Изменение водоохранной и водорегулирующей роли дубрав в бассейне р. Пшиш , в связи с рубкой - Особенности и проблемы лесопользования на примере Апшеронского лесничества

В регионе основной фон растительности представлен дубравами (62,5 %), далее следует бук (12,4 %), граб (10 %). Хвойные насаждения представлены преимущественно культурами.

Под гидрологической ролью леса понимают влияние насаждений на величину и режим элементов водного баланса покрытых лесом территорий (осадков, испарения, поверхностного и грунтового елка, режим влажности почво-грунтов). Это понятие включает водоохранное и водорегулирующее влияние насаждений.

Водоохранная роль леса выражается в положительном влиянии лесной растительности на ресурсы и качество подземных вод, грунтовое питание рек.

Водорегулирующая роль леса сводится к активному перераспределению стока во времени за счет уменьшения склонового (быстрого) и увеличения грунтового (с большим временем добегания) стока. Водоохранная роль дубовых лесов проявляется в положительном влиянии лесной растительности на водный баланс элементарных водосборов, крупных речных систем и регионов. Это положительное влияние расценивается с точки зрения воздействия на грунтовое питание рек и ресурсы подземных вод, что в конечном счете определяет качество вод и сбалансированность режима их потребления. Поэтому при изучении водоохранной роли леса и всех элементов водного баланса наиболее важной является суммарный сток и его разделение на склоновую и грунтовую составляющую, а также инфильтрационная часть баланса.

Взаимосвязь водного баланса с лесной растительностью имеет четко обозначенные региональные особенности, например, внутри горных регионов влияние леса на водный баланс обусловлено формационной структурой насаждений. Оценка изменения водоохранной роли дубрав основана на изучении элементов водного баланса до губки (калибровочный период продолжительностью 6 лет) и после проведения опытных рубок.

Главной причиной эрозии почв на горных склонах является склоновой сток. В регулировании склонового стока леса имеют исключительно важное значение, поэтому почвозащитная роль горных лесов тесно связана с их водорегулирующими функциями.

Гидрологические функции леса проявляются как через воздействие самой фитомассы насаждений на режим элементов водного баланса, так и через почвенный покров, в среде которого формируется склоновый сток [Возобновление, рост и продуктивность ... , 1960, с. 32-41].

Изучение склонового стока в районах распространения дубрав позволяет характеризовать эту зону как менее способную регулировать паводки в сравнении с буковой. Так, максимальные за месяцы модули стока изменились здесь в среднем от 8,1 до 15, 3 л/с с 1 га т. е. величины в 8 - 14 раз выше, чем в зоне буковых лесов. Максимальные годовые модули стока здесь также очень высоки в отдельные годы достигают 49 л/с с одного га. Коэффициенты стока за отдельные паводки за холодный период имеют значение 50-93 %, а в летние месяцы уменьшаются до 2 - 22 %. В среднем за три года коэффициенты паводочного стока за холодный сезон составили 62 - 72 %, а за теплый 22 - 29 %. Следовательно, их соотношение 2,6 : 1 (при усредненных величинах ливней: 60 мм зимой, 50 мм летом)[Дубовые леса ... , 1980, с. 49 - 102].

Таким образом, следует отметить более слабое водорегулирующее воздействие дубрав по сравнению с буковыми насаждениями, особенно в холодный период. В связи с малым бассейновым регулированием стока (бассейны с площадью водосбора 23 и 7 га практически не отличаются величиной регулирования) в зоне дубрав очень часто возникает периоды с напряженным водным балансом, с одной стороны и катастрофическими паводками с другой стороны.

Структура лесохозяйственных предприятий расположенных в пределах водосборного бассейна р. Пшиш включает:

1. Хадыженский лесхоз

Площадь 26023 га

2. Комсомольское лесничество

Площадь 8953 га

3. Афанасьевское лесничество

Площадь 15583 га

4. Навагинское лесничество

Площадь 1487 га

Сплошнолесосечные рубки в дубравах при условии очень напряженного водного баланса до рубки (на инфильтрацию приходится лишь 10 % осадков) приводят к уменьшению грунтового питания рек, глубоководного питания, для питьевых вод (основной резерв) до нулевых величин и к увеличению склонового стока в 1,4 раза. Группово-постепенные (котловинные) рубки воздействуют в направлении ухудшения водного баланса в значительно меньшей степени.

В дубравах водно-физические свойства почв в верхнем 30-40 см горизонте почвы характеризуются хорошими показателями в нетронутых рубками насаждениях. Все виды рубок ухудшают водно-физические свойства почв, а сплошнолесосечные в максимальной степени: водовместимость уменьшается на 40-50 % фильтрационные свойства в 10 и более раз. На вырубках 5летнего возраста водорегулирующие свойства примерно в 2 раза хуже, чем на свежих лесосеках [Климаторегулирующая и почвозащитная ... , 1969, с. 25-31].

При этом под интенсивную сельскохозяйственную деятельность (с распашкой земель) используется около 10 % площади водосбора. 53% от общей площади лесного фонда в пределах бассейна р. Пшиш (всего 89,2 %) составляет территория, на которой в течение последних 50 лет проводилась интенсивная лесохозяйственная деятельность (в виде рубок главного пользования).

В период наиболее активного лесохозяйственного воздействия(с 1990 по 2010 гг.) интенсивность рубок составляла 1,5 - 1,7 % площади водосбора в год. За этот период в течение 20 лет было вырублено около трети бассейна р. Пшиш. До 1990 года влияние лесопользования на гидрологические условия в бассейне Пшиш незначительные вырубленная за 20-летний период площадь не превышала 9 %. Период с 1990 по 2010 гг. считается калибровочным.

Таблица 15 - Сроки стабилизации водорегулирующих функций дубрав при различных способах и технологиях рубок

Способы

Рубок

Базовые

Механизмы

Крутизна склона,

Градусы

Период стабилизации n лет

Группово - выборочные

Трелевочные тракторы

До 20

До 30
    15-20 10-15

Группово-постепенные Котловинные

Трелевочные тракторы

Канатные установки

До 20

До 30

До 30

20-25

    15-20 10-15

Узколесосечные

Трелевочные тракторы

До 10-20

До 20-30
    20-25 10-15

Анализ режима стока в бассейне р. Пшиш проведен в многолетнем разрезе (для гидрологических лет) для сезонных и годовых сумм слоев стока, а также минимального годового стока, представляющего собой базовое грунтовое питание. При этом использованы относительные (безразмерные) величины слоя стока (модульные коэффициенты, т. е. отношения годовых характеристик стока к их нормам). Следствием многолетних рубок является снижение уровня воды в р. Пшиш.

Таким образом, можно считать доказанным факт уменьшения базисного стока в бассейне р. Пшиш при накоплении на водосборе более 15 % вырубленной его площади и последующее небольшое увеличение стока (в 1,16 раза) на некоторый период. Аналогичные данные получены при анализе изменения доли грунтового (базисного) стока в общем годовом стоке (в %) в зависимости от интенсивности лесохозяйственной деятельности на водосборе.

Накопление молодняков на площади речных бассейнов от 10 до 25-30 % приводит к устойчивому уменьшению базисного речного стока. При последующем уменьшении ежегодных величин площадей молодняков и возврате их на уровень 20-25 % от площади бассейна реки наблюденный сток в 2 - 3 раза и более превышает сток калибровочного периода. Из этого можно сделать вывод, что вся экологическая система после интенсивных антропогенных воздействий не возвращается к исходному состоянию, т. е. образуются новые лесные экосистемы с другими параметрами (качественно новые экосистемы).

В целом, по результатам исследований влияние рубок на режим речного стока можно отметить следующее:

    - анализ изменения гидрологического режима показал, что рубки главного и промежуточного пользования оказывают существенное воздействие на режим стока воды и взвешенных наносов р. Пшиш; - наиболее уязвимой в гидрологическом отношении частью водосбора реки является область формирования речного стока, т. е. верховье Пшиш. В связи с этим в истоке реки должен быть введен строго ограниченный режим лесопользования; - при лесозаготовках необходимо строго соблюдать действующие правила рубок и практиковать применение средосберегающих технологий лесозаготовок.

Похожие статьи




Изменение водоохранной и водорегулирующей роли дубрав в бассейне р. Пшиш , в связи с рубкой - Особенности и проблемы лесопользования на примере Апшеронского лесничества

Предыдущая | Следующая