice pro hodnocení ohrožení vodního režimu a účinnosti protierozní (protipovodňové) ochrany na lokalitě s agrárními valy Geneze mocninných transformačních funkcí (modelový příklad) Doplňující databáze kritérií půd Závěry Literatura

4 1. Úvod Jedním z hlavních cílů výzkumného úkolu (projektu) s názvem Zajištění harmonizace krajinotvorné, hydrologické a produkční funkce agrárních valů a teras pro diverzifikaci aktivit na venkově je vyhodnotit vliv přítomnosti agrárních valů na vodní režim v krajině. Vytvoření souboru kritérií pro hodnocení vlivu hydrologie, geomorfologie a vegetace na vodní režimy vybraných území s agrárními valy, což je cílem této aktivity, je nezbytnou a nedílnou součástí celého projektu. Předpokládá se, že bude probíhat hodnocení určitých, konkrétně vymezených, ohraničených zájmových území v krajině s agrárními valy, která bude tvořit množinu posuzovaných variant. Jednotlivé hodnocené varianty pak mohou zahrnovat agrární valy v nejrůznějších konfiguracích, s různou polohou vůči svahu, s odlišnými délkami, výškami a rozměry, popřípadě mohou existovat také varianty bez agrárních valů. Vytvořená kritéria by měla umožnit objektivní hodnocení vlivu agrárních valů, nejrůznějším způsobem situovaných v krajině, na vodní režim. Je jasné, že soubor (katalog) těchto kritérií bude tvořit otevřená množina, jenž může být podle aktuálních a specifických potřeb rozšiřována a upravována tak, aby hodnocení vybraných (daných) variant bylo objektivní. Působením souboru (katalogu) kritérií na jednotlivé varianty vznikne databáze parametrů hodnocených variant, které budou v dalším procesu převedeny pomocí vhodně zvolených transformačních funkcí na bezrozměrné ukazatele. Provede se součet těchto ukazatelů pro jednotlivé dané varianty. Na základě axiomatické teorie kardinálního užitku MUT (Multiatribute Utility Theory) na kterém je založena filosofie hodnotícího procesu a pomocí aplikace metody TUVR (Totálního ukazatele vodního režimu) bude varianta s nevyšší hodnotou součtu hodnocena z hlediska vodního režimu v krajině jako nejvýhodnější. Součástí každé varianty je podrobný popis a specifikace agrárních valů a tak bude možné na základě výše uvedených výsledků vyhodnotit jejich vliv na vodní režim v krajině zájmové (posuzované) lokality kde se vyskytují. Vzhledem k tomu, že výběr a analýza rozhodovacího procesu pro navržené varianty, a ani poslední výše zmiňovaný hodnotící postup není do jisté míry součásti této aktivity, předpokládá se, že bude věnována odpovídající pozornost těmto oblastem v dalších etapách výzkumu. 4

5 2. Výběr navrhovaných kritérií pro hodnocení vodního režimu v krajině na území s agrárními valy Jednotlivá vybraná navrhovaná kriteria pro hodnocení vodního režimu v krajině na území s agrárními valy budou obsahovat označení, název, definici, způsob stanovení, použité jednotky a kde (na agrárním valu, mimo agrární val) by mohla být použita. V následujícím textu je uvedeno podrobnější vysvětlení. Označení kritéria: - číselné Název kritéria: - v názvu kritéria by se mělo objevit, co se daným kritériem bude hodnotit - popis a vysvětlení použitého kritéria ze kterého jednoznačně vyplyne jeho funkce, úloha a význam v hodnotícím procesu ve vztahu k vodnímu režimu v krajině s agrárními valy - název metody, vysvětlení postupu, případně stručný popis činnosti vedoucí k dosažení výsledků nezbytných pro použití (uplatnění) kritéria v posuzovacím procesu - fyzikální (m, m s 1, m 2 ) - relativní jednotky (RJ) verbálně numerické stupnice - na agrárním valu - mimo val - na agrárním valu i mimo val Kritérium č. 1: Struktura půdy Strukturou půdy se rozumí vzájemné uspořádání půdních částic na základě pedogeneze (vývoje) půdního druhu nebo půdního typu. Může být ovlivňována texturou, obsahem organické složky, mineralogickým složením, přítomností jednomocných a vícemocných kationů oxidu Fe a Al a množstvím karbonátů. Strukturální stav zkoumaného pórovitého prostředí agrárních valů je limitujícím faktorem jejich infiltračních schopností bez ohledu na inklinaci, expozici, tvar a velikost agrárního valu. Výsledkem použití kritéria je přesný popis strukturálního stavu (geologickomineralogické složení, hrubozrnnost, jemnozrnnost, obsah jílové frakce, obsah organických složek, množství karbonátů), který bude vyjádřen pomocí relativních jednotek (RJ) příslušné verbálně numerické stupnice (vztah struktury půdy k vodnímu režimu a k dalším ukazatelům ve vyšetřovaném místě). Vyhodnocení laboratorních měření (s pomocí uplatnění celé řady příslušných metod vedoucích ke stanovení výše zmiňovaných pedologických ukazatelů) na půdních vzorcích odebraných z vymezených území zájmové lokality s agrárními valy. 5

6 - relativní jednotky (RJ) verbálně numerické stupnice - na agrárním valu i mimo val Kritérium č.2: Zrnitost (zrnitostní složení) Zrnitostí je v tomto případě míněno stanovení velikosti zrn spolu s jejich rozdělením, které je znázorněno křivkou zrnitosti a získává se zpracováním výsledků zrnitostního rozboru na určitém, konkrétním vyšetřovaném půdním vzorku, odebraném na území s agrárními valy. Zrnitostním rozborem, prováděným laboratorně, se zjišťuje obsah jednotlivých kategorií zrnitosti (I, II, III, IV). Podle druhů půd se zvolí odpovídající metoda (Casagrande, Kopeckého, dekantační) pro stanovení obsahu jednotlivých zrnitostních frakcí. Výsledky mohou být prezentovány tabelárně anebo ve formě zrnitostních křivek. Zpracování dat (křivky zrnitosti, tabulky), které byly získány laboratorním měřením na vyšetřovaných půdních vzorcích, odebraných na území s agrárními valy. - fyzikální (%) - na agrárním valu i mimo val Kritérium č. 3: Zranitelnost půdního prostředí Zranitelností se v tomto případě rozumí intenzita rozpadu primárního stavu půdy na vybraných testovaných územích s agrárními valy. Zranitelnost je závislá na mineralogickém složení, zejména na obsahu jílových minerálů (montmorillonitu, illitu a kaolinitu), dále je závislá na vodním režimu, prokořenění, na vegetačním krytu a způsobu hospodaření. Výsledné vyhodnocení zranitelnosti půdního prostředí bude vyjádřeno pomocí relativních jednotek (RJ) příslušné verbálně numerické stupnice, která bude definovat stav zranitelnosti půdy ve vyšetřovaném místě. Podrobným rozborem a analýzou výsledků získaných laboratorním měřením půdních vzorků z území vybraných zájmových lokalit s agrárními valy, rozborem a analýzou výsledků získaných z příslušných terénních šetření a projektů. - relativní jednotky (RJ) verbálně numerické stupnice - na agrárním valu i mimo val 6

