Уровень грунтовых вод в лесу
К основным признакам расчленения горных лесов в зависимости от их гидрологического и климатического значения, в частности лесов Урала, по нашему мнению, следует отнести географическую широту местности и высоту над уровнем моря, экспозицию и крутизну склонов, толщину почвенного слоя, выходы каменистых горных пород, состав и структуру насаждения, строение древесного полога и т. д. Применительно к каждой категории лесов должны быть предусмотрены соответствующие лесохозяйственные мероприятия.
В водоохранном отношении особенно важно сохранение лесов не только в верховьях и вдоль главного течения рек, но и в бассейнах их притоков.
Лес влияет и на колебание уровня грунтовых вод. П. В. Отоцкий установил, что уровень грунтовых вод в Шиповом лесу (Воронежская область) ниже, чем в поле, вследствие громадного расхода деревьями в период вегетации влаги, которую они извлекают из глубинных слоев почвогрунта. Г. Н. Высоцкий, обнаруживший понижение уровня грунтовых вод в Велико-Анадольсхом лесу, пришел к заключению, что леса сушат равнины и увлажняют горы. Воспринятые лесоводами обобщенные выводы Отоцкого и Высоцкого оказались ошибочными, что подтвердилось позднейшими наблюдениями проф. С. А. Яковлева в Ленинградской области. Он показал, что весной уровень грунтовых вод под лесом может быть выше, чем в поле, и что сезонные колебания уровня грунтовых вод под лесом не совпадают с периодами колебания грунтовых вод в поле.
Изучение водоохранной роли леса и его воздействия на грунтовые воды, проводимое в течение 50 лет в Лесной опытной даче Сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева, показало следующее: уровень грунтовых вод в лесу достигает наибольшей высоты в марте, после чего отмечается медленное опускание его до осени. Осенью уровень грунтовых вод медленно поднимается, достигая наибольшей величины в конце зимы. В годы засух (1915–1916 гг. и 1920–1921 гг.) уровень грунтовых вод устойчив и лишь через год после каждой продолжительной засухи медленно опускается. В этом и заключается одно из основных водосберегательных свойств леса. В течение года колебания уровня грунтовых вод в лесу мало изменяются, не превышая 10%.
Влияние леса на накопление грунтовых вод зависит от климатических условий, глубины залегания уровня грунтовых вод, водных свойств почвы и др. Более сильное повышение грунтовых вод отмечается в лесостепных и степных районах, в местностях с глубоким уровнем залегания грунтовых вод, наиболее слабое – в районах, где грунтовые воды расположены близко к поверхности, что характерно для значительной части лесной зоны.
Большое увлажняющее действие оказывают полезащитные, овражные и прибалочные леса, а также защитные леса, расположенные на водоразделах. Исследования Лабунского, Рутковского, Басова и других показали, что защитные насаждения могут повышать уровень грунтовых вод. Так, в Каменной степи Воронежской области в полях, защищенных лесными полосами, за 56 лет уровень грунтовых вод повысился на 86 см, а в 1940 г. был почти в 2 раза выше, чем в открытой степи. В 100-летнем искусственно созданном Велико-Анадольском лесу грунтовые воды к 1949 г. повысились на 1–6 м.
Таким образом, первая часть формулировки Г. Н. Высоцкого об иссушающей роли леса в равнинной степи ошибочна. Вторая часть формулировки – о том, что леса увлажняют горы, не вызывает сомнения, так как горные леса, содействуя выпадению осадков, накопляют влагу и обращают ее преимущественно во внутрипочвенные запасы и стоки. Тем самым они значительно снижают поверхностный сток по склону, который, наоборот, преобладает в горах, лишенных леса.
Проф. П. С. Погребняк более точно определяет гидрологическое значение леса: «Лес обводняет ту местность, которая отличается недостатком влаги, и способен, наряду с этим, осушать местности, страдающие от ее избытка».
Физико-географические условия леса, его среда чрезвычайно разнообразны, поэтому и влияние его на грунтовые воды неодинаково. Даже в одной географической зоне оно может зависеть от рельефа, соотношения площади леса к площади вырубок или нелесных пространств, типа леса, особенностей насаждений, их состава, от погоды и т. д. В Венгрии ольховые и даже сосновые насаждения при определенных условиях с 1 января по 15 июля понижают уровень грунтовых вод, а насаждения из белой акации повышают их по сравнению с полем; в остальное время года грунтовые воды под лесом всегда выше, чем в поле (Венгерская лесная опытная станция).
В то время как в степи лес является увлажнителем, в северных районах он может быть и осушителем. Следовательно, в последнем случае с излишним увлажнением и заболачиванием можно бороться не только путем устройства сети водосточных канав, но и путем выращивания лесов: в тайге – лиственничных, сосновых, березовых, в более увлажненных местах – черноольховых, осокоревых.
Гидрологические свойства леса широко используются в преобразовании природы различных районов нашей страны.
стельки меховые.
Лес и влага
Значение влаги и снежного покрова для растений
Повреждения поверхности насаждений снегом
Количество осадков в различных районах
Влияние засухи и недостатка осадков
Отношение лесных пород к влаге
Испарения влаги в лесу
Засухи и гидрологическое значение для леса
Воздух и влага в лесу
Лесной полог и снеготаяние
Сток весенних вод
Водоохранные и водорегулирующие леса