Архів якісних рефератів

Знайти реферат за назвою:         Розширений пошук

Меню сайту

Головна сторінка » Екологія

Формування стоку з гірських схилів Карпат, вкритих стиглими буковими деревостанами (частина 1) (реферат)

Особливості формування стоку з гірських схилів Карпат, вкритих стиглими буковими деревостанами (частина 1)

Стік з гірських схилів, як відмічалось вище, визначається комплексом фізико-географічних умов і типом рослинності, які взагалі називають факторами стоку. До них відносять кількість та розподіл в часі атмосферних опадів, геологічну будову водозбірного басейну, тріщинуватість гірських порід, характер грунтового покриву, рельєф місцевості, лісистість та розподіл лісів у межах басейну, а також вік, склад та зімкнутість деревостанів. Крім того, враховують антропогенні фактори, які в свою чергу мають відповідний вилив на характер формування стоку. Зрозуміло, що вплив цих факторів може проявлятися одночасно на великих водозборах, які охоплюють значну різноманітність як грунтово-геологічних і кліматичних умов, так і рослинного покриву. Отже, при аналізі таких сумарних даних по обліку стоку неможливо виявити гідрологічний вплив окремих рослинних угруповань.

Вивчення стоку в Карпатах проводиться в системі гідрометеослужби. Тут облік стоку проводиться на ріках в межах досить обширних водозбірних площ, які охоплюють не тільки різні лісорослинні вертикальні пояси, але й різні за характером підстилаючої поверхні категорії земель: ліси, орні землі, пасовища, сіножаті тощо. Покриті лісом площі цих водозборів в свою чергу різні за складом деревних порід, віком насаджень, ступенем залісення вирубок та за іншими ознаками. Якщо ці дані розкривають певні закономірності у формуванні стоку більших чи менших гірських річок, що, безумовно, має цінність для певних водогосподарських чи енергетичних цілей, то для виявлення водорегулюючої ролі лісового покриву вони дуже загальні. У таких випадках можна одержати індивідуальні дані для окремого водозбору з властивим для нього співставленням породного складу лісів, вікових категорій, продуктивності тощо, але певного уявлення про гідрологічний вплив якоїсь однієї категорії лісів узагальнення цих даних не дасть. Тому виникає необхідність зосередити дослідження в межах однорідних насаджень, які б мали однаковий гідрологічний вплив на зайняті ними гірські схили. Розглянемо результати таких досліджень, проведених на трьох водозбірних площах, вкритих стиглими буковими деревостанами в урочищі «Річень» Ганьковецького лісництва Свалявського лісокомбінату. Це найбільш типовий район домінуючої формації бука па Закарпатті, який найповніше відображає характерні ознаки природних карпатських бучин (табл. 9). Лісовий покрив тут представлений двоярусним насадженням. Перший ярус утворений стиглим материнським буковим деревостаном, інколи з незначною домішкою явора, другий — місцями грабом, але домінуюче значення має густий підріст бука, поширений майже по всій площі водозборів. Тільки де-не-де, переважно на крутих схилах, зустрічаються галявини.

Значна домішка граба свідчить про те, що тут є деяка тенденція до витіснення бука грабом. Обумовлене це частішим плодоношенням граба та наявністю у нього насінні летючок, в допомогою яких воно легко переноситься вітром. Трав'янистий покрив на всіх трьох водозборах досить одноманітний. В результаті відносно високої повноти деревостапів та наявності густого підросту переважна частина площі водозборів належить до мертвопокривних бучин, де загальний фон представлений опалим листям, гілками тощо. Трав'янисті види зустрічаються поодиноко або невеликими групами. Лише у вікнах насаджень, на зріджених ділянках та крутих схилах південної експозиції, куди в достатній кількості понадає бокове світло трав'янистий покрив рясний. Домінують два види рослин: маренка запашна і осока лісова. Це найбільш типові за своєю структурою стиглі карпатські бучини. Вони відзначаються відносно високими водорегулюючими та водоохоронними властивостями.

Ґрунтовий покрив водозбірних площ у переважній більшості представлений потужним шаром буроземів, що утворилися на продуктах звітрювання материнської породи карпатського флішу, складеного пісковиками та глинистими сланцями під впливом лісової рослинності та відносно м'якого і вологого клімату. Ґрунтовий профіль характеризується поступовими переходами окремих горизонтів. Зверху вниз по профілю збільшується вміст щебеню та каміння. Про досить швидке розкладання органічного опаду свідчить незначна товщина шару мертвої підстилки від 0,5 до 1 см.

До окремої категорії слід віднести сильнооглеєні грунти, що зустрічаються в обмеженій кількості в долинах водотоків, та сильнощебенисті грунти, а інколи виходи материнської породи — пісковика, поширені на дуже крутих обривистих схилах. Перші є наслідком надмірного зволоження, другі несприятливих ґрунтотворних умов, створених надмірною крутизною схилів, де як поселення рослинності, так і нагромадження дрібнозему затруднене. Виходи материнських порід та наявність крупнощебенистих неглибоких грунтів є наслідком безпосереднього впливу геологічної будови схилів та мінералогічного складу материнських гірських порід.

