Гидрологическая роль лесных экосистем Южного Сихотэ-Алиня | Статья | Российская федерация/Дальневосточный ФО | Экодело - экологические проекты и организации

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...
Переработка природных ресурсов страны в малом бизнесе становится повседневной реальностью. Все больше и больше предпринимателей вовлекаются в переработку полезных ископаемых и производство на их основе ценных продуктов и товарной продукции. Российским Центром по сапропелю в 2018 году предложены технология, проектное решение и спецификация оборудования для малых производств глауконитовых сорбентов. Разработаны рецептуры и производственные технологические цепочки производства природного гранулиров...
«Школа Природы» – под таким названием на днях в Заринском районе Алтайского края состоялось мероприятие для детей, занимающихся в юннатских и туристических кружках. Школа была организована краевой программой «Усынови заказник», Заринским центром детского творчества, Тигирекским заповедником и Клубом исследователей природы Алтая «AltaiNature». Школьники, интересующиеся природой родного края, и их педагоги разместились на базе Заринского Центра детского тв...
КОГДА ЛУЧШЕЕ — ВРАГ ХОРОШЕГО У «морских котиков» ВМС США существует специальное упражнение: человеку связывают руки за спиной, связывают лодыжки и бросают его в бассейн глубиной 3 метра. Его задача – выжить в течение пяти минут. Как это часто бывает на тренировках «морских котиков», подавляющее большинство новобранцев терпят неудачу. Многие сразу впадают в панику и начинают кричать, чтобы их вытащили. Некоторые пытаются плыть, но уходят под воду, и их приходит...
Исследование приустьевого зоопланктона рек, питающих основные озера Алакольской системы выявило низкую степень сходства фауны планктона данных озер и их приустьевых участков. В солоноватоводном оз. Алаколь приустьевые зоны характеризуются своеобразием зоопланктона и отсутствием видового сходства между собой. В пресноводном оз. Сасыкколь, наоборот, фауна приустьевого планктона бедна с высокой степенью сходства по участкам. Уровень количественного развития зоопланктонного сообщества...
Совсем недавно от программы «Усынови заказник» стартовал конкурс «Живая вода», в котором юные натуралисты могут не только ближе познакомится с обитателями водной и околоводной стихии, но и помочь ученым в исследовании водоемов Алтайского края. В помощь начинающим исследователям программа «Усынови заказник» на своём канале в YouTube разместила ролик «Живая вода. Наблюдение за водными организмами». В обучающем видео Дмитрий Кузменкин, старший научны...

Другие материалы

10.08. | Гость | Новость
03.08. | Гость | Проект | Комментариев: 3
03.08. | Гость | Статью
26.06. | Гость | Статью
24.05. | Гость | Новость
  •  
  • Страница 1 из 41
  • ››
В группе: 1,941 участников
Материалов: 660

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 экосистемм 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

Интересные ссылки

«Спутниковый мониторинг пожаров на Дальнем востоке России». Сервис работает на основе технологии «Геомиксер», разработанной в ИТЦ «СКАНЭКС»

«Спутниковый мониторинг пожаров на Дальнем востоке России». Сервис работает на основе технологии «Геомиксер», разработанной в ИТЦ «СКАНЭКС»

Активность на сайте

сортировать по иконкам
12 недель 1 день назад
Дмитрий Мартынов
Дмитрий Мартынов аватар
Нужна ли России ГИС с информацией о состоянии и качестве поч...
Смотрели: 3,563 |

Инженерно-экологические изыскания (http://s-g-i.ru/ecologic...

4 года 36 недель назад
Наталья Новоселова
Наталья Новоселова аватар
Нужна ли России ГИС с информацией о состоянии и качестве поч...
Смотрели: 3,563 |

Интересно. Вынесу в Новости на ГИС Лаб. 

22 недели 5 дней назад
Игорь Стефаненков
Игорь Стефаненков аватар
Прошу отредактировать размещённый на Вашем сайте материал...
Смотрели: 12,985 |

https://polyfact...

4 года 26 недель назад
Александр Ефимов
Александр Ефимов аватар
Прошу отредактировать размещённый на Вашем сайте материал...
Смотрели: 12,985 |

Добрый день, Юрий!

Большое спасибо!

4 года 26 недель назад
Юрий Широков
Юрий Широков аватар
Прошу отредактировать размещённый на Вашем сайте материал...
Смотрели: 12,985 |

Здравствуйте, Александр! Я убрал фото из материала. Изменения будут видны после обновления на сервере. Извините, нас за эту ситуацию.
...

размешен 15.08.18 | Тип: Новость

После сигнала активистов Общероссийского народного фронта о...

размешен 15.08.18 | Тип: Новость

Активисты проекта Общероссийского народного фронта «Генеральная уборка» в Кировской области обнаружили в лесу рядом с трассой Подгорянка-Шихово свалку ртутьсодержащих...

размешен 14.08.18 | Тип: Статью

В Центральной и Южной Азии нарастают  проблемы в сельском хозяйстве из-за истощения водных ресурсов и непрерывного повышения температуры в последние десятилетия.  ...

размешен 12.08.18 | Тип: Статью

Зеленая энергетика, использующая возобновляемые источники энергии, такие как солнечный свет,...

размешен 10.08.18 | Тип: Новость

Публикации портала  ecodelo.org

...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал