Hydropedologie Martin Šanda Kat. hydromeliorací a krajinného inženýrství konzultační hodiny, B673 dle dohody,

Podobné dokumenty
VIZP Vodohospodářské inženýrství a životní prostředí. Přednáška č.4 Půda a voda

Fyzická geografie. Mgr. Ondřej Kinc. Podzim

Podmínky působící na organismy: abiotické - vlivy neživé části prostředí na organismus biotické - vlivy ostatních živých organismů na život jedince, m

Zdeněk Máčka. Lekce1 Půdy kolem nás

Pedosféra. půdní obal Země zahrnující všechny půdy na souši úzce je spojená s litosférou, protože z ní vzniká působením zvětrávání

Půdotvorní činitelé. Matečná hornina Klima Reliéf Organismy. Čas

Jednotlivé tektonické desky, které tvoří litosférický obal Země

SSOS_ZE_2.09 Pedosféra, prezentace

PODZEMNÍ VODA. J. Pruška MH 9. přednáška 1

Základy pedologie a ochrana půdy

PROUDĚNÍ PODZEMNÍ VODY. V = k. I

Základy pedologie a ochrana půdy

3. PEDOLOGIE Fyzikální vlastnosti půd T Měrná a objemová hmotnost půdy, struktura, konzistence, pórovitost (32)

Ekologie a její obory, vztahy mezi organismy a prostředím

Jak funguje zdravá krajina? Prof. RNDr. Hana Čížková, CSc.

Chemie životního prostředí III Pedosféra (02) Půdotvorné faktory a procesy

Základy pedologie a ochrana půdy

Fakulta životního prostředí

Digitální učební materiál

Půdní úrodnost, výživa a hnojení

Proudění podzemní vody

CHEMICKÁ A BIOLOGICKÁ KOROZE STAVEBNÍCH HMOT... Biologická koroze (biokoroze) obecně Základní pojmy, členění, charakteristika Podmínky pro působení

CZ.1.07/1.1.00/

Obsah. Obsah: 3 1. Úvod 9

DEKOMPOZICE, CYKLY LÁTEK, TOKY ENERGIÍ

Ekosystém. tok energie toky prvků biogeochemické cykly

Klima jako jeden z půdotvorných faktorů, dopady sucha

Pedogeochemie VODA V PŮDĚ. Bilance vody v půdě. Bilancevodyv půdě. Půdní vlhkost. Retenční schopnost půdy. 4. přednáška.

Půda jako dar obživy

CHEMIE ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ I. (06) Biogeochemické cykly

J i h l a v a Základy ekologie

Jaro 2010 Kateřina Slavíčková

Bilance půdní organické hmoty aplikace pro praxi


Pedologie. Půda je přírodní bohatství. Zákony na ochranu půdního fondu

Experimentální postupy. Půda Fyzikální vlastnosti půd Chemické vlastnosti půd

"Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ". 3. PEDOLOGIE

TÉMATICKÉ OKRUHY. ke státním závěrečným zkouškám v navazujícím magisterském studijním programu Krajinné inženýrství studijním oboru

Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vyučovací předmět: Přírodopis Ročník: 9. Průřezová témata,

Chemie životního prostředí III Pedosféra (01) Základní charakteristiky

7/12. Vlhkost vzduchu Výpar

STUPEŇ ZVĚTRÁNÍ HORNIN

Hydrologie a pedologie

Vliv aplikace kompostu na povrchový odtok vody při dešťových srážkách

Důležitost organické hmoty v půdě. Organická složka. Ing. Barbora Badalíková

Voda v krajině. Funkce vody v biosféře: Voda jako přírodní zdroj je předpokladem veškerého organického života na Zemi. Evropská vodní charta

Hydraulika a hydrologie

HYDROLOGIE Téma č. 6. Povrchový odtok

JSOU RYBNÍKY EFEKTIVNÍM OPATŘENÍM K OMEZENÍ NÁSLEDKŮ SUCHA A NEDOSTATKU VODY?

