Архів якісних рефератів

Знайти реферат за назвою:         Розширений пошук

Меню сайту

Головна сторінка » Біологія

Гідрологічна і грунтозахисна роль лісового покриву Українських Карпат

Для гірського регіону із значною кількістю опадів і густою гідромережею особливо важливою є протиерозійна та водорегуляційна функції лісу.

Вивченню гідрологічної та інших функцій лісів Українських Карпат присвячено низку праць.

Зокрема, В.В. Рахманов вважав, що показником водоохоронної ролі лісу є його вплив на загальні запаси води, які виражаються величиною річного стоку річок певної території. На думку М.І. Львовича , гідрологічна роль лісу прявляється в зменшенні поверхневої складової річкового стоку та збільшенні підземного стоку, що призводить до зменшення непродуктивного паводкового стоку й одночасного зростання найціннішої його складової, тобто підземного стоку - стійкого і вигідного для народногосподарських цілей. О. В. Чубатий та А. Г. Міхович підкреслювали, що водорегуляційна роль лісу полягає у тому, що завдяки перерозподілу вологи у різних біогеоценотичних горизонтах та у часі (протягом року) лісовий покрив позитивно впливає на охорону та збереження водних ресурсів території.

У працях процитованих авторів розглядається залежність гідрологічної та ґрунтозахисної ролі лісів від видового складу лісових ценозів, їхньої вікової категорії, умов рельєфу та висотної приуроченості, а також від величини вкритої ними площі та форм лісоексплуатації. Наприклад, найбільший водоохоронно-захисний вплив лісу проявляється у стиглих і відносно стиглих букових і буково-ялиново-ялицевих гірських лісах, оскільки просторова структура мішаних деревостанів з віком ускладнюється, що сприяє повнішому, порівняно з монодомінантними лісовими фітоценозами, використанню підземного і наземного повітряного простору. Тому, виходячи з вимог багатоцільового використання лісу, зокрема, посилення його водоохоронно-захисних функцій у водозбірних басейнах рік, необхідно домагатися як збільшення лісистості водозборів, так і відповідної частки складних лісів .

Водорегуляційна та водоохоронна роль лісів зростає із збільшенням висоти над рівнем моря у зв'язку зі збільшенням опадів з висотою, змін теплового режиму та посиленого впливу особливостей рельєфу гірських схилів.

Важливою функціональною складовою лісового фітоценозу є ґрунти. Згідно з даними О.П. Чубатого , найвищі інфільтраційні показники і найменші показники стоку одержано для ґрунтів букового деревостану. Так, при однаковій інтенсивності опадів (62-75 мм на годину) на схилах близької крутизни (20-300) стік у стиглому буковому деревостані становив 2,3 – 3,4 мм, інфільтрація- 95,5 -96,6 %, у стиглому смерековому деревостані стік – 14,1 - 57,8 мм, інфільтрація - 19,2 - 77,2 %, на пасовищі відповідно 63,1 - 67,1 мм і 11,7 – 16,3 %. Однак при крутизні схилів 100 стік у стиглих смеречниках і стиглих букових деревостанах близький і становить 3,6 мм, а інфільтрація становить 93,7 %. У стиглих букових деревостанах підземний стік, залежно від погодних умов і річного розподілу опадів, становить від 61 до 553 % по відношенню до поверхневого стоку за цей період, а під смерековими деревостанами – від 45 до 347 %. Отже, збільшення водорегуляційного впливу бучин забезпечується вищою інтенсивністю в них колообігу вологи

На функції лісу впливає форма рубок і трелювання деревини. Зокрема, у результаті суцільно-лісосічних рубок і наземного спуску деревини з 60-90 % площі лісосіки повністю зноситься лісова підстилка і значна частина верхнього шару ґрунту. У гірських лісах, особливо у приполонинних, ґрунти, на противагу лучним, характеризуються дуже високою водопроникністю (4000 мм за годину), тоді як у біловусниках він у 10-15 разів менший. Крім того, після дощів стік у лісі починається на декілька днів пізніше, ніж на луках і полях. Тобто, у русло ріки вода з лісу надходить тоді, коли більша її частина з лук і полів вже стекла, що дуже важливо для випередження руйнівних паводків. Як відомо, у Карпатах 75 % річкового стоку припадає на паводковий, а основною властивістю лісового покриву є його здатність перерозподіляти загальний об'єм стоку і зменшувати витрати на паводковий стік.

