Fræðaþing landbúnaðarins - 03.02.2006, Blaðsíða 104

Fræðaþing landbúnaðarins 2006
ísig vatns í jarðveg: Áhrif gróðurs og frosts
Berglind Orradóttir/, Ólafur Amalds7 og Jóhann Þórsson"
1 Landbúnaðarháskóla íslands, Keldnaholti, 112 Reykjavík
2Department of Rangeland Ecology and Management, Texas A&M University, USA
Inngangur
Þegar ástand lands er metið era oft notaðir mælikvarðar sem lýsa virkni vatnsferla
vistkerfisins. Geta vistkerfis til að taka við, geyma og miðla úrkomuvatni, og stöðugleiki
þessara ferla er mikilvægur hluti af vatnshringrás hvers vistkerfis (Pellant et al., 2000).
Góður áviti á getu vistkerfís til að taka við úrkomu og leysingavatni er svonefnt ísig
(e. infiltration), þ.e. það ferli þegar vatn sígur ofan í jarðveginn. Þættir sem hafa áhrif á
ísig eru m.a. veðurfar, landslag, jarðvegur og gróður. Landnotkun getur valdið
breytingum á ísigi vegna áhrifa hennar á jarðvegseiginleika og gróðurfar.
Jarðvegsbygging, komastærð og lífrænt efni í jarðvegi hafa afgerandi áhrif á holurýmd
jarðvegs og þ.a.l. einnig á ísigshraða. Gróður eykur ísig með því að auka hrjúfleika
yfírborðs, minnka neikvæð áhrif regndropa á jarðvegsyfirborð og með því að bæta
jarðvegsbyggingu (Thurow, 1991). Ahrif gróðurs eru þó breytileg eftir
gróðursamfélögum, þannig er ísigshraði yfirleitt mestur í skógi og kjarrlendi, lægri í
graslendi og minnstur í gróðursnauðu landi (Thurow et al., 1986).
Á norðlægum slóðum getur ísig verið mjög ólíkt að sumri og vetri vegna áhrifa
jarðvegsfrosts á holurýmd og vatnsflæði í jarðveginum. Þetta ræðst þó af gerð þess klaka
sem myndast í jarðveginum (Fahey & Lang, 1975; Kane & Stein, 1983; Jones et al.,
2001), þ.e. hve mikið klakinn minnkar virka holurýmd jarðvegsins. Oft er talað um tvær
megingerðir jarðvegsklaka, sem er þá flokkaður út frá áhrifum hans á ísig: Þéttur
jarðvegsklaki (e. concrete frost) einkennist af mjög mörgum, litlum og þéttum
ískristöllum og getur dregið mjög úr ísigi eða hindrað það alveg og; gljúpur jarðvegsklaki
(e. porous frost) einkennist af fáum og stórum ískristöllum og getur aukið ísig
samanborið við ófrosinn jarðveg. Jafiiífamt er talað um gegndrœpan jarðvegsklaka
(e. porous concrete frost) sem svipar til þétts jarðvegsklaka en þéttleiki ískristalla er
minni. Eins og nafnið bendir til hripar vatn í gegnum þessa klakagerð en ísig er þó
gjaman minna en í ófrosnum jarðvegi.
Gróður, vatnsinnihald jarðvegs og veðurfar hafa áhrif á hvaða gerð jarðvegsklaka
myndast í jarðvegi að vetrum. Þéttur klaki myndast frekar þar sem gróðurþekja er lítil og
á opnu landi þar sem snjóþekja er stopul, en gljúpur klaki í skóglendi sérstaklega í
laufskógum (Fahey & Lang, 1975). Jafnframt myndast þéttur klaki frekar í jarðvegi með
hátt vatnsinnihald (Kane & Stein, 1983). Þá er ljóst að umhleypingar í veðri, þar sem
hlýindi og kuldakaflar skiptast á, auka líkur á myndun þétts jarðvegsklaka.
102