169142 (625280), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Це ще раз показує, яке велике значення мають ліси для збереження екологічної рівноваги, що формувалась протягом тисячоліть.
3. ОСНОВНІ ФУНКЦІЇ ЛІСІВ В ЕКОСТАБІЛІЗАЦІЇ ТЕРИТОРІЙ
3.1 Природотворча функція лісу
Завдяки екологічним, фізичним і біологічним властивостям ліси виконують важливу природо-творчу функцію, яка є наслідком-загальновідомого транс-формуючого впливу деревного покриву і нижніх ярусів лісового біоценозу на хід, інтенсивність і напрямок усіх геофізичних і геохімічних процесів, що відбуваються в біосфері на ділянках, зайнятих лісом. Ліси як біологічні системи краще багатьох інших типів біоценозів суші вбирають і перетворюють сонячну енергію, створюють первинну біологічну продукцію, нагромаджують і поновлюють запаси біомаси, прискорюють кругообіг речовин та енергії в біосфері, послаблюють інтенсивність денудаційних явищ (Колесников, 1969).
Природотворча функція лісів обумовлюється кліматополіпшуючими, водоохоронними, стокорегулюючими, ґрунто- і полезахисними комплексними агролісомеліоративними властивостями лісу, корисність яких звикли вважати незначною. Ліси, розміщені на вододілах, виконують важливі водорегулюючі функції, тому академік В.Р. Вільямс назвав їх лісами агрономічного значення. Вони регулюють вологість не тільки на безпосередньо зайнятій ними території, але і на прилеглих землях. Знелісені водозбірні площі зовсім нездатні утримувати атмосферну вологу, яка спливає делювіальними потоками або ґрунтовою водою. В зв'язку з цим В.Р. Вільямс вважав за необхідне провадити посадку лісу на вододільних елементах рельєфу. Ліси вздовж берегів річок та водойм закріплюють грунт, захищають береги від обвалів, розмивань під час злив і повені, зменшують твердий стік і значною мірою сприяють переведенню поверхневого стоку у внутрішній. Крім того, ці ліси регулюють водний баланс джерел і охороняють штучні та природні водойми від замулення і забруднення.
Розташовані на ярах і балках ліси укріплюють корінням схили від руйнування, кронами дерев оберігають грунт від надмірного нагрівання сонцем. Важливий меліоративний вплив таких лісів проявляється також на прилеглих до них сільськогосподарських угіддях. Вони змінюють мікроклімат, поліпшують розподіл снігового покриву, зменшують промерзання ґрунту, регулюють поверхневий стік і послаблюють ерозійні процеси, підвищують урожайність сільськогосподарських культур на прилеглих полях. Особливо велике значення, як зазначалось, мають гірські ліси, їм належить важлива водоохоронна функція. Лісові смуги, рівномірно розташовані на полях, позитивно впливають на навколишнє середовище, сприяючи зміні вітрового, температурного і водного режимів, внаслідок чого на прилеглих полях поліпшується стан ґрунтів та їх родючість, підвищується урожай сільськогосподарських культур. Вплив їх особливо сприятливий у посушливі роки і періоди чорних бур [11].
Ліс – могутній природний фактор, що впливає безпосередньо на водний режим вкритих лісом і прилеглих територій, а також гірських потоків і рік на всій їх протяжності, на процеси кругообігу води, заболочування і розболочування і т.д. Велика роль лісів і лісистості водозбірної площі у підтриманні на відповідних територіях підґрунтового, інфільтраційного стоку на певному рівні. Зменшення лісистості водозбірної площі на 1% призводить до зменшення постійного стоку в річках на 2–2,5%. Знищення лісів викликає різке обміління річок і навіть повне їх висихання. Правда, ліси не можуть збільшити або зменшити сумарну кількість опадів і випаровування на Землі. Проте розподіл атмосферної вологи, місцеве випаровування і стік, а також характер стоку значною мірою залежать від лісів. Водорегулюючий вплив лісів з особливою силою проявляється під час злив, які викликають повені.