Після суцільнолісосічної рубки річний об'єм стоку з досліджуваного водозбору у буковому деревостані збільшувався від 39,1 до 406,3 мм, порівняно з контролем, де рубки не було.

Загальною властивістю лісів є також їх грунтозахисна та грунтоутворювальна функції, оскільки від лісового покриву, поряд з кліматичними факторами, залежить характер і тип ґрунтів. Співставлення величин твердого стоку (селі, зсуви, лавини) з водозборів за період, коли вони були вкриті лісом, і після рубок головного користування, показало, що максимум твердого стоку припадає на період відразу після проведення рубок. Так, за перший рік на водозборі, охопленому суцільною рубкою, він збільшився у 16,3 раз, а на водозборі після поступової насінно-лісосічної рубки – у 4,4 рази, порівняно до середніх даних по рубках лісу .

Особливо важливим фактором, що впливає на водоохоронну та водорегуляційну функції лісів, є також площа лісистості водозбору. Згідно з даними багаторічних досліджень Карпатської лісової науково-дослідної станції, а також окремих дослідників, для забезпечення водорегуляційної функції лісів їх площа у водозборах рік Карпат не повинна бути нижчою, ніж 70% території. Лісистість нижче 40 % площі водозбору вважається незадовільною для стабільного функціонування басейнових екосистем . Збільшення площі лісів регіону до 70% - необхідний протипаводковий засіб, тому важливо збільшити заліснення у басейнах річок з незадовільними показниками лісистості та здійснювати поступову заміну монокультур на мішані деревостани.

Виходячи з територіальних відмінностей природних умов, розрізняють чотири групи водозбірних басейнів: 1) Басейни рік центральної привододільної частини південного мегасхилу Карпат з середньорічною кількістю опадів 1364 мм.;

2) Басейни рік навітряного південного схилу Полонинського хребта (середньорічна кількість опадів - 1247 мм);

3) Група басейнів південного і північного мегасхилів переважно східної частини Привододільних Карпат (середньорічна кількість опадів – 1156 мм);

4) Басейни центральної та західної частин північного мегасхилу Карпат, частково гірського масиву Ґорґан і повністю Бескид (середньорічна кількість опадів - 1008 мм) (рис. 4.)

Вплив лісистості на величину річкового стоку у водозбірних басейнах різних груп: 1-4 групи басейнів (за О.П. Чубатим, 1984 )

Picture 4. Impact of percentage of forest lands upon the streamflow in the watersheds of different groups: Basin Groups 1 to 4 (according to O. Chubaty, 1984 )

Результати досліджень показали визначальний вплив лісистості водозборів на величину річкового стоку. При збільшенні лісистості водозборів усіх досліджуваних груп на 1 % річковий стік збільшувався на 9,4 мм - 11,9 . Разом з тим гірські ліси здатні затримувати під своїм наметом близько 25 % атмосферних опадів, у 1,5 разу знижувати снігозапаси та інтенсивність весняного сніготанення, у 2-10 разів посилювати водопроникність ґрунту, в 1,2 рази зменшувати його вологість та у 3-4 рази уповільнювати процеси формування поверхневого стоку води.

Головний висновок цих і деяких інших праць про роль лісів полягає в тому, що ліси, поряд з кліматоутворювальною, грунтозахисною та іншими функціями, є особливо важливими регуляторами гідрологічного балансу гірських регіонів та рівнинних територій, що особливо актуально в умовах зростання дефіциту водних ресурсів.

Незбалансоване лісокористування на Закарпатті спричинило порушення природного розподілу лісів за висотними поясами та віковими категоріями. Ліси стиглого та перестійного віку розташовані переважно високо в горах у важко доступних місцях, а молодняки та середньовікові деревостани – нижче, поблизу доріг і населених пунктів. Крім того, часто молодняки та середньовікові деревостани сконцентровані в межах одних річкових водозборів, а стиглі та перестійні – в межах інших. Це і стало головною причиною формування такого лісового середовища, яке призвело до водного та енаргетичного дисбалансу і порушення річкового стоку. Наприклад, у басейнах рік Тур'я і Пинія (Східні Бескиди й низькі полонини) до 80-х років ліси вирубували обширними суцільними лісосіками, в результаті чого близько їх 80 % лісової площі тепер зайнято середньовіковими деревостанами зі спрощеною вертикальною і горизонтальною структурою, водоохоронні та грунтозахисні функції яких значною мірою втрачені. Це дуже негативно позначилося на стані водних ресурсів. Згідно з даними М.А. Голубця та ін. , вже понад чверть століття тому біогеоценотичний покрив Бескидів під впливом діяльності людини втрачав близько 460 млн. м3 води щорічно, а поглинання сонячної радіації лісами становило 2,8х1015 ккал/рік, або знизилося на 3,4%, порівняно з первинним біогеоценотичним покривом.

Лісовий покрив карпатських гір проявляє істотний вплив на збагачення вологою повітряних мас як над Карпатами, так і над суміжними територіями, що відбувається за рахунок значних витрат вологи на її випаровування і перенесення повітряними потоками. Лише за рахунок вологи, затриманої наметом карпатського лісу і випарованої у повітря, атмосфера регіону збагачується за рік в середньому на 2,5 - 3 км3 води .

Водоохоронна роль лісу особливо чітко виражена на річкових басейнах . На заліснених водозборах ґрунтовий стік на 90 мм пересічно більший, ніж на тих, де переважають поля, а мінімальний стік у сухі періоди року буває відповідно більшим у 12 разів. Водночас лісовий покрив істотно знижує інтенсивність паводків. Збільшення лісистості річкових басейнів до 100 % зменшує їх інтенсивність у чотири рази.

Завдяки своїм функціям, гірські ліси Карпат вважаються лісами водоохоронного та грунтозахисного значення, проте ці функції у різних геоморфологічних частинах гір, на різних грунтах, та, як вже згадувалося, залежно від видового складу лісових фітоценозів, різні. Тому для розробки схеми екомережі регіону особливого значення набуло районування гірських лісів Карпат за їх водоохоронно-захисним значенням, запропоноване О.П. Чубатим (рис.5).

I. Привододільні гірські ліси водоохоронного значення, що відіграють виключно важливу роль у живленні водою гірських річок як південного, так і північного макросхилів. Вони розташовані у зоні максимального атмосферного зволоження та холодного і прохолодного клімату, що зумовило утворення найвищої густоти гідрографічної мережі. У межах району виділено три підрайони: Ia. Чорногоро-Мараморосько-Чивчинський, Iб. Ґорґанський, Ів. Бескидсько- Верховинський.

Схематична карта водоохоронно-захисного районування гірських лісів Українських Карпат (за О.П. Чубатим, 1972 ).

Умовні позначення: I-IV - водоохоронно-захисні райони (І. Привододільні гірські ліси водоохоронного значення (Ia. Чорногоро-Мараморосько-Чивчинський, Iб. Ґорґанський, Ів. Бескидсько- Верховинський), ІІ. Водоохоронно-захисні ліси південного макросхилу Полонинських Карпат (ІІа. Свидовецько-Краснянський, ІІб. Боржавський, ІІв. Західно-Полонинський підрайони), ІІІ. Закарпатський низькогірний район лісів водорегуляційно-захисного значення, IV. Прикарпатський низькогірний район лісів водорегуляційного значення (IVa. Зовнішньо-карпатський низькогірний, IVб. Покутсько-Буковинський низькогірний).

Picture 5. Diagram of water protection regionalization of the highland forests of the Ukrainian Carpathians (according to O. Chubaty, 1972 ).

Legend: I-IV – Water protection regions (І. Watershed forests of water protection significance (Ia. Chornohora-Maramorosh-Chychvynsky, Iб. Gorgany, Ів. Beskydy-Verkhovynsky), ІІ. Water protection forests of the southern macroslope of the Polonyna Carpathians (ІІа. Svydovets-Krasna, ІІб. Borzhava, ІІв. West-Polonyna subregions), ІІІ. Transcarpathian low-mountain region of forests of water-regulating and protection significance, IV. Pre-Carpathian region of forests of water-regulating significance (IVa. Outer-Carpathian low-mountain, IVб. Pokuttia-Bukovyna low-mountain).

На Закарпатті селеві потоки найчастіше виникають у верхів'ях рік Чорної Тиси та Білої Тиси, Тереблі, Тересви й Ріки, що знаходяться у межах цього району. На крутих кам'янистих схилах при сильних зливах відбувається сповзання товщі грунту. У Привододільних Ґорґанах ще у першій половині минулого століття в результаті катастрофічних зсувів місцями було знищено близько 50 га лісів і понад 20 га соснового криволісся. В окремих випадках при сильному перезволоженні лісорослинний покрив не може протистояти зсувам, але наявність лісу, не дуже зміненого людиною, в основному, запобігає утворенню зсувів і селевих потоків .