7 Kritérium č. 4: Půdní profil Půdním profilem je zobrazení půdního (zeminného) prostředí ve vertikálním směru. Výsledkem popisu půdního profilu v terénu v krajině s agrárními valy je geologickopetrografické zhodnocení daného stavu půdního pórovitého prostředí. Pro popis profilů se používá platná signatura horizontů odpovídající morfogenetickému klasifikačnímu systému J. Hraška, s úpravami J. Němečka. Zhodnocení popisu daného půdního profilu na vymezeném zájmovém území s agrárními valy bude prezentováno pomocí relativních jednotek (RJ) příslušné verbálně numerické stupnice (vztah půdního profilu k vodnímu režimu ve vyšetřovaném místě a k dalším ukazatelům krajiny). Zpracováním výsledků získaných přímým šetřením v terénu (použití kopaných sond nebo sondáže). - relativní jednotky (RJ) verbálně numerické stupnice - na agrárním valu i mimo val Kritérium č. 5: Vegetační kryt Vegetačním krytem se rozumí systémové uspořádání rostlinstva (sukcesí) tj. přízemní a vzrostlé vegetace. Stanovuje se popisem semikvantitativních vlastností fytocenóz, pro který bylo zvoleno fytocenologické snímkování s využitím 7-členné kombinované Brown- Blanguetovy stupnice ambundance a dominance (početnosti a pokryvnosti). Výsledné zhodnocení vegetačního krytu na vybraných územích v zájmové lokalitě krajiny s agrárními valy ve vztahu k vodnímu režimu a k dalším ukazatelům bude provedeno pomocí relativních jednotek (RJ) odpovídající verbálně numerické stupnice. Přímým terénním šetřením, resp. přímým šetřením vymezených ploch na vybraných územích zájmové lokalitě v krajině s agrárními valy v terénu. - v relativní jednotky (RJ) verbálně numerické stupnice - na agrárním valu i mimo val Kritérium č. 6: Hloubka prokořenění Hloubka prokořenění je systém pronikání, rozvětvení a rozložení kořenové soustavy vegetačního krytu na agrárním valu i mimo agrární val. Jedním z nejvýznamnějších faktorů, které výrazně ovlivňují hloubku prokořenění, je vodním režim vyšetřovaného místa a především existence hladiny podzemní vody. Stanovuje se úplným vertikálním a horizontálním odkryvem u dřevin a keřů a pomocí monolitu u přízemní vegetace (trávy, jetelotrávy, obilniny). Výsledkem je pak vertikální 7

8 a horizontální rozložení (vyživovací prostor) kořenové soustavy, které se udává v jednotkách délky (m, cm). - fyzikální (m, cm) - na agrárním valu i mimo val Kritérium č. 7: Retenční vodní kapacita (RVK) Retenční vodní kapacita (RVK) na vybraných územích v zájmové lokalitě krajiny s agrárními valy je ukazatel, který vypovídá o kapacitních schopnostech vyšetřovaného místa ve smyslu vodního režimu, tedy o schopnosti daného místa kumulovat vodu a to ve formě pevné fáze, kapalné fáze a ve formě vodních par. Ke stanovení je možné použit terénní i laboratorní (experimentální) metody, hodnota retenční vodní kapacity (RVK) se udává v % objemu. - fyzikální (% obj.) - na agrárním valu i mimo val Kritérium č. 8: Celková pórovitost (P) Celkovou pórovitost (P) lze definovat jako množství vzduchoprázdného prostoru v půdním profilu vyšetřovaného místa na vybraných územích v zájmové lokalitě krajiny s agrárními valy. Dále rozeznáváme pórovitost kapilární, semikapilární, nekapilární, meziagregátovou, vnitroagregátovou (a další). Udává se v % objemu anebo bezrozměrným číslem ( - ) v intervalu (v rozmezí) od 0 do 1 (přičemž 0 a 1 do tohoto oboru nepatří). Laboratorně. - fyzikální (% obj.) - bezrozměrné ( ) - na agrárním valu i mimo val Kritérium č. 9: Vlhkost (V) Vlhkost (V) se definuje jako podíl objemu vody k celkovému objemu pórovitého prostředí, ve kterém je obsažena. Vlhkost (V) se vyjadřuje v % objemu anebo bezrozměrným číslem ( ) v intervalu (v rozmezí) od 0 do 1 (přičemž 0 a 1 do tohoto oboru nepatří). 8

9 Přímým měřením v terénu na vyšetřovaných místech v zájmové lokalitě krajiny s agrárními valy (pomocí vlhkoměrů), laboratorním měřením z odebraných neporušených vzorků. - fyzikální (% obj.) - bezrozměrné ( ) - na agrárním valu i mimo val Kritérium č. 10: Nasycená hydraulická vodivost (K) Význam a definice nasycené hydraulické vodivosti (K) vyplývá z Darcyho zákona (Darcy 1856), podle kterého je rychlost proudění vody v pórovitém nasyceném půdním prostředí přímo úměrná rozdílu potenciálů na koncích testovaného vzorku a nepřímo úměrná délce vzorku. Nasycená hydraulická vodivost (K) reprezentuje konstantu úměrnosti v Darcyho zákoně, která je závislá na pórovitém materiálu a nezávislá na hodnotách potenciálů a délce vzorku a která má rozměr rychlosti (délka / čas) Jinak řečeno. Za předpokladu, že rozdíl potenciálů a délka vzorku budou konstantní, je možno tvrdit, že čím bude vyšší bude hodnota nasycené hydraulické vodivosti (K) vzorku, tím bude proudění vody v tomto vzorku rychlejší, tím bude lepší schopnost tohoto materiálu (vzorku) ve smyslu komunikačním pro vodu, lepší schopnost propouštět vodu. Předpokládá se plné nasycení vzorku. přímým terénním experimentálním infiltračním měřením (dvouválcová metoda, pomocí infiltrometru, pomocí metody Guelpského permeametru, metodou plněné sondy, v případě přítomnosti hladiny podzemní vody se použije jednosondová metoda, v laboratoři (odběr neporušených vzorků) na propustoměrech s konstantním nebo proměnným spádem. - fyzikální (m s 1, m den 1 ) - na agrárním valu i mimo val Kritérium č. 11: (Efektivní) drenážní pórovitost (Pd) Efektivní drenážní pórovitost (Pd) daného, testovaného materiálu určitého objemu, reprezentuje množství gravitační vody, které může být v tomto daném, testovaném materiálu určitého objemu obsaženo, za předpokladu jeho plného nasycení. Čím je vyšší efektivní drenážní pórovitost (Pd) daného, testovaného materiálu určitého objemu, tím jsou lepší schopnosti tohoto materiálu ve smyslu kapacitním (neodborně řečeno, tím se do něj vejde větší množství vody). Efektivní drenážní pórovitost (Pd) se vyjadřuje v % objemu anebo bezrozměrným číslem ( ) v intervalu (v rozmezí) od 0 do 1 (přičemž 0 a 1 do tohoto oboru nepatří). 9

