Гидрологическая роль лесных экосистем Южного Сихотэ-Алиня

Гидрологическая роль лесных экосистем Южного Сихотэ-Алиня

Горная система Сихотэ-Алинь - это уникальный природный комплекс, основу которого составляют кедрово-широколиственные, кедрово-еловые лесные  формации, не имеющие аналогов в России по богатству ресурсов и видовому разнообразию, набору редких и исчезающих растений и животных.
Эти леса выполняют важнейшие экологические функции на локальном, региональном и глобальном уровнях [7]. Горным темнохвойным лесам  Сихотэ-Алиня принадлежит особая роль в формировании, сохранении и поддержании водно-экологического потенциала территории Дальнего Востока [6]. В процессе трансформации осадков пологом древостоев и горными почвами реализуются основные гидрологические функции лесных экосистем - водорегулирующие и водоохранные. Важным фактором является также почвообразующая и почвозащитная роль леса, поскольку почва – один из ведущих  компонентов  в формировании  водного баланса и генезиса стока.
Известно, что в горных экосистемах влияние антропогенеза в наибольшей степени приводит к нарушениям растительного и почвенного покрова: лесные сооб­щества здесь интенсивно  разрушаются, а их восстановление идет крайне медленно, и возникают глубокие изменения окружающей среды и одной из наиболее актуальных функций – гидрологической. Качественные и количественные показатели гидролого-защитной роли лесов в значительной мере обусловлены размерами водосборов, их лесистостью, и пространственным размещением. Трансформация экологических функций лесного полога наиболее ярко проявляется в пределах  малых речных бассейнов. Малый бассейн, как правило, охватывает основное разнообразие экотопических условий, что позволяет выявить индикационную роль соответствующих им почвенно-растительных комплексов в формировании и регулировании стоковых характеристик [1, 4, 7].  
Наши исследования проводились на экспериментальных водосборах в репрезентативных для Среднего и Южного Сихотэ-Алиня лесах. Горные водотоки 1-го и 2-го порядка, расположены в бассейне верхнего течения р. Уссури. После проведения здесь экспериментальных рубок в 1965-66 годах, гидрологические характеристики изучались на участках с различной лесистостью и нарушенностью лесного покрова.Исследования на репрезентативных малых водосборах позволили количественно оценить водоохранную роль и водорегулирующее влияние хвойно-широколиственных лесов в различные сезоны и фазы гидрологического режима на разных стадиях  их восстановительных сукцессий [1-2; 4-5].
Положительный водоохранный эффект лесного покрова на рассматриваемой территории достигается за счет функционирования лесов, сформированных в результате длительного естественного лесообразовательного процесса. Для них характерны большая надземная биомасса, сбалансированная структура основных компонентов фитоценозов, что определяет стабильность выполняемых ими экологических функций в малых речных бассейнах и общем природном комплексе верховьев крупной реки. Благодаря хорошим фильтрационным способностям почв, значительная часть осадков расходуется здесь на почвенно-грунтовый отток: уменьшается поверхностный сток и улучшается качество воды, усиливается питание рек в меженный период.
 Минимальный расход воды в годы с различной влажности на водосборах

Рисунок 1. Минимальный расход воды в годы с различной влажности на водосборах! 1- с коренными лесообразователями; 2 - с вырубкой в верхней части склона; 3 - со сплошной вырубкой 