Вже у XIII ст. було відомо, що ліси позитивно впливають на навколишнє середовище. Проте лише наприкінці минулого сторіччя захисна, гідрологічна і культурна роль лісу набула певного визнання. Великий вклад у вивчення гідрологічної ролі лісу внесли: В.В. Докучаєв, В.П. Отоцький, Г.М. Висоцький, Н.С. Нестеров, В.Р. Вільямс, І. І. Касаткін, М. Є. Ткаченко, В. І. Рутковський, І. В. Тюрин,» А.С. Скородумов, О.О. Молча-нов та ін. Узагальнення наукових досліджень дало можливість виявити залежність між лісовою рослинністю, умовами її росту та гідрологічними властивостями лісу, а також розробити заходи, спрямовані на підсилення гідрологічної ролі лісових площ у різних умовах середовища.
В.В. Докучаєв, П.П. Костичев, В.Р. Вільямс, Г.М. Висоцький вважали ліс фактором, який регулює водний режим території. В.В. Докучаєв відмічав, що степові ліси були колись надійним і вірним регулятором атмосферних вод, а отже, і життя степових річок, озер і джерел.
Нагромадження лісами вологи протягом багатьох сторіч привело до підвищення рівня ґрунтових вод і появи джерел, необхідних для. живлення боліт, озер, річок. Надаючи великого значення ролі лісу в зволоженні території, П.П. Костичев пропонував провести суцільне залісення сипких пісків, яружно-балочних схилів і вододілів.
Значний вклад у науку про ліс вніс академік Г.М. Висоцький. Він розробив класичну характеристику балансу вологи залежно від густоти розміщення і складу насаджень і встановив їх трансгресивний вплив на вологу, що переноситься з океанів в глиб континенту. Ліс, за його висловом, могутній і активний рослинний покрив земної поверхні, важливий біофізичний фактор, що виступає не тільки як виробник деревини, а й як агент лісової пертиненції, що впливає на клімат, режим ґрунтових вод і річковий стік.
Лісові масиви вкривають значну частину суші, вони протягом багатьох років дають надземний приріст, у зв'язку з чим їх пертиненція існує тривалий час і поширюється на великі віддалі. Отже, ліс виступає як біологічний фактор, тісно зв'язаний з навколишнім середовищем: з одного боку, з атмосферою, а з другого – з педосферою.
Вплив лісу насамперед позначається на мікрокліматі лісового середовища. Лісовий покрив захищає ґрунти від промерзання, видування і перезволоження. Під ним значно зменшується поверхневий стік і помітно уповільнюється весняне танення снігу. Завдяки кращому проникненню води в ґрунт і поповненню підґрунтових вод, які живлять річки, зменшуються повені і підтримується рівномірний режим річок [12].
Спостереження Г.Т. Селянинова, О.С. Козьменко, Н. П'. Леонтієвського і Г.А. Харитонова, В.І. Рутковського та ін. підтвердили висновки В.Р. Вільямса, що під масивними насадженнями і лісовими смугами грунт промерзає менше, сніг тане повільніше, поглинення води більш повне, ніж на полях. Підтвердився також висновок В.В. Докучаєва, що лісові насадження є резервуарами вологи: вони нагромаджують її і розподіляють рівномірно.
Гідрологічними і лісівничими дослідженнями встановлена роль лісів та лісистості водозбору в підтриманні підґрунтового й інфільтраційного стоку на певному рівні. Так, О.А. Дроздов відмічає, що зміна лісистості на кожні 10% викликає зміну кількості опадів на даній території на 4%. Аналогічні дані одержано й на багатьох дослідних станціях США. Користуючись ними, американські лісогідрологи визначили узагальнені показники гідрологічної ролі лісів. В Західних штатах, де середня лісистість становить 21%, понад 50% всього постійного стоку річок надходить з лісових територій. В Каліфорнії, де лісистість доходить до 42%, лісові території дають 95% постійного стоку річок. Таким чином, вкриті лісом площі забезпечують постійний місцевий стік, який в 2 – 2,5 рази перевищує процент лісистості.
Знищення лісів призвело до різкого збільшення поверхневого стоку, характерного для відкритої місцевості, значного обміління річок у літній період або навіть до повного їх висихання. Наприклад, у верхів'ях Сіверського Дінця береги, як зазначають В.Т. Ніколаєнко та ін., за останні 70 – 80 років відступили приблизно на 20 км. Вирубки насаджень по берегах обумовили швидке руйнування їх, замулення річки.
Зменшення постійної частини стоку річок дуже знижує енергетичний потенціал і судноплавство.
За даними А.Д. Дубаха, ліс є основним фактором природного регулювання стоку рік протягом року. На підставі багаторічних досліджень цей автор встановив, що чим менша лісистість, тим вище піднімається вода в річках, особливо малих, навесні.
Аналіз матеріалів гідрологічних досліджень показує, що ліс по-різному впливає на рівень ґрунтових вод і на середовище в цілому. Особливо чітко ця властивість проявляється у місцях надмірного зволоження. Ліс, дренуючи грунт, осушує його, знижує ступінь заболочування, а в посушливих районах додатково зволожує. Встановлено, що у північних районах болота можуть зникати в міру росту лісу, а після вирубки його грунт знову заболочується. Г. І. Танфільєв (1894) вважає, що заболочення північних районів Росії є наслідком зрідження і вирубки лісів. Слід пам'ятати, що вплив лісу на ґрунти значною мірою залежить від його географічного положення, територіального розміщення, особливостей і будови ґрунту, клімату району та інших факторів.
Численними дослідженнями встановлено також особливості впливу лісів різного складу і віку на гідрологічні умови району, що дає можливість відповідно цілеспрямовано регулювати гідрологічний режим річок та місцевості в цілому. Доцільним є створення двох'ярусних з підліском різновікових високоповнотних (0,7–0,8) насаджень з добре розвиненою кореневою системою і потужним шаром лісової підстилки. За даними О.О. Мол-чанова, вирішальне значення в цих насадженнях має стан ґрунту. Ліс виконує гідрологічні функції за умови, що грунт його структурний.
При створенні водорегулюючих насаджень велике значення має правильний добір деревних і чагарникових порід, їх розміщення залежно від природних умов і елементів рельєфу. Цьому питанню присвячено велику кількість наукових праць, з яких найбільш значними є роботи А.Д. Дубаха і В.А. Троїцького. А.Д. Дубах встановив, що мішані різновікові лісонасадження сприяють поступовому таненню снігу і посиленому переведенню поверхневого стоку у внутрішній.
Водоохоронні і водорегулюючі функції лісу невід'ємні від функцій ґрунтозахисних, які проявляються в закріпленні ґрунту. Вони запобігають змиванню і розмиванню ґрунту, збереженню і поліпшенню його властивостей, закріпленню рухомих пісків, припиненню утворення яруг. Завдяки розвинутим кореневим системам, ліси з глибоких шарів ґрунту виносять на поверхню мінеральні поживні речовини, які разом з органічними сполуками, розкладаючись з допомогою мікробів, сприяють не тільки підтриманню; а й підвищенню їх родючості [16].
Вище зазначалась одна з найважливіших ґрунтозахисних властивостей лісів – протиерозійна. Численні дослідження вітчизняних і зарубіжних учених свідчать, що в системі боротьби з ерозією вирішальна роль належить лісові; в боротьбі з вітровою ерозією можуть допомогти раціональна агротехніка і створення полезахисних смуг.
Вивчаючи роль лісу в зменшенні поверхневого стоку, А.Д. Дубах встановив, що в лісі поверхневий стік наближається до нуля, в той час як на лугових схилах. він значний – 184 мм.
Особливо важлива протиерозійно-водорегулююча роль лісів на нижніх частинах схилів. Вони поглинають рідкий і затримують твердий стоки з вищерозташованих ділянок, завдяки чому площі, що знаходяться нижче, захищаються від змиву ґрунтів, а днище балок, береги рік та інші водойми – від розмивання, замулення та занесення продуктами ерозії.
Для посилення водоохоронно-регулюючих функцій захисних лісових насаджень, створених по берегах річок, важливе значення має їх ширина, яка залежить від характеру ґрунтів, крутизни схилів, ширини річки та інших умов. Г.А. Харитонов встановив зв'язок між шириною лісових смуг та здатністю їх поглинати поверхневий стік. Так, 80- і навіть 40-метрові смуги майже повністю усувають поверхневий стік, переводячи його у внутрішньогрунтовий та ґрунтовий.
Захисна функція лісів має особливо важливе значення в горах, оскільки дерева, закріплюючи ґрунт корінням, оберігають його від змиву, усувають розвиток селей, зсувів, утворення стрімких гірських потоків, що являє велику небезпеку для нижче розташованих угідь, шляхів, будов. Механізм протизсувної дії лісів полягає в тому, що вони, споживаючи вологу на транспірацію, зменшують вологість ґрунтів на водотривких шарах, внаслідок чого процес зсуву послаблюється.
Для того щоб добитися повнішого прояву захисних властивостей лісу, необхідно підбирати відповідний склад насаджень. Так, А.К. Денисов рекомендує породи, що глибоко вкорінюються, з великою транспіраційною здатністю, а для запобігання осипам – породи з міцною поверхневою кореневою системою [16].
Гірські ліси є могутнім регулятором кругообігу вологи в природі, вони впливають на клімат району і прилеглих територій. На цю особливість гірських лісів вказували Г.М. Висоцький, Г.Ф. Морозов та ін. Вони встановили, що ліс на гірських схилах збільшує кількість опадів, зменшує можливість формування поверхневого стоку, поліпшує і оберігає структуру ґрунтів та ін.
Г.Ф. Морозов писав, що в гірських лісах шкідливі зливи знешкоджуються, винесення каміння в долини, а також змивання і винесення ґрунту зменшуються.
Велике водоохоронно-захисне значення має лісова підстилка, яка сприяє збереженню ґрунтів, підвищує їх вологість і затримує поверхневий стік (за даними Д.Л. Соколовського, ліс зменшує середній річний стік приблизно на 15–20%). Крім того, підстилка зберігає ґрунт від прямого впливу дощових вод, тобто від руйнування і ущільнення його, вона фільтрує воду і тим запобігає замуленню ґрунтів.
В умовах Лісостепу і Степу лісам відводиться особлива роль у збереженні полів від посухи і пилових бур. Високу ефективність лісових насаджень у боротьбі з вітровою ерозією відзначали Г.М. Висоцький, М. І. Сус, П.С. Погребняк, Б.Й. Логгінов, Ю.П. Бялович, М.М. Дрюченко, Г. І. Матякін, С.А. Смалько та ін. Г.М. Висоцький в 1894 р. писав, що для збереження ґрунтів від руйнівного впливу вітрової ерозії необхідно посилювати шершавість ґрунтів, збільшувати коефіцієнт тертя шляхом «вкриття ґрунту лісовою і сільськогосподарською рослинністю. Він підкреслював, що під час посухи навіть трирічні насадження сприяють підвищенню вологості повітря. З ростом насаджень збільшується випаровування і повітря ще. більше збагачується вологою.
М. І. Будико (1950), Н.Н. Милосердов (1968) та інші встановили, що при правильному розміщенні лісових смуг вони затримують поверхневий стік, сприяють рівномірному розташуванню снігу на міжсмугових полях, зменшують швидкість вітру в приземному шарі повітря, внаслідок чого змінюється структура вітру, затримується випаровування ґрунтової вологи.
Надзвичайно важливе значення для степових умов півдня України має створення лісових смуг на зрошуваних полях. За даними В.В. Лебедєва і Б.Й. Логінова, тільки при захисті зрошуваних полів лісовими смугами можна запобігти шкідливому впливові суховіїв і забезпечити високі врожаї сільськогосподарських культур. Лісові смуги затримують повітряні потоки, зменшують їх швидкість на міжсмугових ділянках, внаслідок чого волога затримується довше, а випаровування зменшується. За таких умов норму поливання можна знизити на 25%.
Лісові «насадження надійно захищають піски від роздування і «занесення ними прилеглих водойм, полів, населених пунктів. Як відмічав Е.Е. Керн (1919), роль лісу як фактора, що сприяє закріпленню ґрунту, надзвичайно важлива, оскільки при зникненні лісів з рухомих пісків останні починають пробуджуватися, стають рухомими і здатні засипати цілі будови і навіть селища.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