10 Odečtením z retenčních křivek vlhkosti (laboratorní stanovení na podtlakovém (přetlakovém) přístroji, pískovém tanku) a s pomocí vztahů mezi sacím tlakem a ekvivalentním poloměrem kapilár, případně s použitím vztahů Van Genuchtena, nepřímým stanovením (výpočtem) ze známých hodnot nasycené hydraulické vodivosti (K). Efektivní drenážní pórovitost (Pd) lze v určitých případech odhadnout i přímým terénním experimentálním měřením. - fyzikální (% obj.) - bezrozměrné ( ) - na agrárním valu i mimo val Kritérium č. 12: Infiltrace, intenzita (rychlost) infiltrace Infiltrací, resp. intenzitou infiltrace se rozumí rychlost vsaku, rychlost vsakování vody do pórovitého prostředí. Je to tedy vsakovací schopnost daného, určitého pórovitého prostředí, je to schopnost pórovitého prostředí reagovat na srážky, zejména přívalové, schopnost reakce na záplavy, na povodně, a to ve smyslu vsakovacím. Intenzita (rychlost) infiltrace se vyjadřuje v jednotkách rychlosti (délka/čas). Pro popis a konkrétní vyjádření intenzity (rychlosti) infiltrace (viz aktivita A09/09 Terénní experimentální průzkum na vybraných územích s agrárními valy tohoto grantu) byly použity zkrácené infiltrační rovnice J. Philipa, jenž byly odvozeny z Richardsovy rovnice nestacionárního proudění vody v nenasycené zóně. Přímým terénním experimentálním infiltračním měřením (dvouválcovou metodou, pomocí jednoho infiltrometru, pomocí metody Guelpského permeametru). - fyzikální (m s 1, cm min 1, mm min 1, mm hod 1 ) - na agrárním valu i mimo val Kritérium č. 13: Poloha agrárních valů Je míněno jejich situování vzhledem ke svahu posuzované lokality, agrární valy situované přibližně po vrstevnici budou mít výrazně vyšší protierozní a protipovodňový efekt (účinek), než agrární valy situované přibližně po svahu. Také schopnost zachycení a zadržení povrchového odtoku bude u agrárních valů situovaných přibližně po vrstevnici vyšší, než u agrárních valů vybudovaných po svahu na území hodnocené zájmové lokality. Vyjádření vhodnosti polohy (umístění) agrárních valů na posuzovaném území v zájmové lokalitě může být provedeno např. pomocí úhlu mezi průmětem agrárního valu a vrstevnicí anebo pomocí relativních jednotek (RJ) verbálně numerické stupnice. Z mapových podkladů (přímým měřením v terénu). 10

11 - fyzikální (stupně, ) - v relativní jednotky (RJ) verbálně numerické stupnice - na území s agrárními valy Kritérium č. 14: Celková délka agrárních valů Celkovou délkou agrárních valů na vymezeném posuzovaném území zájmové lokality se myslí součet všech délek půdorysů agrárních valů na posuzované ploše bez ohledu na jejich umístění. Lze totiž předpokládat, že agrární valy (jakkoli situované) budou zvyšovat geo-diverzitu (velmi pravděpodobně i biodiverzitu) posuzovaného území. Zároveň je zřejmé, že agrární valy, v případě že nebudou situované vyloženě po svahu zájmové lokality, mohou mít určitý, více či méně významný (více či méně účinný) protierozní a protipovodňový efekt. Celková délka agrárních valů bude vyjádřena v délkových jednotkách (m, km). Přímým měřením v terénu, z mapových podkladů, případně kombinací obou předchozích postupů. Poznámka: V případě, že plochy posuzovaného území zájmové lokality budou co do velikosti různé, bude hodnota celkové délky agrárních valů vztažena na jednotku plochy. - fyzikální (m, km, popř. m, km/jednotka plochy) - na území s agrárními valy Kritérium č. 15: Náhradní (ekvivalentní) objem agrárních valů Náhradní (ekvivalentní) objem agrárních valů je možný definovat jako vypočtený (odhadnutý) objem agrárních valů na vymezené ploše posuzovaného území zájmové lokality. Tento objem, resp. jeho aproximace, se stanoví vzájemným násobením (multiplikací) délky, šířky a výšky agrárních valů. Délku agrárních valů je možné definovat jako součet nepřerušených délek půdorysů všech agrárních valů na vymezené ploše posuzovaného území zájmové lokality. Šířku agrárních valů lze definovat jako průměrnou šířku půdorysu všech agrárních valů na ploše posuzovaného území a konečně výšku agrárních valů je možné definovat jako průměrnou vzdálenost terénu na vymezeném posuzovaném území k povrchu agrárních valů, odhadovanou (měřenou) přímo v místech agrárních valů. Náhradní (ekvivalentní) objem agrárních valů bude vyjádřen v objemových jednotkách (m 3 ). 11

12 Přímým měřením v terénu, z mapových podkladů (případně kombinací obou předchozích postupů) a výpočtem. Poznámka: V případě, že plochy posuzovaného území zájmové lokality budou co do velikosti různé, bude hodnota náhradního (ekvivalentního) objemu agrárních valů vztažena na jednotku plochy. - fyzikální (m 3, popř. m 3 / jednotka plochy) - na území s agrárními valy Kritérium č. 16: Složení agrárního valu (profil agrárního valu) Složením agrárního valu, resp. profilem agrárního valu, se rozumí popis reprezentativního, charakteristického uspořádání a zastoupení (v množství objemu) kamenů s různou velikostí a různě uspořádaných. Dále pak popis a charakteristika různě zrněných štěrků zastoupených v různém množství, případný popis výskytu nejrůznějších zemin vyskytující se mezi kameny a štěrky, její složení a distribuce, zastoupení půdních typů a druhů. V neposlední řadě pak popis a uspořádání kořenového systému, zastoupení různých druhů vegetace, výskyt určitého dominantního, převládajícího vegetačního krytu. Zhodnocení skladby agrárního valu ve vztahu k vodnímu režimu a ostatním ukazatelům krajiny bude vyjádřeno pomocí relativních jednotek (RJ) příslušné verbálně numerické stupnice. Složení agrárního valu na vybraných územích v zájmové lokalitě bude definováno na základě podrobné analýzy výsledků získaných z šetření na agrárních valech, které bude zaměřeno speciálně na popis skladby agrárního valu a na charakteristiku jeho profilu. - v relativní jednotky (RJ) verbálně numerické stupnice - na území s agrárními valy Kritérium č. 17: Způsoby hospodaření Pro vyhodnocení vlivu způsobů hospodaření bude zpracován podrobný popis veškerých aktivit a činností provozovaných na vymezené ploše posuzovaného území s agrárními valy v dané zájmové lokalitě. Analýza vyhodnocovacího procesu vlivů vyplývajících z různých způsobů hospodaření bude zaměřena především na stanovení dopadů na půdu, vodní režim, vegetaci a ovzduší. Podkladem pro hodnocení bude i přesný časový harmonogram jednotlivých hodnocených aktivit a činností. Vyjádření vlivu (dopadů) hospodaření na půdu, vodní režim, vegetaci 12

13 a ovzduší na vymezené ploše posuzovaného území s agrárními valy v dané zájmové lokalitě bude provedeno pomocí relativních jednotek (RJ) příslušné verbálně numerické stupnice. Rozborem dat z příslušných podkladů (projekty, studie, normy, směrnice, územní plán výstavby, plány hospodaření, záznamy, popř. jiné související materiály), případně přímým terénním šetření na území zájmových lokalit v krajině s agrárními valy. - relativní jednotky (RJ) verbálně numerické stupnice - na území s agrárními valy - mimo valy 13