Půda nad zlato? Hana Šantrůčková (garant oboru Biologie ekosystémů) & Martin Hais (garant oboru Péče o životní prostředí) Katedra biologie ekosystémů


MECHANIKA HORNIN A ZEMIN

J a n L e š t i n a Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i. Praha - Ruzyně

Fakulta životního prostředí Katedra biotechnických úprav krajiny

Studijní předpoklady - předměty, které student potřebuje k přípravě na SZZ

Voda z kohoutku, voda v krajině. Ing. Lenka Skoupá

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích. Institute of Technology And Business In České Budějovice

Maturitní otázky do zeměpisu

SSOS_ZE_2.10 Degradace půdy, prezentace

Nabídka mapových a datových produktů Limity využití

Vodohospodářské důsledky změny klimatu Voda v krajině. Ing. Martin Dočkal Ph.D. B-613, tel: ,

Látky jako uhlík, dusík, kyslík a. z vnějšku a opět z něj vystupuje.

Vodohospodářské důsledky změny klimatu Voda v krajině. Ing. Martin Dočkal Ph.D. B-613, tel: , dockal@fsv.cvut.cz

Originální kypřič brambor VARIOR 500

CZ.1.07/1.5.00/ Digitální učební materiály III/ 2- Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Název projektu OPVK: Podpora výuky a vzdělávání na GVN J. Hradec CZ.1.07/1.5.00/ Klíčová aktivita: V/2

05 Biogeochemické cykly

Půdní a zemědělské sucho

Vodohospodářské inženýrství a životní prostředí VIZP

35. Pedosféra Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

Suchá období jako potenciální ohrožení lužních ekosystémů

Simulace proudění vody nenasyceným půdním prostředím - Hydrus 1D

Vzdělávací obsah vyučovacího předmětu

Činitelé a mechanismus erozních procesů klimatický a hydrologický geologický a půdní vegetačního krytu morfologický hospodářsko-technický

Česko pravděpodobně čeká další rok na suchu. Klíčové je udržet vodu v krajině a vodních tocích Akční program adaptace na klimatické změny v ČR

Revitalizace vodního toku. Petr Koudelka, HK: Út 9:30 11:30 B607,

Složení a vlastnosti přírodních vod

Střední škola obchodu, řemesel a služeb Žamberk. Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu EU Peníze SŠ

OPAKOVÁNÍ- ÚVOD DO GEOLOGIE:

Ochrana půdy. Ing. Petr Stloukal Ústav ochrany životního prostředí Fakulta technologická Univerzita Tomáše Bati Zlín

MATURITNÍ OTÁZKY ZE ZEMĚPISU

Obsah 5. Obsah. Úvod... 9

Hydrologická bilance povodí

Pedogeochemie. Sorpce fosforečnanů FOSFOR V PŮDĚ. 11. přednáška. Formy P v půdě v závislosti na ph. Koloběh P v půdě Přeměny P v půdě.

DUM č. 5 v sadě. 19. Ze-1 Fyzická a sociekonomická geografie Země

Ohlašovací prahy pro úniky a přenosy pro ohlašování do IRZ/E-PRTR

Kontaminované zeminy. Ing. Jan Horsák, Ph.D.

PŘÍRODNÍ ZDROJE. (zákon 17/1991 Sb.) Nerostné suroviny Voda v povrchových recipientech. Úrodné půdy Kvalitní základové půdy = GEOPOTENCIÁLY

Chemie životního prostředí III Pedosféra (03) Půdotvorné procesy - zvětrávání

DUM číslo a název. CZ.1.07/1.5.00/ Zefektivnění výuky prostřednictvím ICT technologií III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Půda. biosféra. atmosféra PEDOSFÉRA. hydrosféra. litosféra

Stavební inženýrství 4 roky 1. a 2. ročník společný studijní plán, volba oboru od 3. roku

Funkce odvodnění na zemědělských půdách během extrémních průtoků Functioning of Drainage on Agricultural Lands During Extreme Flows

Voda koloběh vody a vodní bilance

Rozvoj vzdělávání žáků karvinských základních škol v oblasti cizích jazyků Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.07/

Půdotvorné faktory, pedogeneze v přirozených lesích. Pavel Šamonil

34 % obyvatel. 66 % obyvatel. České republiky považuje sucho nebo nadměrnou spotřebu vody za závažný problém.