Даже в засушливые годы меженные расходы на водосборах с преобладанием коренных хвойных фитоценозов остаются выше (рис.1), а питание рек на водосборах с вторичными лесами осуществляется за счет поступления влаги с более влажных участков с пихтово-еловыми и кедрово-еловыми лесами. В этих лесах, за счет более  мощного слоя мерзлоты и позднего оттаивания, влажность почвы и в засушливые годы удерживается в пределах наименьшей влагоемкости, подпологовое испарение и транспирация здесь также меньше, чем в восстановившихся на вырубке молодых лесах [1, 2, 5].
Пространственная дискретность верхнего лесного полога коренных лесов способствует перераспределению осадков по площади бассейна. В сомкнутых древостоях на высотах 800-1200 м образуются конденсационные осадки. Дополнительное увлажнение, связанное с  их образованием, составляет 15-20% от количества осадков на открытом месте [2, 3, 8]. Прибавка осадков под пологом высокополнотных хвойно-широколиственных лесов на каждые 100 м высоты составляет 28-33 мм [5]. Во вторичных лиственных лесах случаи поступления под полог леса осадков больше, чем на открытом месте, фиксировались большей частью после обильных интенсивных дождей. Величина конденсационных осадков сопоставима с перехватом влаги пологом леса и учитывается в годовом водном балансе малого водосбора.
Процессы формирования речного стока обусловливаются комплексным воздействием климатических факторов и условиями подстилающей поверхности. Увлажненность периода исследования, характер и интенсивность дождей, теплообеспеченность характеризуют динамику поступления влаги на водосбор. По экотопическим  особенностям отдельных частей бассейна определяются состояние почвенного покрова и структура лесного полога, как диагностирующие признаки перераспределения осадков по бассейну. Как известно, общие потери паводочных вод на горных склонах определяются свободной емкостью почвенного задержания, величинами поверхностного впитывания и глубинной инфильтрации, задержанием осадков кронами древостоев. Эти показатели обусловливают водорегулирующий эффект всего лесного покрова  Сихотэ-Алиня. Высокопроницаемые почвы хвойно-широколиственных лесов, как правило, характеризуются отсутствием поверхностного и слабым внутрипочвенным стоками [2, 3]. Стокообразование осуществляется контактным стоком в слое рыхлых отложений на относительном водоупоре.
 Доля инфильтрации (1) и стока (2) от количества поступивших осадков

Рисунок 2. Доля инфильтрации (1) и стока (2) от количества поступивших осадков (3) в очень влажные (А) и средние по влажности (В) годы

Речной сток и инфильтрация взаимосвязаны между собой (рис.2). По данным экспериментальных  и экспедиционных исследований установлено, что инфильтрация воды через метровый слой горных лесных почв не бывает отрицательной, и составляет 3-70% от количества выпавших осадков. Максимум приходится на май, так как талые воды, поступая в почву, замерзают, и фильтруется в глубокие слои почвы по мере оттаивания. За летне-осенний период фильтруется до 36% осадков. После антропогенного воздействия верхний 30-см слой почвы уплотняется, что приводит к образованию здесь поверхностного стока и значительным колебаниям уровня воды в реках. Максимальная водоотдача для 1-метрового почвенного слоя в экспериментальном бассейне составила 150-380 мм. Через 30 лет после вырубки [5] сохраняется более плотное сложение и низкий гравитационный отток верхних почвенных горизонтов. На сильно нарушенных почвах (волока, дороги) водоотдача верхних горизонтов в 1,4-2,5 раза меньше, чем в тех же горизонтах ненарушенных лесных почв. Вероятность возникновения поверхностного стока и проявления эрозионных процессов на площади вырубок остается высокой и через 20-40 лет после лесовосстановления. Таким образом, при максимальных суточных осадках, достигающих для района исследования 160 мм, вся поступившая влага поглощается и фильтруется в глубокие почвенные слои. Эти процессы, а, следовательно, и гидрологические функции ландшафтов ухудшаются после вырубки на длительный временной промежуток.
Водно-экологический потенциал верхнего течения р. Уссури оценивался по сочетанию лесных ландшафтов в высотных природных комплексах с преобладанием лесных формаций: I– пихтово-еловых; II-   кедрово-еловых; III– широколиственно-кедровых (табл.2).
 