14 3. Verbálně numerická stupnice pro hodnocení ohrožení vodního režimu a účinnosti protierozní (protipovodňové) ochrany na lokalitě s agrárními valy V dalších etapách výzkumu budou nedílnou součástí souboru vybraných navrhovaných kritérií pro hodnocení vodního režimu v krajině na území s agrárními valy také odpovídající verbálně numerické stupnice s relativními jednotkami (RJ), které budou definovat, popisovat a vysvětlovat vztah příslušných kritérií k vodnímu režimu v krajině s agrárními valy právě pomocí zmiňovaných relativních jednotek (RJ). V následujícím textu je proto jako příklad uvedena formalizovaná pěti-stupňová verbálně numerická stupnice, která je definována pěti stupni relativních jednotek (RJ). V Tabulce 1 je uveden příklad této stupnice pro obecné (globální) hodnocení ohrožení vodního režimu a účinnosti protierozní (protipovodňové) ochrany na lokalitě s agrárními valy. Předpokládá se, že v dalším výzkumu se základní principy verbálně numerické stupnice se nebudou měnit, jednotlivé popisy hodnocení však budou individuálně upraveny a modifikovány pro použití a potřeby vybraných (navrhovaných), určitých, konkrétních kritérií. Formalizovaná pětistupňová verbálně numerická stupnice pro hodnocení ohrožení vodního režimu a účinnosti protierozní (protipovodňové) ochrany na lokalitě s agrárními valy Tabulka 1 POČET BODŮ: 1 Míra účinnosti protierozní ochrany půdy na lokalitě s agrárními valy je maximálně možná Míra účinnosti protipovodňové ochrany na lokalitě s agrárními valy je maximálně možná Míra negativního vlivu na vodní režim lokality s agrárními valy je nulová - žádná Míra ohrožení vodního režimu lokality s agrárními valy je nulová žádná POČET BODŮ: 2 Míra účinnosti protierozní ochrany půdy na lokalitě s agrárními valy je velmi dobrá Míra účinnosti protipovodňové ochrany na lokalitě s agrárními valy je velmi dobrá Míra negativního vlivu na vodní režim lokality s agrárními valy je málo významná Míra ohrožení vodní režimu lokality s agrárními valy je málo významná POČET BODŮ: 3 Míra účinnosti protierozní ochrany půdy na lokalitě s agrárními valy je dobrá Míra účinnosti protipovodňové ochrany na lokalitě s agrárními valy je dobrá Míra negativního vlivu na vodní režim lokality s agrárními valy je průměrná Míra ohrožení vodní režimu lokality s agrárními valy je průměrná POČET BODŮ: 4 Míra účinnosti protierozní ochrany půdy na lokalitě s agrárními valy je přijatelná Míra účinnosti protipovodňové ochrany na lokalitě s agrárními valy je přijatelná Míra negativního vlivu na vodní režim lokality s agrárními valy je přijatelná Míra ohrožení vodní režimu lokality s agrárními valy je přijatelná POČET BODŮ: 5 Míra účinnosti protierozní ochrany půdy na lokalitě s agrárními valy je nulová Míra účinnosti protipovodňové ochrany na lokalitě s agrárními valy je nulová Míra negativního vlivu na vodní režim lokality s agrárními valy je nepřijatelná Míra ohrožení vodní režimu lokality s agrárními valy je nepřijatelná Riziko je nepřijatelné Poznámky: - Jde o nepřímou závislost ve prospěch a bezpečnosti vodního režimu v krajině s agrárními valy podle zásady čím vyšší tím horší! - Dvě i více variant mohou obdržet stejný počet bodů. 14

15 4. Geneze mocninných transformačních funkcí (modelový příklad) Genezí transformačních funkcí se budou podrobně zabývat další etapy výzkumu, cílem zde uvedeného příkladu je proto pouze objasnění základních principů jejich konstrukce a vysvětlení jejich úlohy v rozhodovacím procesu. Zároveň se tak lépe zdůvodní funkce a význam souboru kritérií (viz kap. 1) vybraných a navrhovaných kritérií pro ohodnocení vodního režimu na vybraných lokalitách (variantách) zájmové plochy v krajině s agrárními valy. Pomocí aplikace kritérií na vybrané konkrétní ohraničené lokality (varianty) zájmové plochy v krajině s agrárními valy, se obdrží databáze parametrů P ohodnocení vodního režimu s jednotkami (např. m s 1, % obj., RJ atd.), které se používají v jednotlivých navrhovaných a použitých kritérií. Cílem transformačních funkcí je převést tyto parametry P (m s 1, % obj., RJ atd.) na bezrozměrné ukazatele U ( ) vodního režimu pro právě pro uvažované varianty. Matematický popis procesu je reprezentován rovnicí (1) ve tvaru U = fce (P) k (1) která převede parametry P (m s 1, % obj., RJ atd.) na ukazatele U ( ) a kde k ( ) je tzv. transformační mocninná konstanta, resp. exponent, který se stanoví z množiny známých hodnot parametrů P (m s 1, % obj., RJ atd.) určitým postupem. Ukazatele vodního režimu U ( ) jsou bezrozměrné a nabývají hodnot od nuly (0) do jedné, platí tedy pro U ( ) U 0;1 Rovnice (1) převede různé jednotky příslušných použitých kritérií (m s 1, % obj., RJ atd.) na stejný, bezrozměrný ekvivalent U ( ). Jako modelový příklad pro názorné objasnění postupu byla vybrána dvě kritéria, kritérium č. 11, Drenážní pórovitost Pd (% obj.) a kritérium č. 13, Poloha agrárních valů (RJ), která byla použita na tři simulované vybrané lokality varianty, variantu V1, V2 a V3, situované na zájmové ploše v krajině s agrárními valy. Tabulka 2 znázorňuje databázi parametrů známých hodnot P (% obj, RJ), jenž byla získána použitím kritérií č. 11 (% obj.) a č. 13 (RJ) na varianty V1, V2 a V3. Tabulka 2: Databáze parametrů P č. kritéria Varianty V1 V2 V3 11. (% obj.) (RJ) označení nepřímé závislosti (čím vyšší tím horší, viz Úvod této aktivity) Existuje mnoho nejrůznějších způsobů a celá řada metod jak provádět transformaci typu P U, tj. jak vytvořit (generovat) rovnici (1) U = fce (P) k. V dalším postupu byla vybrána mocninná transformační funkce, která bude sloužit pro převedení parametrů P (% obj., RJ) na bezrozměrné ukazatele U ( ). Pro tento konkrétní příklad byly definovány, jako typ rovnice (1), vztahy 15