Základy biologie a ekologie VZNIK A VÝVOJ ŽIVOTA

Okruhy SZZ Krajinné vodní hospodářství (bakalářské studium)

Transkript:

Hydropedologie Martin Šanda martin.sanda@fsv.cvut.cz Kat. hydromeliorací a krajinného inženýrství konzultační hodiny, B673 dle dohody, email

Podmínky pro udělení zápočtu 100% aktivní účast na laboratorních cvičeních (Šanda, B671) 6 bloků po 4 hodinách jmenný rozpis email 1. čára zrnitosti, měrná hmotnost půd 4. měření vlhkosti 2. hydraulické charakteristiky 5. výpočtové úlohy 3. půdní chemie 6. prezentace hodnocení laboratoří = až 20 bodů u zkoušky Požadavky ke zkoušce znalost látky v rozsahu přednášek: k dispozici na webserveru K143: http://storm.fsv.cvut.cz/ Přednášky on-line doporučená literatura: Kutílek, M., Kuráž, V., Císlerová, M. Hydropedologie 10, skriptum ČVUT 2004 Zkouška pouze písemná 2 hodiny bodové hodnocení 80 bodů+(0-20b z laboratoří)

Požadavky ke zkoušce znalost látky v rozsahu přednášek: k dispozici na webserveru K143: http://storm.fsv.cvut.cz/ Přednášky on-line HYPE Klasifikační stupeň A B C D E F Bodové hodnocení 100-90 89-80 79-70 69-60 59-50 < 50 Číselná klasifikace 1,0 1,5 2 2,5 3 4 laboratoře max. 20 bodů zkouška max. 80 bodů 4 části => lab+zk = max. 100 bodů 1. důležité otázky: 2 x pedologie, 3 x hydropedologie (tj. 5 x 6b=30b) 2. 2 x příklad (1.Darcyho experiment, 2.vodní retence x bilance vody v půdním profilu x infiltrace x tenzometry v půdním p. příklad č. 2 viz látka jen na přednáškách) = 12b 3. 2 x poznávání půdních typů, 2 x 4b = 8b 4. 10 x doplňující otázky, 10 x 3b = 30b Nutná znalost alespoň 50% z každého bloku 1.-3. samostatně, jinak F i v případě sumárního počtu bodů nad 50 blok 4. jako doplněk do 50b jinak F

Přehled přednášek 2017/2018 1. Úvod, mezioborové souvislosti, historie, základní pojmy 2. Pedogeneze, faktory formující vznik půd, půdní procesy 3. Jílové minerály, chemické složení půd - C, N,P,K, výměnná kapacita, ph, Chemické procesy v půdě - znečištění půd 4. Textura - zrnitostní rozbor, struktura - agregace 5. Fyzikální vlastnosti půd - vlhkost, teplotní režimy, voda, vzduch 6. Voda v půdě, kapilarita, retenční čára 7. Voda v půdě - měření vlhkosti půd, vzdušná vlhkost 8. Hydraulické charakteristiky, hydraulická vodivost, měření 9. Hydrodynamika - nasycené, nenasycené proudění 10. Elementární procesy: infiltrace, výpar, transpirace rostlin, hydrolimity 11. Půdní horizonty, půdní typy, taxonomie česká a mezinárodní 12. Půdní horizonty, půdní typy, taxonomie česká a mezinárodní 13. Opakování nejdůležitější látky z Hydropedologie

Hydropedologie Přednáška 1 Úvod Historie pedologie, základní pojmy, funkce půdy, složení půdy

Hydropedologie Spojitost s předměty Hydraulika podzemní vody Erozní procesy v povodí Odvodnění a závlahy Tvorba a ochrana krajiny Geografické informační systémy Transport látek v půdě Rizikové látky v půdě Inženýrská hydropedologie Odpadové hospodářství Mechanika zemin, zakládání staveb

Historie pedologie Historicky spojena se zemědělstvím, zmínky v náboženských textech Mezopotámie, Egypt pěstování plodin v Egyptě záviselo na cyklu řeky Nil. Egypťané rozlišovali tři období Akhet (záplavy), Peret (setba), and Shemu (sklizeň) záplavy trvaly od června do září výsledkem bylo usazení prachových částic na březích podél řeky obsahující vysoký podíl minerálů vhodných pro pěstování plodin Čína 2. st. př.n.l. předchůdce secího stroje dvoudílný sazeč Zdroj: Wikipedia

Historie pedologie Staří řekové o erozi u Atén Římané zemědělská literatura moderní: Jethro Tull (1701) experimentátor v zemědělství, zlepšovatel zemědělských praktik plení a hnojení, vynálezce secího stroje Theodore de Saussure (1804) experimenty ke stanovení výměny CO 2 a O 2 rostlinami