Таблица.  Биоклиматическая характеристика высотных поясов бассейна р. Уссури

Природный комплекс Высота,
абс. м
Площадь,
% от общей
Биомасса листового аппарата древостоев, т/га  Кгрс,
км/км2
Сток, мм Осадки,
 мм
МС ПСП
I 900-1600 45,4 3,5 5,7 0,89 329 700-1200
II 600-900 21,5 3,2 5,6 0,78 326 650-900
III 300-600 24,5 3,9 5,0 0,70 245 600-800

Кгрс - коэффициент густоты речной сети; МС и ПСП – молодые и средневозрастые,  приспевающие, спелые и перестойные древостои; Кс – коэффициент стока

Для анализа были использованы данные гидрометрических наблюдений, по-выдельная лесотаксационная характеристика района, индикационные методы расчета, картографический материал. Общая исследуемая площадь составила 5330 км2, 90% ее площади занимают хвойно-широколиственные леса, которые пройдены рубками и пожарами различной давности. Значительная трансформация лесного покрова наблюдается в среднем течении реки, где соотношение хвойных и лиственных составляет 30:70,  а молодые, средневозрастных и приспевающие леса занимают большую часть площади. Водопродуктивная способность данного геокомплекса составляет 6,3%, а водоносность малых рек обеспечивается за счет коренных хвойных фитоценозов, сохранившихся в верховьях. Максимальная водопродуктивность характерна для бассейнов Iи IIвысотных поясов, где преобладают старовозрастные леса. В средний по водности год с единицы их площади в р. Уссури стекает в 1,3-1,5 раза больше воды, чем с бассейнов, занятых преимущественно средневозрастными древостоями.
Зависимость  коэффициента стока от доли хвойных в составе древостоев

Рисунок 3. Зависимость  коэффициента стока от доли хвойных в составе древостоев

Как показано на графике (рис.3), многолетние характеристики речного стока и его равномерность прямо зависят от состава леса. Чем больше доля хвойных лесообразователей, тем выше естественная зарегулированность речного стока, лучше водоохранные и водорегулирующие функции ландшафтов. Интенсивность гидрологических процессов и водопродуктивность лесных экосистем в регионе будет зависеть от оптимального соотношения трансформированного и естественного лесного покрова.

Н.К. Кожевникова
Биолого-почвенный институт ДВО РАН, Владивосток
Тезисы доклада на VII Международную конференцию «Реки Сибири и Дальнего Востока»

 
Литература
 
1.       Жильцов А.С. Ильина Т.М., Кожевникова Н.К.  Оценка водоохранно-защитной роли леса в бассейнах водотоков различного порядка // Современное состояние и рациональное использование почв, лесных и водно-земельных ресурсов Дальнего Востока России. - Владивосток, 1997. - С. 100-102.
2.       Жильцов А.С. Гидрологическая роль горных хвойно-широколиственных лесов Южного Приморья - Владивосток: Дальнаука, 2008. - 331 с.
3.       Клинцов А.П. Микроклиматическая и гидрологическая роль лесов Сахалина. - Южно-Сахалинск, 1969. - 180 с.
4.       Кожевникова Н.К. Использование индикационных свойств лесного полога при определении элементов водного баланса // Леса российского Дальнего Востока: 150 лет изучения.  - Владивосток. 2009. -  С. 61-63.
5.       Кожевникова Н.К. Динамика гидрологических и защитных функций горных лесов южного Сихотэ-Алиня в процессе послерубочных восстановительных сукцессий / Автореф. диссерт. канд. биол. наук. – Владивосток. –2010. – 26 с.
6.       Кожевникова Н.К. Дюкарев В.Н.Эколого-защитные свойства лесного покрова верхнего пояса гор (Южный Сихотэ-Алинь) //Проблемы региональной экологии. - №4. С. 31-38.
7.             Морин В.А., Сапожников А.П. Экологическая роль лесов Хабаровского края  // Леса и лесн. хоз-во Хабаровского края – Хабаровск: Кн. изд-во, 2000. – С.385-390.
8.             Таранков В.И. Гидрологический режим хвойно-широколиственных лесов Южного Приморья. - Л., Наука, 1970.  - 120 с.
 