16 U k P Pp = Pk Pp (2a) resp. pro kritéria s nepřímou závislostí, + k P Pp U = 1 (2b) Pk Pp kde Pp je P počáteční Pp = Pmin d (Pmin je P minimální) Pk je P koncové Pk = Pmax + d (Pmax je P maximální) pro d platí d = (Pmax Pmin)/10 V rovnici (2) je neznámou exponent k, který určíme takto: Minimální hodnota ukazatele U je 0, maximální pak 1, tedy vypočtený průměr Upr. Bude mít hodnotu Uprům = (0 + 1)/2 = 0,5. Této hodnotě pak bude odpovídat průměr Ppr, tedy známa hodnota, která se stanoví výpočtem průměru (Pprům) pro jednotlivá kritéria (v tomto případě č. 11 a č. 13) a varianty (v tomto případě V1, V2, V3). Rovnice (2) tedy přejde do tvaru k Ppr Pp 0, 5 = Pk Pp (3a) resp. pro kritéria s nepřímou závislostí, + k Ppr Pp 0, 5 = 1 Pk Pp (3b) kde jediná neznámá je exponent k, pro který dále platí k Ppr Pp = ln 0,5/ ln (4) Pk Pp Snadno se přesvědčíme, že rovnice (4) bude platit také pro kritéria s nepřímou závislostí. V dalším textu je demonstrován konkrétní výpočet, nezbytný pro ohodnocení variant V1, V2, V3 s agrárními valy ve vztahu k vodnímu režimu v těchto zájmových lokalitách krajiny, za použití kritéria č. 11 [Drenážní pórovitost Pd (% obj.)] a kritéria č. 13 [Poloha agrárních valů (RJ)]. Geneze transformační funkce typu (2) pro transformaci parametrů P (% obj.) kritéria č. 11 [Drenážní pórovitost Pd (% obj.)] na bezrozměrné ukazatele U ( ), pro varianty V1, V2, V3 je uvedena v dalším postupu. Pp = Pmin d (Pmin = 10) Pk = Pmax + d (Pmax = 25) d = (Pmax Pmin)/10 = (25 10)/10 = 1,5 16

17 Pp = Pmin d = 10 1,5 = 8,5 Pk = Pmax + d = ,5 = 26,5 Je-li Pp = 8,5, resp. Pk = 26,5, pak podle rovnice (2) platí U P 8,5 = 18 k (5) Hodnota exponentu k v rovnici (5) se určí s použitím rovnice (4) Ppr = ( )/3 = 16,66 Dále podle (4) platí 0,5 16,66 8,5 = 18 odtud pak k = 0,876 k Vytvořená transformační mocninná funkce pro kritérium č. 11 je dána vztahem 0,876 8,5 U = P 18 (6) Stejný postup platí i pro genezi transformační funkce typu (2) pro transformaci parametrů P (RJ) kritéria č. 13 [Poloha agrárních valů (RJ)] na bezrozměrné ukazatele U ( ), pro varianty V1, V2, V3. Pp = Pmin d (Pmin = 2) Pk = Pma + d (Pmax = 4) d = (Pmax Pmin)/10 = (4 2)/10 = 0,2 Pp = Pmin d = 2 0,2 = 1,8 Pk = Pmax + d = 4 + 0,2 = 4,2 Je-li Pp = 1,8, resp. Pk = 4,2, pak podle rovnice (2) platí U k P 1,8 = 1 (7) 2,4 Hodnota exponentu k v rovnici (7) se určí s použitím rovnice (4) Ppr = ( )/3 = 3,33 Dále podle (4) platí 0,5 = 3,33 2,4 k 1,8 17

18 odtud pak k = 1,546. Vytvořená transformační mocninná funkce pro kritérium č. 13 je dána vztahem 1,546 P 1,8 U = 1 2,4 (8) Transformace parametrů P na bezrozměrné ukazatele U podle rovnic (6) a (8) se provede dosazením známých hodnot parametrů P do rovnic (6) a (8). Pro kritérium č. 11 bude použita rovnice (6) a pro kritérium č. 13 bude použita rovnice (8) a to pro vybrané (posuzované) varianty V1, V2, a V3. Vznikne tak databáze bezrozměrných ukazatel U ( ), která je uvedena v Tabulce 3. Tabulka 3: Databáze ukazatelů U ( ) č. kritéria Varianty V1 V2 V3 11. Pd 0,409 0,113 0, Poloha valu 0,127 0,127 0,978 Uk Σ = 0,536 Σ = 0,240 Σ = 1,904 Poté se provede součet ve vertikálním směru pod jednotlivými variantami (sloupci) V1, V2 a V3 vertikálně, směrem dolů. Suma s nejvyšší hodnotou komplexního ukazatele Uk (viz Tabulka 3) reprezentuje nejlépe ohodnocenou variantu s ohledem na vodní režim v krajině s agrárními valy z množiny posuzovaných variant (V1, V2, V3). V tomto konkrétním případě se jedná o variantu V3 (Uk = 1,904). Je tedy možné konstatovat, že vodní režim na zájmové lokalitě reprezentované variantou V3 (Uk = 1,904) vzhledem ke svým kapacitním schopnostem ve smyslu zachycení vody v povrchových vrstvách [zohlednění kritéria č. 11, Drenážní pórovitost Pd (% obj.)] a s ohledem na polohu agrárních valů na svém území [zohlednění kritéria č. 13, Poloha agrárních valů (RJ)], je (v porovnání s variantami V1, V2) nejlépe fungujícím v souvislosti: - s kapacitními schopnostmi ve smyslu zachycení vody v povrchových vrstvách krajiny na zájmové lokalitě (V3) - s protipovodňovými a protierozními účinky zájmové lokality s agrárními valy (V3) Předpokládá se, že v některých z příštích etap tohoto výzkumu bude cíleně prováděno ověřování hypotéz a zároveň by mohly probíhat související analýzy spolu s výběrem vhodných mechanizmů a nástrojů rozhodovacích a posuzovacích procesů, v souvislosti s hodnocením vodního režimu na území vybraných lokalit v krajině s agrárními valy. Jako jeden z mnoha možných příkladů lze uvést následující postup, jenž by mohl být ověřen právě v dalším období výzkumu: - výběr konkrétní vzorové (prověřené) varianty Vk s prokazatelně nejlepšími vlastnostmi ve vztahu k vodnímu režimu v krajině s agrárními valy na množině posuzovaných variant Vi - přiřazení vypočtené hodnoty Vk Uk = Uopt této variantě - s využitím Uk = Uopt a s pomocí dalších mechanizmů a postupů pak vytvořit příslušnou klasifikační stupnici pro hodnocení vodnímu režimu v krajině s agrárními valy - na základě této stupnice provést konkrétní, vzorové (pilotní) hodnocení vodnímu režimu v krajině s agrárními valy a tím i vlivu agrárních valů na vodní režim a to vše na vytvořené množině navrhovaných variant Vi v zájmovém území krajiny s agrárními valy 18