Historie pedologie Justus von Liebig (1803-1873) první koncepce půdy, bilanční teorie, zjistil, že rostliny spotřebovávají N, CO 2 a prvky získané z minerálů N. S. Shaler (1891) monografie o původu a základních vlastnostech půd geologický přístup Dokučájev (1883) nová koncepce půdy, černozemě, půda se skládá z vrstev Hilgard (1914), Muller (1887) průzkum a popis podzolů Marbut (1930) klasifikace půd, variabilita Hans Jenny (1941) definoval faktory půdotvorby v dnešní podobě Zdroj: Brock WH Justus von Liebig The Chemical Gatekeeper V. V. Dokuchaev

Pedologie a další obory

Pedologie Soil Science slovník podoborů klasická pedologie (půdotvorba, klasifikace) půdní fyzika (voda v půdě, transport látek) půdní chemie půdní biochemie pedology soil physics (vadose zone hydrology) soil chemistry soil biochemistry

Význam půdy v hydrologickém cyklu EN-CZ slovník velmi základních pojmů: soil půda rock hornina precipitation srážky evaporation (from surface) výpar (z povrchu) transpiration (from trees and plants) transpirace dýchání (stromů a rostlin) water table hladina vody surface flow povrchový odtok stream flow odtok v toku through flow odtok v půdním prostředí hornina, půda je pod hladinou vody plně nasycena vodou, nad hladinou vody je nasycení částečné a objem vody je proměnlivý v čase (limitně plné nasycení) to je nenasycená zóna (vadose zone) zdroj: http://atschool.eduweb.co.uk/nelthorp/room8/intra/geograph/tests/watercyclec.htm celosvětová zásoba sladké vody v půdním a horninovém prostředí je cca 10x než objem vody v řekách a jezerech, vyrovnávání extrémů na odtoku vody, snižování erozního účinku vody zásobárna vody pro rostliny

Cesty proudění vody půda zvětralina půda drenáž podzemní vody (základní odtok) rozpukaná hornina (zvodeň v mateční hornině) (sedimentární) zvodeň

průtok m3/s objemová vlhkost půdy [-] hodinový srážkový úhrn - Tomšovka (mm) Vlhkost půdy automatická měření 0.60 0 0.55 5 10 0.50 1 0.45 15 20 0.40 25 0.1 0.35 30 0.30 35 0.01 0.25 WC7-20 cm WC8-35 cm WC9-50 cm 0.20 1.5.07 31.5.07 30.6.07 31.7.07 30.8.07 30.9.07 0.001 40 45 50

Půda rozhraní mezi systémy přírodní útvar vzniklý na rozhraní litosféry s atmosférou součinností půdotvorných faktorů. hydrosféra + atmosféra půda je spojujícím prvkem mezi anorganickou hmotou a živými organismy na Zemi je biologicky oživená a členěná na horizonty

Půdní profil, půdní horizonty Půdní horizonty vrstvy v nichž se půdní vlastnosti odlišují od sousedících vrstev Půdní profil vertikální úsek obsahující všechny jeho horizonty

Atmosféra Vegetace Půda Hornina

Atmosféra CO 2 H 2 O Vítr Teplota Srážky Světlo Půda

Atmosféra Vegetace Kořeny, listy Vázání uhlíku Živiny Organický uhlík. Živiny Voda ph Půda

Atmosféra Vegetace póry rozvolňování Půda Zvětrávání Uvolňování živin Úrodnost Textura Barva Hornina

Funkce půdy ekosystém sám o sobě, trojrozměrný životní prostor nedělitelná část většího ekosystému ovlivňující jak zemní tak vodní procesy Naprosto kriticky nezbytná část života na Zemi biologický filtr přeměňování a zneškodňování látek součást krajiny základna/součást staveb

Půda je: obecná definice: trojrozměrné kontinuum v prostoru a v čase formující svrchní část zemské kůry Ale také: substrát pro rostliny, přírodní fenomén; Případně: půda je čímkoliv, za co jí považuje určitý kompetentní orgán

Elementární složení půd Prvek % O 49,0 Si 33,0 Al 6,7 Fe 3,2 Ca 2,0 Na 1,1 Mg 0,8 Prvek % K 1,8 Ti 0,5 P 0,08 Mn 0,08 S 0,04 C 1,4 N 0,2 (URE a BERROW, 1982)_ Hydroxidy, jíly Oxidy, hydroxidy, organické látky Křemen, silikáty, jílové minerály

Stáří půd v ČR pouze čtvrtohory (max 1.8 mil let) ve světě i mladší třetihory (5-1.8 mil) Zdroje: http://universe-review.ca/ courses.eas.ualberta.ca/eas373/week1/under_one_sky.ppt 22 C 17 C 12 C Průměrná roční teplota 1.8M 65M 144M 206M

Složení půdy plynná fáze - půdní vzduch pevná fáze - organická hmota ` kapalná fáze - voda pevná fáze - minerály

Minerály Tvoří až 50% objemu půdy Liší se chemickým složením Obsahují částice různých velikosti Mají původ v mateční hornině

Organická hmota Malá část co do podílu hmotnosti, ale obrovský vliv na vlastnosti půdy Vytváří se částečně z rozpadlých rostlin a živočichů + s organickými prvky je syntetizována půdními mikroby Je dočasným prvkem v půdě

Funkce organické hmoty Stabilizuje strukturu půdy Zvyšuje objem vody který je půda schopna vázat ve formě dostupné pro rostliny Je hlavním zdrojem živin pro rostliny Je hlavním zdrojem potravy a energie pro půdní organismy

Půdní voda Nezbytná pro růst rostlin Základní médium pro transport látek Nezbytná při čištění půdního prostředí V půdě se vyskytuje jako: chemicky vázaná a hygroskopická (obalující zrna), kapilární (kapilárními silami v pórech) gravitační (dočasná, odtéká po odeznění vodního zdroje déšt, tání sněhu, záplava)

Půdní vzduch Prostorově a časově velmi variabilní Má vysokou vlhkost (Rh 100%) Vysoký obsah CO 2 Nízký obsah O 2

Oživení půd: fytoedafon baktérie, aktinomycety, plísně, sinice, řasy vliv na mineralizaci a humifikaci, biochemické procesy, např. denitrifikace zooedafon oživení nižšími a vyššími živočichy zkypřování, hnojení půd antropogenní vlivy vliv člověka

roztoči fyto- a zoo-edafon - příklady baktérie plísně prvoci aktinomycety červi obratlovci

Vegetace byliny přírodní, kulturní plodiny: pole, louky, pastviny, lesy stromy lesy, deštné pralesy

Vlivy člověka na půdu intenzivní zemědělství: hnojení pesticidy škodlivé látky skládkování urbanizace rozšiřování pouští eroze mýcení lesů extenzivní zemědělství

Možnosti uplatnění znalostí z kurzu pedologie znalost základní klasifikace půd: všechny oblasti ochrany a tvorby krajiny, revitalizace chápání fyzikálních vlastností: modelování odtoku z povodí, modelování erozních procesů chápání hydraulických charakteristik půd a základů půdní chemie: nezbytné pro další studium proudění vody v půdě a transportu škodlivých látek v půdě a k modelování těchto jevů

ekodukty Možnosti uplatnění znalostí z kurzu pedologie

Literatura Kutílek, M., Kuráž, V., Císlerová, M. Hydropedologie, skriptum ČVUT 1994 Císlerová, M. Inženýrská hydropedologie, skriptum ČVUT 2001 Tyto přednášky na webu:http://storm.fsv.cvut.cz/ - sekce Pro studenty On-line přednášky a cvičení HYPE - Hydropedologie Další zdroje: Klasifikace půd: http://klasifikace.pedologie.cz Fitzpatrick, Soils: Their formation, classification and distribution Sulzman E.W. : CSS 305 Principles of Soil Science: http://cropandsoil.oregonstate.edu/classes/css305/lecture_sched.html Půdní fyzika (v anglickém jazyce): K. Roth: Lecture notes http://www.iup.uniheidelberg.de/institut/forschung/groups/ts/students/lecture_notes/soil_physics/le cture_notes05/lecture_notes05.html Přednášky kurzu Hydropedologie vznikly v autorském kolektivu: Ing. Martin Šanda, PhD a Ing. Michal Sněhota, PhD Kat. hydromeliorací a krajinného inženýrství, F. stavební ČVUT

Literatura Tyto přednášky na webu: http://storm.fsv.cvut.cz/ - sekce Pro studenty On-line přednášky a cvičení HYPE - Hydropedologie Další zdroje: Klasifikace půd: http://klasifikace.pedologie.cz Půdní fyzika (v anglickém jazyce): K. Roth: Lecture notes http://www.iup.uniheidelberg.de/institut/forschung/groups/ts/students/lecture_notes/soil_physics/l ecture_notes05/lecture_notes05.html