Комментарии материала:

Разместить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Другие материалы

Бассейн реки Амур относится к числу крупнейших регионов мира. В его пределах располагаются территории четырёх государств: Российской Федерации, Китайской Народной Республики, Монгольской Народной Республики, Корейской Народно-Демократической Республики. Российская часть бассейна представлена Забайкальским, Приморским, Хабаровским краями,...
РЕГИОНАЛЬНЫЙ МОНИТОРИНГ ЖИВОТНОГО НАСЕЛЕНИЯ РЕЧНЫХ БАССЕЙНОВ В ЗОНЕ ГИДРОСТРОИТЕ
В настоящее время на Дальнем Востоке используется лишь около 3% гидроэнергетического потенциала, что служит объективной предпосылкой его дальнейшего освоения. Разработаны перспективные схемы использования более 130-ти больших и средних рек в регионе. В настоящее время функционируют Зейская и Бурейская ГЭС, в едином комплексе с последней...
Современные климатические изменения в южных районах Нижнего Приамурья
Обсуждаем тезисы докладов VII Международной конференции «Реки Сибири и Дальнего Востока», посвящённая делу сохранения сибирских и дальневосточных рек и рек других регионов мира. Конференция пройдет 30–31 мая 2012 года в Хабаровске. В последние десятилетия происходят значительные изменения климата как в глобальном, так и в...
В сборник вошли доклады по актуальным экологическим проблемам бассейнов рек Сиби­ри, Дальнего Востока и других регионов России, а также Монголии, Китая, Узбекистана. Предназначен для ученых, специалистов, государственных служащих, общественных дея­телей, студентов, а также всех интересующихся вопросами сохранения рекББК 20.1 Изданы при...
Строительство крупных гидросооруже­ний стало одной из основных форм антро­погенного воздействия на природу Дальнего Востока России. В настоящей работе проана­лизированы данные комплексных зоологи­ческих наблюдений Зейского заповедника с 1974 по 2009 гг. [1; 2], а также данные зооло­гического мониторинга зоны влияния Бурей-...
Анатолий Лебедев ОО БРОК
22 ноября в Санкт-Петербурге в рамках Международного форума по проблемам сохранения тигра прошла российско-германская межправительственная встреча, посвященная новым подходам в сохранении амурского тигра. Министерство окружающей среды, охраны природы и ядерной безопасности Германии (BMU), Министерство природных ресурсов и экологии Российской...
Тема борьбы с нелегальной древесиной давно уже стала не местной и не российской – это проблема мировая. Она заботит всех – и серьезный бизнес, и государственные органы – лесохозяйственные, силовые, надзорные и контрольные. Волнует она и местное население таежных регионов, и, конечно, общественные природоохранные организации. С...
В классном часе проекта “Экозабота” приняли участие больше 350 тысяч школьников. Строительство «Парка “Три вулкана”» на Камчатке не совместимо со статусом объекта всемирного наследия. В Челябинске прошел митинг «Хватит нас травить!». Эти и другие темы в новом выпуске Дайджеста Международного Социально - экологического союза от Света Забелина. Охрана природы, проблемы окружающей среды и развития человечества. Всё важное и интересное, что п...
Наша команда юных натуралистов – жители мегаполиса, столицы Алтайского края – города Барнаула. На протяжении нескольких лет мы изучаем ту природу, которая находится рядом, обследуем заброшенные городские парки, обращаем внимание на скверы, но больше всего выручает то, что многие из наших активистов живут на окраине города, и потому порой даже в усадьбу дикие обитатели приходят сами. Особенно зимой, когда всё живое ждёт от человека, участия и поддержки. Выезды группой за пределы город...
Архитекторы мира за солнечные города             Современный город – «продукт» развития нашей техногенной цивилизации. Но, не вдаваясь в подробности теории и практики градостроительства, рисует город все-таки архитектор. И именно картинки архитектора и градостроителя, реализованные в бетоне, вносят вклад в 40% в негативные климатические изменения и деградацию экосистемы нашей планеты. Каждая новая жилая башня на месте сквера,...
28 июля в Общественной палате Алтайского края состоялось первое в седьмом составе расширенное заседание комиссии по экологии, развитию туризма и здоровому образу жизни. Среди участников заседания - депутат Государственной Думы РФ Валерий Елыкомов, депутат АКЗС Юрий  Астанчик, руководитель Общественного совета при Министерстве природных ресурсов и экологии Алтайского края Денис Шубин, глава регионального исполкома ОНФ в Алтайском крае Сергей Войтюк, директор КГБУ «Алтайприрода» А...
Как умные колибри выживают ледяными горными ночами, виртуальная карта лесных звуков и национальный экологический рейтинг» по итогам лета 2020 г.. Эти и другие темы в новом выпуске Дайджеста Международного Социально - экологического союза от Света Забелина. Охрана природы, проблемы окружающей среды и развития человечества. Всё важное и интересное, что произошло в России и мире на текущий день. Дайджест за 09 сентября 2020 года.   ПРОСВЕЩЕНИЕ И ПРОПАГАНДА. В рамках международн...