19 5. Doplňující databáze kritérií půd Předpokládá se, že v dalším textu prezentovaná doplňující databáze kritérií půd bude podle potřeby sloužit jako doplněk předchozího souboru kritérií, hodnotící pórovité půdní prostředí (ve vztahu na vodní režim) na zájmových lokalitách v krajině s agrárními valy. Doplňující databázi tvoří přehled již dříve vytvořených kritérií pro systémové hodnocení nevýrobních a výrobních funkcí půdy. Jedná se výstup grantového projektu "VYPRACOVÁNÍ SOUSTAVY HODNOCENÍ A OCEŇOVÁNÍ UŽITKŮ A AKTIV PŘÍRODNÍCH STATKŮ V EKONOMII ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ" (Program výzkumu a vývoje MŽP ČR pro rok program BIOSFÉRA, projekt číslo VaV/620/1/97, doba řešení 1997 a 1998, zodpovědný řešitel J. Říha a kol., EcoImpAct Praha). Tým dalších řešitelů tvořili zástupci Českého ekologického ústavu Praha, katedry hydromeliorací FS ČVUT Praha, Konzultační kanceláře pro životní prostředí EVERNIA s. r. o. Liberec, VŠE Praha, Ústavu pro hospodářskou úpravu lesů Brno, Národohospodářského ústavu AV ČR, Ústavu dějin umění - střediska urbanismu AV ČR, EKOAQUA Praha, GEOSCI Praha, EXTRAVILÁNu-odborné správy lesů a poradenské služby v oblasti životního prostředí Mnichovice, Ústředního a kontrolního ústavu zemědělského Brno, a další subjekty. Zároveň byla tato databáze použita jako součást výzkumného úkolu s názvem METODIKA NÁVRHU A VÝSTAVBY OPTIMÁLNÍ VARIANTY PROTIPOVODŇOVÝCH A PROTIEROZNÍCH OPATŘENÍ (PPPO) PRO ZMÍRNĚNÍ EXTRÉMNÍCH HYDROLOGICKÝCH JEVŮ - POVODNÍ A SUCHA V KRAJINĚ, pro MZe ČR, číslo grantu NPV-MZe VRK1/TP3-DP6 (1G 57040), zodpovědný řešitel ČZU Praha, FŽP, KBÚK, P. Kovář a kol. Předpokládá se, že dalších etapách výzkumu budou, podle aktuálních potřeb, určité vhodné části této databáze modifikovány a použity k doplnění výše uvedených kritérií pro hodnocení vodního režimu v krajině na vybraných územích s agrárními valy. 5.1 Kritéria pro hodnocení nevýrobních funkcí půdy Indikátorový list č. 1 CIVILIZAČNÍ A OCHRANNÁ FUNKCE PŮDY VE SPOJENÍ S AKTUÁLNÍM STAVEM EKOSYSTÉMU ČI EKOTONU Kritérium implicitně definuje míru potenciálního ohrožení popř. očekávanou změnu, tj. zhoršení až ztrátu stabilizační funkce půdy (popř. souvisejících krajinných složek) pomocí stupně ekologické stability SES. Indikátorový list č. 2 SPOLEČENSKÁ PREFERENCE EKOLOGICKÉ FUNKCE Kritérium vyjadřuje vhodnost provedení změny ve využívání posuzovaného pozemku (lokality) z dosavadní zemědělské výrobní produkce na funkci nevýrobní ekologickou. Implicitně zohledňuje ztrátu produkčního potenciálu půdy ve prospěch celospolečensky upřednostněné ekologické funkce, čímž má charakter robustního kritéria. 19

20 Indikátorový list č. 3 ZMĚNA VÝROBNÍ FUNKCE PŮDY NA FUNKCI NEVÝROBNÍ EKOLOGICKOU Kritérium posuzuje změnu druhu pozemku, tj. odnímání půdy ze ZPF podle zákona č. 334/92 Sb., o ochraně ZPF, aktuálně z hlediska zařazení pozemku do třídy ochrany zemědělské půdy (TOZP), viz Metodický pokyn MŽP ČR. Ukazatel kritéria je určen vztahem k definované třídě ochrany zemědělské půdy podle transformační křivky určené expertním způsobem. Míra užitku je posouzena z hlediska širších souvislostí potenciálně prospěšné nevýrobní ekologické funkce půdy v krajině. Indikátorový list č. 4 ZMĚNA VÝROBNÍ FUNKCE PŮDY NA FUNKCI NEVÝROBNÍ MIMOEKOLOGICKOU Kritérium posuzuje změnu druhu pozemku, tj. odnímání půdy ze ZPF podle zákona č. 334/92 Sb., o ochraně ZPF, aktuálně z hlediska zařazení pozemku do třídy ochrany zemědělské půdy (TOZP), viz Metodický pokyn MŽP ČR. Ukazatel kritéria je určen vztahem k definované třídě ochrany zemědělské půdy podle transformační křivky určené expertním způsobem. Míra užitku je posouzena z hlediska širších souvislostí potenciálně prospěšné nevýrobní ekologické funkce půdy v krajině. Indikátorový list č. 5 FUNKCE RECEPTORA A NOSITELE PŮDNÍ VODY, PODZEMNÍ VODY A PROSTORU AKUMULACE A FUNKCE INERTNÍ MATRICE VE SMYSLU NEUTRÁLNÍHO TRANSPORTNÍHO MEDIA (z hlediska vlivu na množství a oběh vody podzemní a půdní) Kriterium definuje míru schopnosti půdy dlouhodobě, popř. krátkodobě akumulovat půdní vodu, která je v rámci srážkoodtokových vztahů (transformace povrchového odtoku na podpovrchový) transportována v půdním profilu. Vzhledem k vzájemné návaznosti nasycené a nenasycené půdní zóny, redistribuce půdní vody v návaznosti na infiltraci a evapotranspiraci, nerozlišujeme v rámci uvedeného kriteria tyto dvě půdní zóny. 20

21 Indikátorový list č. 6 TRANSFORMAČNÍ KVANTITATIVNÍ FUNKCE PŮDY (Transformační schopnost půdy kvantitativní transformace v rámci srážkoodtokových vztahů, redistribuce půdní vlhkosti) Definice kriteria a ukazatele Kriterium definuje schopnost půdy krátkodobě a dlouhodobě transformovat v rámci srážko-odtokových vztahů ovzdušné srážky na povrchový a podzemní odtok, a redistribuovat vlhkost v půdním profilu. Ukazatelem kriteria je hydrologická skupina půdy, která udává schopnost půdy transformovat ovzdušné srážky a implicitně zahrnuje schopnost půdy redistribuovat půdní vlhkost. Indikátorový list č. 7 FUNKCE RECEPTORA A NOSITELE PŮDNÍ VODY, PODZEMNÍ VODY A PROSTORU AKUMULACE A FUNKCE INERTNÍ MATRICE VE SMYSLU NEUTRÁLNÍHO TRANSPOTRNÍHO MEDIA (z hlediska vlivu na množství a oběh vody povrchové) Kriterium definuje schopnost půdy akumulovat vodu v mikroreliéfu povrchu půdy, ovlivňovat odtokový režim transformací kapalných a tuhých srážek na povrchový a podzemní odtok a redistribuovat vlhkost v půdním profilu. Ukazatelem kriteria je hydrologická skupina půdy, která udává schopnost půdy transformovat ovzdušné srážky a implicitně zahrnuje schopnost půdy redistribuovat půdní vlhkost. Indikátorový list č. 8a FUNKCE NÁRAZNÍKOVÉ ZÓNY (BUFFER) HYDROGRAFICKÉ SÍTĚ (kolem vodních toků a nádrží) VARIANTA A Kriterium definuje funkci půdy jako stanoviště pro vytvoření nárazníkové zóny (sedimentační pás buffer) kolem vodních toků a nádrží. V nárazníková zóně dochází k sedimentaci transportovaných nerozpuštěných látek a ke zvýšení vsaku, čímž se příznivě ovlivňuje kvalita vody a režim odtoku. Ukazatelem kriteria je šířka sedimentačního pásu, která udává retenční schopnost pásu pokryv. 21

22 Indikátorový list č. 8b FUNKCE NÁRAZNÍKOVÉ ZÓNY (BUFFER) HYDROGRAFICKÉ SÍTĚ (kolem vodních toků a nádrží) VARIANTA B Kriterium definuje funkci půdy jako stanoviště pro vytvoření nárazníkové zóny (sedimentační pás buffer) kolem vodních toků a nádrží. V nárazníková zóně dochází ke zvýšení vsaku a sedimentaci transportovaných nerozpuštěných látek, čímž se příznivě ovlivňuje režim odtoku a čistota vody. Ukazatelem kriteria je hydrologická skupina půdy, která udává schopnost půdy transformovat ovzdušné srážky a implicitně zahrnuje půdu jako prostředí pro vegetační pokryv. Indikátorový list č. 9 STABILIZAČNÍ A OCHRANNÁ FUNKCE PŮDY V SYSTÉMU PŮDA-VODA-ROSTLINA Definice kriteria a ukazatele Kriterium implicitně definuje multifunkční schopnost půdy zadržování a odbourávání znečisťujících látek, filtračního, pufrovacího a transformačního potenciálu půd s ohledem na vliv těchto půdních funkcí na ekologickou rovnováhu systému. Indikátorový list č. 10 FUNKCE ŘÍZENÍ OBĚHU LÁTEK A ENERGIE V SYSTÉMU PŮDA-VODA-ATMOSFÉRA Definice kriteria a ukazatele Kriterium implicitně definuje funkci půdy, respektive trasnformační funkci povrchových vrstev zemského pokryvu pokud se jedná o odrazivost, přenos a distribuci tepelné energie v ekosystému. Indikátorový list č. 11 RETENČNÍ FUNKCE PŮDY Z HLEDISKA IMOBILIZACE RIZIKOVÝCH PRVKŮ Kriterium implicitně definuje míru ohrožení ostatních složek biosféry (hydrosféra, ovzduší) potenciální mobilizací rizikových prvků (RP) obsažených v půdě na základě tranferových faktorů hlavních půdně-litogenní skupin. 22

23 Indikátorový list č. 12 RETENČNÍ FUNKCE PŮDY Z HLEDISKA IMOBILIZACE RIZIKOVÝCH ORGANICKÝCH LÁTEK Definice kriteria a ukazatele Kriterium implicitně definuje míru ochrany ostatních složek biosféry (hydrosféra, ovzduší) potenciální sorpcí organických rizikových látek (ORL) v hlavních půdně-litogenních skupinách na základě půdních vlastností ovlivňujících sorpci a mobilitu ORL. Indikátorový list č. 13 FUNKCE FYZIKÁLNÍ ZÁKLADNY PRO TECHNICKÁ ZAŘÍZENÍ, STAVBY A DOPRAVNÍ INFRASTRUKTURU (včetně problematiky stability a zakládání staveb) Kritérium vyjadřuje vhodnost území, tj. půdy, vody a vegetačního krytu, jako fyzikální základny pro stavební a inženýrskou činnost. Indikátorový list č. 14 FUNKCE PROSTOROVÉ ZÁKLADNY PRO VOLNÝ ČAS (sportoviště, rekreační plochy) Kritérium definuje vhodnost území, tj. půdy, vody a vegetačního krytu, z hlediska potenciální rekreační hodnoty. Indikátorový list č. 15 FUNKCE POTENCIÁLNÍ DEPONIE ODPADU Kritérium definuje vhodnost území, tj. půdy, vody a vegetačního krytu, z hlediska potenciální možnosti pro ukládání odpadů na skládky, z hlediska míry přijímaného potenciálního rizika následné kontaminace prostředí cizorodými látkami. Indikátorový list č. 16 FUNKCE ZDROJE SUROVIN Kritérium vyjadřuje vhodnost území, tj. půdy, vody a vegetačního krytu, z hlediska potenciálního využití jako zdroje surovin. 23

24 Indikátorový list č. 17 FUNKCE NOSITELE GENETICKÉ BANKY Kritérium vyjadřuje význam půdy jako stanoviště rostlinstva pro zachování biodiversity. Jakýkoli antropogenní impakt na půdu a její rostlinný kryt má potenciální odezvu v podobě zvýšeného rizika ohrožení genetické banky. Indikátorový list č. 18 FUNKCE ARCHIVU HISTORICKÉHO KULTURNÍHO VÝVOJE ÚZEMÍ (archeologické artefakty) Kritérium vyjadřuje funkci půdy jako stanoviště památek a archeologických nálezů, dokládající historický kulturní vývoj území. Kritérium definuje hodnotu (míru) významnosti historických a kulturních památkových objektů a archeologických nálezů podle četnosti výskytu a kulturně historické ceny. Indikátorový list č. 19 FUNKCE ARCHIVU HISTORICKÉHO VÝVOJE PŘÍRODY (vč. paleontologických nálezů) Kritérium vyjadřuje funkci půdy jako stanoviště památek a objektů, dokládající historický vývoj přírody a krajiny. Kritérium definuje hodnotu (míru) významnosti přírodně historických objektů podle četnosti výskytu a kulturně historické ceny v širším kontextu, než zahrnuje obor speciální ochrany přírody, ze kterého však vychází. Indikátorový list č. 20 FUNKCE PŘIROZENÉ ZÁKLADNY PRO ŽIVOT NA ZEMI (rostliny, živočichové a člověk) Kritérium vyjadřuje funkci půdy jako základní biofyzikální složky životního prostředí ve smyslu přirozené základny pro život v planetárním systému Země. V případě její destrukce či odnětí z povrchu litosféry, dochází k útlumu až k totální ztrátě této funkce. Ukazatel ekologického impaktu usurpace půdy definuje ekologická váha vlivu odnětí půdy ze zemědělského půdního fondu (viz Příloha zákona č. 334/92 Sb., Část B). 24

25 Indikátorový list č. 21 ESTETICKÁ FUNKCE PŮDY VČETNĚ VEGETAČNÍHO KRYTU Kritérium definuje estetickou funkci půdy v rámci krajinného typu (krajinné jednotky) a konfigurace území podle zásad krajinářského hodnocení (estetický teorém). Pozornost je věnována především estetické funkci přechodné zóny na styku litosféry a hydrosféry (viz dominantní vliv pruhovité břehové zóny, pláží apod.). 5.2 Kritéria pro hodnocení výrobních funkcí půdy Indikátorový list č. 22 PRODUKČNÍ FUNKCE ZEMĚDĚLSKÝCH PŮD Kriterium využívá systém bonitovaných půdně ekologických jednotek BPEJ (kolektiv, 1990), běžně používaný v ČR pro hodnocení kvality zemědělského půdního fondu. Pětimístný kód BPEJ charakterizuje především produkční vlastnosti půd, pro hodnocení z hlediska zemědělské výroby. Kriteriem pro posouzení produkční funkce půdy je tabulková úřední cena zemědělské půdy (ÚCZP), která je součástí cenového věstníku MF ČR a k časovému horizontu roku 1997 se pohybuje v rozpětí 0,5 až 13,5 Kč/m 2 s postupným krokem 0,1 Kč/m 2 pro množinu 1818 jednotek BPEJ (viz příloha č. 16 k vyhl. č. 279/97 Sb.). Indikátorový list č. 23 PRODUKČNÍ FUNKCE LESNÍCH PŮD Kritériem pro posouzení produkční funkce lesních půd je zakmenění lesního porostu (ρ). 25

26 6. Závěry Dominantním dílčím cílem výzkumu, který zajišťuje ČZU Praha je, mimo jiné, definovat způsoby hospodaření a případné vhodné (potřebné) úpravy agrárních valů za účelem zmírňování negativních důsledků hydrologických extrémů a pro posílení zásob povrchových a podzemních vod. Předložený soubor kriterií pro hodnocení vlivu hydrologie, geomorfologie a vegetace na vodní režimy vybraných území s agrárními valy, což je cílem této aktivity, je nedílnou součástí celého projektu a zároveň první nezbytný krok dalšího postupu. Vybraná, navržená kritéria jsou otevřenou dynamickou soustavou, která bude v průběhu hodnotícího procesu vlivu agrárních valů na hydrologii, geomorfologii, vegetaci a na vodní režimy vybraných území s agrárními valy v krajině, podle potřeb rozšiřována a upravována tak, aby byla zajištěna objektivita hodnocení v maximální možné míře. Dále se předpokládá, že pro každé kriterium bez fyzikálních jednotek bude vytvořena příslušná verbálně numerická stupnice s relativními jednotkami (RJ) za účelem numericky vyhodnotit použití kritéria. Výběr vhodných lokalit (variant) na zájmovém území v krajině s agrárními valy bude proveden v dalších etapách výzkumu a bude sloužit k praktickému použití souboru kritérií, který byl navržen v této aktivitě. Ověření vhodnosti navrženého souboru kritérií a zároveň ocenění vlivu agrárních valů v krajině na její vodní režim není možné bez vyhodnocovacích postupů, zmiňovaných v úvodu této aktivity. Geneze transformačních funkcí a transformační funkce vůbec hrají ve vyhodnocovacích postupech klíčovou úlohu a tak přestože není toto téma součástí předkládané aktivity, je v kapitole 3. Geneze mocninných transformačních funkcí (modelový příklad) uvedeny základní informace k této problematice. Předpokládá se, že v příštích etapách výzkumu budou, mimo jiné, probíhat teoretické simulace i praktické ověřovací testy výše zmiňovaných rozhodovacích a vyhodnocovacích procesů o vlivu agrárních valů na vodní režim v krajině, vhledem k tomu že nebyly součástí této aktivity. 26

27 Literatura ARCADIS (2004): Posílení rizikové analýzy a stanovení aktivních zón v českém vodním hospodářství. Nizozemský program Partners for Water. Ministerstvo zemědělství ČR. 25. května /OF4/1O2/000852/LE. Web: posileni_rizikove_analyzy.pdf ČIHÁK, F. SATRAPA, L. FOŠUMPAUR, P. (2006): Metodika pro posuzování protipovodňových opatření navržených do II. etapy programu Prevence před povodněmi (r ). In: USNESENÍ VLÁDY ČR ze dne 10. května 2006 č. 496 k financování protipovodňových opatření zajišťovaných Ministerstvem zemědělství. (Příloha č.2). DOSTÁL, T. VÁŠKA, J. VRÁNA, K. KLIK, A. (1996): Vodní eroze, Katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství, Fakulty stavební, ČVUT Praha. DÝROVÁ, E. (1984): Ochrana a organizace povodí. Návody ke komplexnímu projektu a diplomnímu semináři, SNTL VUT Brno. HLADNÝ, J. a kol. (2000): Vývoj metod pro stanovení extrémních povodní. Záv. zpráva projektu SA/510/3/97. Český hydrometeorologický ústav Praha. HOLÝ, M. (1994): Eroze a životní prostředí, Vydavatelství ČVUT Praha. JANEČEK, M. a kol. (1992): Ochrana zemědělské půdy před erozí. Metodika 5/92. Praha: ÚVTIZ Praha, 110 s. JANEČEK, M. a kol. (2002): Ochrana zemědělské půdy před erozí. 1. vyd. Praha: Nakl. ISV, 201 s. ISBN KOVÁŘ, P.(2004): - Možnosti zvyšování ekologické stability, retence a akumulace vody v krajině. Záv. zpráva výzk. záměru MSM ČZU Praha. KOVÁŘ P. KŘOVÁK F. ŠTIBINGER J. a kol. (2006): Metodika návrhu a výstavby optimální varianty protipovodňových a protierozních opatření (PPPO) pro zmírnění extrémních hydrologických jevů povodní a sucha v krajině. Číslo grantu: NPV-MZe VRK1/TP3-DP6 (1G ). Výroční zpráva za r. 2006, str ISBN Vydavatel: ČZU Praha, FŽP, KBÚK, ČR KOVÁŘ P. KŘOVÁK F. ŠTIBINGER J. a kol. (2008): Metodika návrhu a výstavby optimální varianty protipovodňových a protierozních opatření (PPPO) pro zmírnění extrémních hydrologických jevů povodní a sucha v krajině. Číslo grantu: NPV-MZe VRK1/TP3-DP6 (1G ). Výroční zpráva za r. 2007, 1 str ISBN Vydavatel: ČZU Praha, FŽP, KBÚK, ČR. KOVÁŘ P. KŘOVÁK F. ŠTIBINGER J. a kol. (2006): Praktické ověření metodiky (KIPO) návrhu optimální varianty protipovodňových a protierozních opatření (PPPO). Číslo grantu: NPV-MZe VRK1/TP3-DP6 (1G ). Výroční zpráva za r ISBN Vydavatel: ČZU Praha, FŽP, KBÚK, ČR. 27

28 KUBÁTOVÁ, E. (2007): Zvyšování protierozní účinnosti pěstovaných plodin. Záv. zpráva grant. Projektu QF3098 (Interní číslo grantu: 41190/1642/6420). ČZU Praha. KUTÍLEK, M. (1978): Vodohospodářská pedologie. SNTL Praha. KUTÍLEK M. NIELSEN D. R. (1994): Soil hydrology. Geo-ecology textbook, Catena Verlag, Cremlingen Destedt, Germany. ISBN , pp KVÍTEK, T. et. all. (2005): Uplatnění alternativního managementu půdy a vody v krajině. VUMOP Praha. PASÁK, V. a kol., (1984): Ochrana půd před erozí, SZN Praha. PHILIP J. E. (1957): The theory of infiltration: 1. The infiltration equation and its solution. Soil Science 83: POBĚDINSKIJ, A.,V. KREČMER, V., (1984): Funkce lesů v ochraně vod a půd, SZN Praha. RICHARDS L. A. (1931): Capilary conduction of liquid through the porous media. Physics 1: ŘÍHA, J. (1987): Multikriteriální posuzování investičních záměrů. SNTL Praha, 336 stran. ŘÍHA, J. (1987): Voda a společnost. SNTL/ALFA Praha, 340 stran. ŘÍHA, J. (2001): Posuzování vlivů na životní prostředí. Metody pro předběžnou rozhodovací analýzu EIA. Vydavatelství ČVUT, 477 stran. ISBN SAATY, L. T. (1977): A Scaling Method for Priorities in Hierarchical Structures. In: Journal of Mathematical Psychology 15, No. 3, p SAATY, L. T. (1990): The Analytic Hierarchy Process. New York, Mc Graw-Hill. UHLÍŘOVÁ, J. MAZÍN, V. akol. (2005): Metodika studie širších územních vazeb ochrany půdy a vody v komplexních pozemkových úpravách. Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy Praha. ISBN VÁŠKA, J. a kol. (1996): ČSN Protierozní ochrana zemědělské půdy. Česká norma CS ; VRÁNA, K. DOSTÁL, T. ZUNA, J. KENDER, J. (1998): Krajinné inženýrství, ČKAIT Praha. 28