ІІ. Водоохоронно-захисні ліси південного макросхилу Полонинських Карпат. Особливості орографії Полонинського хребта істотно впливають на розподіл вологи за елементами водного балансу. Водорегуляційний вплив поширених тут лісів поєднує в собі, з одного боку, елементи водоохоронні – нагромадження вологи і живлення гірських потоків і рік, з другого – збільшення споживання порівняно з привододільними водоохоронними лісами вологи на сумарне випаровування, що є однією з причин певного зниження водонакопичувальної значимості цих лісів. У його межах виділено такі підрайони: ІІа. Свидовецько-Краснянський, ІІб. Боржавсьґкий, ІІв. Західно-Полонинський.

ІІІ. Закарпатський низькогірний район лісів водорегуляційно-захисного значення співпадає з територією Вулканічних Карпат, охоплюючи у східній частині Солотвинську улоговину. Значення лісового покриву полягяє, з одного боку, в закріпленні та стабілізації берегів гірських рік, з другого - в нормалізації гідрологічного режиму грунтів, що забезпечує високу продуктивність лісів і сільськогосподарських угідь. Отже, в цих умовах водоохоронна роль лісів, тобто їхній вплив на збільшення водних ресурсів, компенсується витратами вологи на сумарне випаровування, що відбувається в умовах порівняно менш вологого і теплішого клімату. Таким чином, поширені в цьому районі ліси створюють оптимальні гідрологічні умови ґрунтового покриву, а водоохоронна їх роль має другорядне значення.

IV. Прикарпатський низькогірний район лісів водорегуляційного значення. За особливостями водорегуляційно-захисної значимості ці ліси до певної міри аналогічні з лісами попереднього району. Він включає два підрайони – IVa. Зовнішньо-карпатський низькогірний і IVб. Покутсько-Буковинський низькогірний. Ліси першого підрайону поєднують функції як водоохоронного, так і водорегуляційного значення, а ліси другого – сприяють накопиченню вологи і живленню рік і потоків та закріпленню їх берегів. Загалом вони сприяють поліпшенню гідрологічного режиму грунтів як територій зайнятих лісами, так і прилеглих сільськогосподарських угідь.

Приполонинні ліси не виділяються в окремий район, оскільки поширені вище лісового поясу перших двох районів і утворюють контактну смугу із субальпійським поясом, проте вони належать до категорії лісів специфічного водоохоронно-захисного та водорегуляційного значення . Приполонинні ліси разом із заростями Pinus mugo Turra (жерепняки) та Duschekia alnobetula (Ehrh.) Pouzar виконують особливо важливу гідрологічну та протиерозійну роль. Вони поглинають величезну кількість води, яка стікає з полонин. Наприклад, жерепняки спроможні увібрати дощові опади за 23 сек, а в біловусниках це відбувається за 7 хвилин 56 сек. Особливо високою вологоємністю відрізняються жерепняки сфагнові на торф'янистих грунтах. Так, наприклад, вологоємність трав'яних рослин становить у середньому 100-200 %, зелених мохів – 300-500 %, сфагнових мохів –1500-3000 % (5000 %) . У високогірних сосняках особливо важливу роль відіграє підстилка, яка становить 100 ц/га, а, наприклад, у смеречниках – 80 ц/га. Тому у зімкнених смерекових деревостанах і жерепняках навіть на схилах 20-250 майже немає поверхневого стоку та ерозії грунту . Приполонинні ліси, контактуючи з безлісими полонинами, відіграють дуже важливу роль у перерозподілі снігового покриву, що проявляється у зменшенні бурхливості весняних паводків.

В.І. Комендар підкреслював, що всі зарості жерепняків та леличів в Українських Карпатах необхідно охороняти, а зруйновані природні фітоценози відновлювати штучно.

Таким чином, найважливішим чинником для збереження і відновлення функціонального ядра лісових екосистем є збільшення їх площі, оптимізація структури, особливо у верхів'ях водозборів основних приток р. Тиса, охорона та відновлення прирічкових і приполонинних водоохоронних лісів. Тим самим першорядним завданням сучасного гірського лісівництва є посилення водоохоронно-захисної ролі лісу.





Реферат на тему: Гідрологічна і грунтозахисна роль лісового покриву Українських Карпат


Схожі реферати



5ka.at.ua © 2010 - 2016. Всі права застережені. При використанні матеріалів активне посилання на сайт обов'язкове.    
.