За своєю формою дослідні водозбори нагадують видовжені амфітеатри, що звужуються в місці виходу водотоків. Рельєф їх типовий гірський з досить стрімкими схилами та чітко виявленими вододілами. Постійні водотоки проходять їх серединою по глибоких ерозійних врізах. І і III водозбори за конфігурацією рельєфу досить близькі (табл. 10). Тут переважають круті схили, тоді як на II водозборі пологі схили. На І водозборі схили мають випуклу форму, що рівномірно спадає до водотоку; на них слабо виявлена різноманітність мікро і мезорельєфу, тоді як на схилах II та ІІІ водозборів досить часті западини, підвищення та терасовидні уступи.

Щодо геологічної будови водозборів, зокрема їх гідрогеологічної структури, то детальних даних немає. В цілому схили їх складені карпатським флішем, товщі якого утворюють пісковики з досить потужними прошарками глинистих сланців. Пласти залягають під невеликими кутами, а в місцях контакту пісковиків з глинистими сланцями виражена тріщинуватість гірської породи, що призводить до перехвачування певної кількості вологи і переведення її в глибинний підґрунтовий стік. Але це має місце лише в тих випадках, коли частина вологи, просочуючись через товщу грунту, досягає материнської породи.

Всі особливості водозбірних площ за характером впливу на формування стоку можна розділити на дві категорії: стабільні, до яких слід віднести геологічну будову, грунти, рельєф та рослинний покрив, і фактори динамічні, що змінюють свій вплив періодично це атмосферні явища і в першу чергу опади.

Дотримуючись такої диференціації основних умов формування стоку, ми розглядатимемо особливості цього процесу на дослідних водозборах стаціонару. Це дасть можливість встановити вплив індивідуальних особливостей водозбірних площ на характер і динаміку стоку.

У вихідній частині, тобто в створах досліджуваних водозборів, споруджені гідрометричні лотки конструкції А. Р. Скуе (1954), на яких здійснюється безперервна регістрація стоку з допомогою самописців рівня води типу «Валдай» (рис. 6).
 

Дослідження стоку як головного критерія водорегулюючої здатності лісового покриву розділено на два етапи. До першого етапу віднесено п'ятирічне вивчення особливостей стоку під наметом деревостанів, в яких за цей період не проводилось жодних лісогосподарських заходів, тобто не порушувалась їх природна структура і цілісність; до другого етапу - вивчення режиму стоку на тих же водозборах, але пройдених двома способами рубок головного користування: суцільнолісосічною — на першому і першим прийомом поступової насінно-лісосічної — на другому. Третій водозбір залишено як контрольний поза рубками.

Контрольний водозбір в даному випадку являє собою своєрідний еталон, який дає змогу співставити результати обліку стоку до і після проведення рубок на водозборах. Це полягає в тому, що протягом першого етапу досліджень, коли водозбори були вкриті однорідними деревостанами, встановлювались схожість та різниця у формуванні стоку з контрольного водозбору по відношенню до двох інших. Таким чином визначався певний стабільний зв'язок, виражений кількісними показниками стоку, між трьома водозборами. За допомогою вже виявленої залежності в режимі стоку між контрольним і двома іншими водозборами до рубки та аналогічного співставлення результатів спостережень за стоком після рубок можна одержати дані про вплив рубок на формування стоку з водозборів. Достовірність результатів у даному випадку забезпечуватиметься завдяки нагромадженню безперервних даних про режим стоку з контрольного водозбору. Таким чином дані контрольного водозбору — це посередній зв'язуючий показник режиму стоку між усіма водозборами до і після рубок.

Така постановка дослідів, метою яких є виявлення гідрологічних особливостей водозборів шляхом порівняльного методу, частково обумовлена труднощами врахування грунтово-геологічних та гідрогеологічних факторів стоку. При вивченні водорегулюючого впливу букових деревостанів ми не приділяємо особливої уваги геологічним та гідрогеологічним факторам ще й тому, що вони проявляють відносно стабільний і до деякої міри ізольований від лісового покриву вилив на формування стоку.

Щодо грунтового покриву, то будучи складовою і невід'ємною частиною лісового біоценозу та безпосереднім контактуючим середовищем з атмосферою, він має важливе водорегулююче значення. Як компонент лісового середовища грунт відіграє роль безпосереднього приймача атмосферної вологи. Тому у водорегулюючій дії лісового комплексу головна роль належить лісовим грунтам, які до того ж відзначаються високою інфільтраційною здатністю. Порушення природної цілісності лісових грунтів істотно змінює водорегулюючу здатність лісового покриву.

Формування стоку з дослідних водозборів, вкритих стиглими буковими деревостанами, розглянемо у тісному взаємозв'язку з описаними вище характерними їх особливостями. Це дасть змогу, з одного боку, з'ясувати їх гідрологічні особливості, а з другого, оцінити водорегулюючий вплив стиглих букових деревостанів Карпат. Для цього використаємо результати спостережень, одержані протягом першого етапу досліджень, коли всі три водозбори були вкриті однорідними буковими деревостанами, тобто коли лісовий покрив можна розцінювати як фактор незмінного виливу на формування стоку з усіх трьох водозборів (табл. 11).

Найвищі показники одержано по І водозбору, дещо менші по III і найменші по II водозбору. Така залежність формування стоку пояснюється деякими орографічними та морфометричними особливостями водозборів. Щодо такого морфометричного показника як величина площі водозбору, то в даному випадку вона не береться до уваги, оскільки за величиною водозбори майже однакові. Крім того, площа водозбору не є прямим генетичним показником стоку (М. І. Львович, 1963) і може бути використана лише для приблизної, не прямої характеристики умов живлення водотоків підземними водами.

Певної залежності формування стоку від величини площі дослідних водозборів не виявлено. Наприклад, по найбільшому за площею III водозбору 7,27 га показники стоку менші порівняно з І водозбором — 3,94 га. Різниця у формуванні стоку, як видно, залежить від інших орографічних та морфометричних особливостей водозборів.

За формою рельєфу та вираженістю крутизни схилів водозбори стаціонару відзначаються деякими відмінностями. Так, більша частина площі І і III водозборів утворена крутими схилами, в той час як на другому переважають пологі схили. Перший водозбір має випуклі схили, що рівномірно спадають до водотоку і на яких елементи мікрорельєфу виражені слабо, тоді як на схилах II і ІІІ водозборів часті мікрозападини, невеликі горбки, терасовидні уступи тощо. Наявність таких елементів мікрорельєфу відіграє важливу роль у формуванні стоку. Так, у западинах та інших від'ємних формах мікрорельєфу нагромаджується волога атмосферних опадів. Не маючи відтоку з них, вона майже вся витрачається на інфільтрацію в нижні шари грунту.

Отже, западини та пониження мікрорельєфу на гірських схилах відіграють роль регуляторів стоку, оскільки сприяють трансформації поверхневого стоку у внутрішній, глибинний. Чим більша крутизна схилів водозбору і менш виражена різноманітність елементів мікрорельєфу, тим вищі показники стоку (табл. 11). Але сумарні показники по гідрологічних роках дещо згладжують різницю у формуванні стоку, що відбувається залежно від сезонів. Весняний стік, що формується при сніготаненні, має свої специфічні особливості і часто позначається на величині стоку в наступний період. Для виявлення певних закономірностей у формуванні стоку вигідніший теплий період року, протягом якого стік проявляється рівномірніше, незважаючи на те, що в цей час випадають затяжні дощі і короткочасні та інтенсивні зливи. Якщо в зимовий період протягом більш-менш тривалого часу сніг нагромаджується, а розтає за відносно короткий проміжок часу, то такої циклічності у випаданні атмосферної вологи і витрачанні її на стік в теплий період не спостерігається (табл. 12).

Коефіцієнти стоку по І і III водозборах для більшості гідрологічних років досить близькі, а по окремих роках зовсім однакові. На II водозборі вони значно менші. Такий розподіл стоку свідчить про його пряму залежність від орографічних особливостей водозборів. І і ІІІ водозбори, як ми вже знаємо, дуже близькі за розподілом площі по категоріях крутизни схилів. Тут переважають круті схили. І навпаки, більшу частину площі ІІ водозбору займають пологі схили.

Можна констатувати і деяку невідповідність відміченого вище співвідношення стоку між водозборами по окремих гідрологічних роках. Так, за 1961/62 і 1962/63 гідрологічні роки істотно відрізняються величини коефіцієнтів стоку між І і III водозборами. Це пояснюється значним виливом весняного сніготанення на стік протягом перших весняних місяців вегетаційного періоду, що призвело до перезволоження грунту, а особливо до нагромадження значної кількості вологи в мікро і макрозападинах, які в значній кількості зустрічаються на схилах III водозбору. Водовіддача з них за рахунок грунтового стоку розтягується на деяку частину вегетаційного періоду, що обумовило відповідно і загальне збільшення об'єму стоку. Це явище підтверджується і тим, що протягом холодного періоду року, куди віднесено період весняних паводків, розподіл стоку між І і III водозборами відзначається протилежним співвідношенням стоку, порівняно з вегетаційним періодом. За холодний період 1961/62 гідрологічного року коефіцієнт стоку по І водозбору становив 0,68, а по III — 0,37. Пояснюється це відсутністю на І водозборі мікрорельєфних елементів, здатних регулювати стік. Аналогічними причинами можна пояснити характер формування стоку і вплив на нього весняного паводку і протягом наступного 1962/63 гідрологічного року.

Використана література:

Чубатий О.В. Захисна роль карпатських лісів. – Ужгород: Карпати, 1968. – 137 с.





Реферат на тему: Формування стоку з гірських схилів Карпат, вкритих стиглими буковими деревостанами (частина 1) (реферат)


Схожі реферати



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