Другие материалы

27.07. | Гость | Статью
13.07. | Гость | Статью
10.07. | Гость | Статью
  •  
  • Страница 1 из 45
  • ››
В группе: 1,975 участников
Материалов: 718

Объединение гражданского общества в деле сохранения рек Сибири и Дальнего Востока, обсуждение социально-экологических проблем бассейнов рек.

В группе "Реки Сибири и Дальнего Востока" обсуждаются актуальные вопросы, связанные с сохранением экосистем речных бассейнов, антропогенным воздействием на реки Сибири и других регионов мира, развитием движения в защиту рек.. Приводятся данные о состоянии рек, результаты оценки воздействия на реки проектов хозяйственной деятельности, предлагаются подходы...

Фотогалерея

Активность на сайте

сортировать по иконкам
1 год 6 недель назад
Марина Иванова
Марина Иванова аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 198,322 |

Спасибо за ссылку. Очень пригодилась! ...

4 года 18 недель назад
martaka maminov
martaka maminov аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 198,322 |

Обращайтесь, отличная компания http://www.ecocentrp.ru/about/actions/...

4 года 30 недель назад
Глеб савельев
Глеб савельев аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 198,322 |

нужна схема пещер с измерениями

4 года 34 недели назад
Ольга Волобуева
Ольга Волобуева аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 198,322 |

если Вы обладаете информацией , как составить топокарту пещеры, пишите нам. Очень нужна помощь в составлении паспорта объекта

1 год 39 недель назад
Надежда Бреева
Надежда Бреева аватар
Бутырский район

Смотрели: 6,706 |

Экология в Новой Москве . Поселение Щаповское.

Щапово (Александрово) — посёлок в Троицком административном округе Москвы (до 1...

размешен 18.09.20 | Тип: Статью

Зимой копытные животные страдают от нехватки минеральных солей в организме и находятся в постоянных поисках соли, чтобы утолить этот «голод». Человек может помочь в этом деле, ес...

размешен 18.09.20 | Тип: Статью

В начале учебного года егерь Большереченского заказника Виталий Геннадьевич Красилов...

размешен 18.09.20 | Тип: Новость

Новое в экологических рассылках на текущий день.

...

размешен 18.09.20 | Тип: Статью

Традиции сажать лес – стародавние, о чём говорят строчки из описания города Ивдель. Жилой комплекс в городе Чэнду в Китае напоминает городские джунгли. Историческ...

размешен 18.09.20 | Тип: Проект

Симбиоз производства с природой

Идея проекта родилась во время строительства завода минеральных удобрений. Встал вопрос: какая установка будет непрерывно сокращать вы...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал