Динамика гидрологических и защитных функций горных лесов Южного Сихотэ-Алиня в процессе послерубочных восстановительных сукцессий

Кожевникова, Надежда Константиновна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Динамика гидрологических и защитных функций горных лесов Южного Сихотэ-Алиня в процессе послерубочных восстановительных сукцессий
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Динамика гидрологических и защитных функций горных лесов Южного Сихотэ-Алиня в процессе послерубочных восстановительных сукцессий"

На права^ рукот^и

004600124

КОЖЕВНИКОВА НАДЕЖДА КОНСТАНТИНОВНА

ДИНАМИКА ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ И ЗАЩИТНЫХ ФУНКЦИЙ ГОРНЫХ ЛЕСОВ ЮЖНОГО СИХОТЭ-АЛИНЯ В ПРОЦЕССЕ ПОСЛЕРУБОЧНЫХ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ СУКЦЕССИЙ

Специальность 03.00.16-экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Владивосток -2010

1 АПР 2010

004600124

Работа выполнена в лаборатории лесоведения Биолого-почвенного института ДВО РАН

Научный руководитель:

доктор биологических наук, Онучин Александр Александрович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, доцент Осипов Сергей Владимирович

доктор географических наук, профессор

Березников Ким Петрович

Ведущая организация:

Дальневосточный научно-исследовательский институт лесного хозяйства, г. Хабаровск

Защита состоится " 24 "апреля 20 Юг в 10:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.056.02 при Дальневосточном государственном университете МОН РФ по адресу: 690091, г. Владивосток, ул. Октябрьская, 27, ауд. 435.

Отзывы на автореферат просим направлять по адресу: 690091, г. Владивосток, ул. Октябрьская, 27, комн. 417, кафедра общей экологии. Факс: (4232) 45-94-09 E-mail: marineecologv@rambler.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Дальневосточного государственного университета МОН РФ

Автореферат разослан 24 марта 2010 г

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук

Ю.А. Галышева

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Проблемы влияния леса на водно-балансовые характеристики лесных территорий приобретают особую актуальность в связи с происходящей отрицательной динамикой лесного покрова, преобразованием лесных ландшафтов, что негативно сказывается на влагообороте речных бассейнов разного уровня.

Леса Приморского края, выполняя важные средообразующие и средорегулирующие функции, являются природным ресурсом, с которым связаны перспективы экономического и социального развития Дальневосточного региона. Бессистемные вырубки леса вызывают нежелательные изменения руслового стока, нарушают водный баланс территорий, приводят к усилению эрозионных процессов и снижению качества воды. В горных лесных экосистемах, к которым относится основная часть лесов Дальнего Востока, отрицательное влияние нарушений почвенно-растительного покрова в результате антропогенной деятельности проявляется в наиболее резкой степени. Водные ресурсы становятся источником опасных стихийных явлений.

В условиях, когда нарастающие антропогенные нагрузки на водосборах происходят при реально существующей тенденции потепления последних десятилетий, возрастает роль гидрометеорологического информационного обеспечения. Редкая сеть станций гидрометеорологических наблюдений, пространственная дифференциация погодно-климатических условий в горных районах усложняют изучение и прогнозирование речного стока при помощи классических методов. Информационный дефицит можно восполнить использованием индикационных методов и поиском новых эмпирических связей между стоком реки и факторами его обусловливающими. Многолетние исследования, в том числе на Верхнеуссурийском комплексном биогеоценотическим стационаре Биолого-почвенного института ДВО РАН, создают основу для перехода к созданию расчетных схем и математических моделей, связывающих компоненты водного баланса с характеристиками лесного покрова.

Объекты наших исследований расположены в районе распространения типичных для бассейна верховьев р.Уссури формаций пихтово-еловых, широколиственно-кедровых и переходных кедрово-еловых лесов. Длительный мониторинг основных компонентов водного и теплового баланса, лесотаксационных характеристик в малых горных бассейнах, позволяет выявить тесную связь особенностей строения и состава лесов на различных элементах ландшафта с динамикой условий окружающей среды и использовать таксационные и биометрические характеристики лесных сообществ в качестве индикаторов влагооборота. Применение при оценке экологической роли лесных экосистем размеров лесной надземной фитомассы, дает возможность получать сопоставимые показатели и переносить результаты экспериментальных исследований на элементарных водосборах на большие территории. Универсальность метода заключается в том, что расчет фитомассы лесов

производится по основным типам леса как относительно общей площади бассейна, так и отдельных его частей. Использованные методы позволяют произвести расчет размеров структурных компонентов надземной фитомассы (крон, хвойно-листового аппарата) для экотопов разной размерности.

Основная цель данного исследования - выявить механизмы влияния структуры лесов и лесистости малых водосборных бассейнов на трансформацию атмосферных осадков и закономерности формирования речного стока в период послерубочных восстановительных сукцессий с учетом фоновых погодно-климатических условий.

В связи с основной целью исследований, было намечено решение следующих задач:

- Выявить связь таксационных и биометрических параметров лесного полога коренных и производных лесов со структурой водного баланса;

- оценить зависимости задержания осадков лесным пологом и суммарных потерь руслового стока в процессе послерубочных восстановительных сукцессий;

- выявить зависимость формирования руслового стока в весенний и летне-осенний периоды от динамики лесного покрова и климатических параметров.

Защищаемые положения:

- С увеличением абсолютной высоты местообитаний на каждые 100 м возрастает поступление жидких осадков под полог сомкнутых коренных лесов на 20-30 мм;

- при лесовосстановлении в послерубочных молодняках на каждые 10 тонн увеличения надземной фитомассы древостоев проникновение жидких атмосферных осадков под их полог снижается на 1-Змм;

- качественные и количественные изменения гидрологического режима малых речных бассейнов тесно связаны с особенностями формирования структуры надземной фитомассы в процессе лесовосстановления;

- в период послерубочных восстановительных сукцессий на антропогенно-трансформированных водосборах снижение меженного стока и средней водности водотоков связано с увеличением транспирационного расхода влаги.

Научная новизна. В поясе типичных для горной системы Сихотэ-Алиня хвойно-широколиственных лесов выявлены зависимости, характеризующие связь компонентов водного баланса с таксационными и биометрическими показателями лесного полога в коренных лесах и на их вырубках при восстановительных сукцессиях, а именно:

- определена количественная оценка перехваченных пологом леса осадков в зависимости от структуры надземной фитомассы древостоев и высоты местообитания;

- дана качественная и количественная оценка роли хвойно-листовой массы при процессах промерзания-оттаивания в хвойно-широколиственных лесах;

- выявлена зависимость весеннего и суммарного за теплый период стока от характеристик сезонного промерзания почвы;

- построены модели формирования руслового стока в теплый период года с использованием показателей хвойно-листовой массы лесных фитоценозов и погодно-климатических параметров;

- вычисленные коэффициенты при предикторах размеров надземной фитомассы и ее компонентов позволили оценить особенности динамики восстановления водоохранных и водорегулирующих функций леса в процессе послерубочных восстановительных сукцессий

Теоретическая и практическая значимость полученных результатов Результаты исследований дают качественную и количественную оценку экологической роли хвойных и лиственных лесов в формировании приходной и расходной частей водного баланса горного речного бассейна. Регрессионные модели характеристик руслового стока могут быть использованы для количественной оценки последствий антропогенного вмешательства, в расчетах водопродуктивности малых бассейнов с типичными лесорастительными и почвенно-геологическими условиями и при создании региональной модели формирования стока.

Публикации и апробация работы. По теме диссертации опубликовано 13 работ. Итоги работы изложены в шести статьях, из них 4 - в рецензируемых научных журналах. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на 3-х междунарных : "Korean Pine-Broadleaved Forests of the Far East". Oregon, USA, 2000; "Биомониторинг наземных и пресноводных систем Восточной Азии в зонах международного экономического сотрудничества в районах интенсивного освоения природных ресурсов", Владивосток, 2008; Proceedings International Simposium on Restoration of Forest Ecosystem Functions on Different Forest Zones, Seoul, Korea, 2009 и 5 всероссийских конференциях: "Классификация и динамика лесов Дальнего Востока". Владивосток, 2001; "Аграрная политика и технология производства сельскохозяйственной продукции в странах Азиатско-Тихоокеанского региона". Уссурийск, 2001 г.; "Структурно-функциональная организация и динамика лесов". Красноярск, 2004; ."Природная и антропогенная динамика наземных экосистем" Иркутск, 2005; "Леса российского Дальнего Востока: 150 лет изучения". Владивосток. 2009, а так же на международном экологическом форуме "Природа без границ", Владивосток, 2008.

Личный вклад автора: Основная часть экспериментальных данных собрана и обработана при непосредственном участии автора в процессе выполнения плановых программ научно-исследовательских работ лаборатории лесоведения Биолого-почвенного института ДВО РАН, а так же хоздоговорных работ и проектов по грантам. Весь экспериментальный материал автором был занесен в электронную базу данных, при помощи которой разрабатывались представленные модели.

Список литературы включает 183 библиографических источника, в том числе 7 на иностранном языке.

Благодарности. Автор признателен за предоставленные материалы и консультации на начальном этапе подготовки диссертации к. с-х. наук [А.С.Жильцову!, за консультации и советы при оформлении работы профессору Ю.И. Манько. Автор выражает благодарность за помощь и ценные замечания научному руководителю д. б. н. A.A. Онучину, за консультации и помощь в обработке материалов, к. с-х. н. JI.A. Сибириной, Т.М. Ильиной, Е.В. Шатковской.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ВВЕДЕНИЕ

Обоснована актуальность темы, сформулирована цель работы и основные задачи, показаны научная новизна, теоретическое и практическое значение работы.

Глава 1. Экологическая роль леса

В главе рассматривается значение леса, как важнейшего компонента географической среды в преобразовании элементов водного баланса. Отмечается, что экологическая роль лесов Приморского края определяется их уникальностью и географическим расположением региона. Изложен опыт комплексных биогеоценотических исследований и работы с использование массовых сетевых наблюдений станций гидрометеослужбы в лесах Европейской части России, в Сибири и на Дальнем Востоке. Представлен анализ взглядов и концепций относительно гидрологической роли лесов различного состава и возраста. Делается вывод, что экологическая значимость бассейна должна определяться исходя из особенностей водосбора и выделения в нем основных экологических функций леса. Присущие бассейнам малых рек природно-климатические особенности, определенное распределение лесного покрова позволяют оценить водопродуктивность водотоков и их вклад в водоносность больших рек.

Глава 2. Особенности влагооборота бассейна верхнего течения реки Уссури

Основной ареной преобразования воднобалансовых элементов являются малые бассейны, речные системы которых формируются в однородных климатических и геологических условиях. Размеры малых бассейнов в каждом регионе характеризуются конкретным сочетанием климатических и геологических процессов. Для Приморья нижняя граница размера малого бассейна определена 0,8-1,8 км2 при суточном осреднении расходов.

2.1. Рельеф, почвы, растительность - как факторы формирования

основных элементов водного баланса

Район исследования расположен на западном склоне системы хребтов Южного Сихотэ-Алиня. Рельеф территории горный и представлен низко- и

среднегорными массивами со средней крутизной склонов около 20° и максимальной до 30°- 40°. Приводораздельную часть горных систем образуют среднегорья с высотами до 1200-1400 м над уровнем моря. Максимальные высоты для Южного Сихотэ-Алиня - г.Облачная(1856 м.), г. Снежная( 1648м.), со с клонов которых берет свое начало р.Уссури. Средняя высота водоразделов в бассейне р. Правая Соколовка, весь бассейн которой занимает Верхнеуссурийский стационар Биолого-почвенного института ДВО РАН - 500700 м над ур. м. (высшая точка - 1160 м над ур. м.).

По геоботаническому районированию Б.П. Колесникова исследуемая территория относится к Дальневосточной материковой, умеренно-холодной и достаточно влажной провинции кедрово-широколиственных лесов и горноравнинному Верхне-Уссурийскому округу. Характерной особенностью растительности этой провинции является господство смешанных кедрово-широколиственных лесов, которые к северу и в горах сменяются кедрово-еловыми и пихтово-еловыми. В верхней части бассейна реки Уссури широтная зональность растительного покрова осложняется высотной поясностью, что обосновано горным характером бассейна. Под этими лесами широко представлены зональные почвы - горные лесные бурые типичные, оподзоленные и оподзоленно-глеевые. Почвы обладают высокой порозностью и хорошими фильтрационными свойствами.

2.2. Климатические факторы формирования основных элементов влагооборота

Закрытость бассейна горными хребтами определяет континентальность климата. Зима здесь слишком холодная для таких широт, особенно на участках, открытых для свободного доступа холодного континентального воздуха. Отрицательные температуры устанавливаются в третьей декаде октября и удерживаются до конца марта - начала апреля. В это же время устанавливается и устойчивый снежный покров. Окончательно снег сходит в мае - июне. Лето теплое. Годовая сумма осадков составляет 700-1000 мм, только 10-20% приходится на зимний период (ноябрь-март). Условия муссонной циркуляции, циклоническая деятельность и характер рельефа способствуют выпадению основного количества осадков в теплый летне-осенний период.

2.3. Гидрографическая сеть и основные черты водного режима рек верховья Уссури

Формирование влагооборота верховья р. Уссури происходит в горно-таежной, сильно пересеченной местности. В ее бассейне насчитывается 5546 рек, 97% из которых представляют собой малые водотоки длиной менее 10 км. Главное звено влагооборота - речной сток, формируется в высокополнотных хвойно-широколиственных лесах. Показатели речного стока исследуемого участка реки коррелируют с увлажненностью, средней температурой воздуха, средней высотой и лесистостью бассейнов. Особенностью речных вод территории является высокая динамичность их режима - изменчивость по сезонам года и по

годам. При общей высокой водоносности рек верхней части бассейна Уссури, как и всего Приморского края, характеризуются выраженной неравномерностью стока. Неравномерность связана с преобладающим дождевым питанием в периоды выхода на Приморье тайфунов и неустойчивостью муссонных осадков. Максимумы у рек наблюдаются в весенний и летне-осенний периоды, минимум - зимой. На неравномерность водного режима влияет также горный рельеф, залегающие близко к поверхности водонепроницаемые породы, наличие глубокой сезонной мерзлоты. Слабая пропускная способность русел рек в среднем и нижнем течении, при усилении циклонической деятельности, приводит к частому разливу рек и катастрофическим наводнениям. Пологом сохранившихся коренных лесов регулируются процессы таяния снега и промерзших почво-грунтов, что способствует более равномерному поступлению влаги в русло реки. Высокая влагоемкость лесной подстилки, фильтрационная способность горных лесных почв создают условия для сохранения и перераспределения стока. Эти показатели являются критериями высокого водно-ресурсного потенциала рек бассейна верховья Уссури.

Глава 3. Объекты и методы исследования

Экспериментальные работы и режимные наблюдения за элементами микроклимата и отдельными составляющими водного баланса были осуществлены, начиная с 1966 года, на Верхнеуссурийском лесном стационаре Биолого-почвенного института ДВО РАН. Стационар расположен в бассейне реки Правая Соколовка. Горная его часть, в которой проведены основные исследования, располагается в водотоке второго порядка (ключ Еловый) -левом притоке р. Правая Соколовка. Экспериментальный бассейн состоит из водотоков первого порядка с различной площадью коренных лесов, сохраненных на водосборах после вырубки, (табл.3.1).

Таблица 3.1.

Обобщенная характеристика водосборных бассейнов

Бассейн Высота, м Площадь, км2 Лесистость, % Состав древостоев

1 850 0,15 100 Кореннные леса:4 Еа 4П62 Бж + К

2 750 0,25 78 Вырубка:4Бж2Еа2Пб 1К1 Лп+Кл, Ив,Т, ед.Чм

3 700 0,42 38 Вырубка: 4БжЗТ1ЛпЮс1Лп+К,Еа,Пб; ед.Чм,Кл

4 800 0,24 100 Кореннные леса:ЗКЗЕа1Пб2Бж1 Ли

Анализируемый период разбит на этапы, связанные с особенностями лесовосстановления на вырубках:

Первый этап - первые 3-4 года после вырубки, когда формируются травяной покров и сомкнутые многопородные фитоценозы с господством лиственных пород.

Второй этап - через 5-10 лет после вырубки. Характеризуется восстановлением состава коренных хвойных пород под пологом лиственных.

Третий этап - через 18-30 лет после вырубки. В этот период создается новое господствующее поколение основных коренных хвойных пород, врастающих в лиственный полог и постепенно замещающих его.

При проведении лесогидрологических исследований использовались общепринятые методики. Участки исследований представлены парными объектами: коренной лес - вырубка; коренной лес - восстанавливающийся фитоценоз. Обработка данных произведена при использовании методик [Наставление гидрометеорологическим станциям и постам, 1952; Руководство воднобалансовым станциям, 1973]. Все исходные материалы обрабатывались в соответствии с [Пособие по определению расчетных гидрологических характеристик, 1986; Горошков, 1979] и методами корреляционного и множественного регрессионного анализа. Для анализа привлекались справочные материалы из архива лаборатории лесоведения и Гидрометслужбы РФ, из обобщенной работы A.C. Жильцова [2008]. Все материалы (около 1500000 знаков) занесены в электронную базу данных. В работе использовались данные по 17 пробным площадям, расположенным в экспериментальном бассейне и по 4 водомерным постам.

Глава 4. Изменения условий среды и защитных функции леса в процессе послерубочных восстановительных сукцессии

4.1. Динамика лесного покрова

Восстановление растительности на сплошных вырубках в различных типах местообитаний экспериментального бассейна происходило в основном за счет сохранившегося предварительного подроста хвойных пород, который постепенно адаптировался к новым условиям, а также за счет вновь появившихся всходов лиственных и хвойных пород. Повсеместно разросшиеся сразу после рубки травянистая растительность и подлесок, очень быстро утратили преобладание после формирования древесного полога. В бассейнах наблюдается довольно быстрое и устойчивое восстановление сомкнутого лесного полога.

Через 15 лет на вырубках происходит постепенное отмирание кустарникового и травянистого яруса, увеличение средней высоты и диаметра древесных растений, увеличивается доля основных лесообразователей коренных широколиственно-кедровых и кедрово-еловых лесов на водосборе, возрастает запас древесины. Через 30 лет создается новое господствующее поколение основных коренных хвойных пород, врастающих в лиственный полог и постепенно его замещающих.

4.2. Динамика температурного режима воздуха

Многолетний мониторинг температуры воздуха в бассейне руч. Еловый показал, что заметное изменение температурного режима на рассматриваемой

площади водосбора проявилось в последние двадцать пять лет. В районе исследования отмечена тенденция повышения средней температуры воздуха в зимний и переходные периоды. По сравнению с климатической нормой, за последние 20 лет среднегодовая температура выросла на 0,2°С. (рис.4.2.1). Корреляционный анализ зависимости показателей температуры воздуха с общей фитомассой древостоев показал, что эта связь значима для всего периода наблюдений. Знак зависимости меняется в соответствии с отклонением температуры воздуха от многолетней величины.

1968 1971 1974 1977 1980 1983 1986 1 989 1992 1995 1998 2001 Рисунок 4.2.1. Скользящие трехлетние значения температуры воздуха в исследуемом бассейне и их линейный тренд

4.3. Формирование осадков в теплый и холодный периоды года в коренных лесах и на вырубках при восстановительных сукцессиях

В разделе анализируется роль твердых и жидких осадков в воднобалансовых процессах. Дождевая влага сразу включается во влагооборот, а снеговая, оставаясь законсервированной в снежном покрове, только с установлением положительного радиационного баланса. Приведена динамика количества осадков за гидрологический год, за теплый и холодный периоды 1965-2003гг (рис.4.3.1).

Нг, Нш, мм г од

900 У

000

600

1969- 1971- 1974197в 1981 1984

1980- 1983- 1906- 1989- 19921990 1993 1996 1999 2002

Рисунок 4.3.1. Скользящие десятилетние значения сумм осадков за год (Нг) теплого (Нтп) и холодного (Нхп) периодов и их линейные тренды

Исследуемый временной промежуток разделен по отношению к норме осадков на периоды сухие, влажные и средние по влажности. Отмечается, что за последние 20 лет возросла доля участия зимних осадков.

4.3.1. Влияние таксационных и биометрических характеристик лесного полога на перехват жидких атмосферных осадков

Характеризуется теплый период по степени увлажнения на этапах восстановления лесной растительности на вырубках (табл. 4.3.1.1).

Таблица 4.3.1.1.

Увлажненность бассейна руч. Еловый в вегетационный период на разных этапах

лесовосстановления

Период, Увлажненность Количество лет с осадками в периоде

годы периода

мм % от нормы > нормы В пределах нормы < нормы

1966-1970 680,2 103,9 2 1 2

1971-1975 755,3 115,4 2 1 2

1984-1995 625 95,5 7 2 3

1966-2003 654,8 100 14 7 15

Отмечается, что с 1981 года численность дней с осадками уменьшилось, а их количество осталось прежним. За два последних десятилетия XX века возросли осадки в количестве более 20 мм и участились случаи выпадения основного количества осадков в июне и в сентябре (рис.4.3.1).

800 П г

600 -

1966 1969 1972 1975 1978 1981 1984 1987 1990 1Э93 1996 1999 2002

_____ _ Г0Д _ _ _ [чч\м июнь ша Июль I I август г----1 Сентябрь -срМноголетнее за период

Рисунок 4.3.1.1. Осадки по месяцам летнего периода за 1966-2002 гг

Построены уравнения связи осадков на открытом месте и под пологом пихтово-еловых (4.3.1.1), кедрово-еловых(4.3.1.2) и кедрово-широколиственных (4.3.1.3) лесов и величиной сомкнутости крон. Коэффициенты корреляции Я= 0,93-0,96: Нпе = 0,88-Н + 32,7-А - 49,46 (4.3.1.1) Нке = 0,88-Н + 31,91 «А - 25,8 (4.3.1.2) Ншк = 0,75*Н + 21,85*А - 19,76 (4.3.1.3), где Н - осадки на открытом месте; Нпе>ке шк - осадки в пихтово-еловом, кедрово-еловом и широколиственно-кедровом лесах; А - полнота леса;

Широколиственно-кедровые леса, расположенные на высотах около 700м I над ур.м., задерживают наибольшее количество поступающих осадков. В верхней части исследуемого бассейна величина задержания влаги в кедрово-еловых и пихтово-еловых лесах перекрывается конденсационными осадками.

Перехват жидких осадков лесным пологом находится в прямой зависимости от их количества и интенсивности, от сомкнутости лесного полога и наличия дней, способствующих образованию конденсационных осадков. Величина задержания варьирует в пределах 18-48% - для пихтово-еловых и кедрово-еловых лесов и 23-46% - для кедрово-широколиственных (рис.4.3.1.2).

□ Кедрово-еловый ■ Кедрово-широколиственный

,[!.!* !-■.гI

<15 15-49 50-100 >100

Градация доадя, мм

Рисунок 4.3.1.2. Зависимость задержания пологом кедрово-еловых и кедрово-широколиственных лесов от количества выпадающих жидких осадков

Для расчета перехваченных осадков пологом коренных хвойно-широколиственных лесов, расположенных на абсолютных высотах 600-900м, была построена регрессионная модель:

П =169,8+0,260-Н + 33,9-А - 0,278-Х (4.3.1.4) Я2 =0,72; о = 38,4мм; Р =38, где П - перехват осадков пологом леса, мм; X - абсолютная высота пробной площади, м; Я2 - коэффициент детерминации; а - стандартная ошибка, мм; Р - коэффициент Фишера

Введение в уравнение предиктора высоты местообитания свидетельствует о прибавке осадков под пологом высокополнотных хвойно-широколиственных лесов в 28-33 мм на каждые 100 м высоты, что можно объяснить наличиеу здесь конденсационных осадков. При увеличении сомкнутости крон от 0,7 до 1,2, для лесных участков, расположенных на одной высоте, перехват жидких осадков увеличивается до 3 - 17 мм.

В период послерубочных восстановительных сукцессий задержание осадков зависит от величины надземной фитомассы вновь формирующихся древесных сообществ. Значение парного коэффициента корреляции величин задержания осадков и общей надземной фитомассы составляет 0,79. Количество осадков, поступающих под полог древостоев в период лесовосстановления, можно рассчитать используя достоверно значимые регрессионные модели:

Нпл = 1,022-Н + 0,566*С)ФМ - 0,502 - при запасе до 10 м3/га (4.3.1.5) Нпл = 0,846-Н - 0,258-С)ФМ + 6,75 - при запасе от 11 до 50 м3/га (4.3.1.6) Нпл = 0,828-Н - 0,193-<ЭФМ -16,23 - при запасе более 50 м3/га (4.3.1.7)

Величина осадков, задержанных пологом лиственных молодняков зависит от размеров надземной фитомассы и высоты расположения лесного участка: П =157,9+0,122-Н + 0,08-С)ФМ - 0,229-Х (4.3.1.8) Я2 = 0,72; а = 38,9мм; Р =19,

где Нпл - осадки под пологом леса, мм; ОФМ - общая надземная фитомасса, т/га., остальные обозначения как в уравнении 4.3.1.4.

Зависимость показывает, что на каждые Ют прироста фитомассы древостоев, происходит увеличение перехваченных пологом молодняков осадков на 1-2 м. Эти показатели уменьшаются по мере возрастания высоты расположения лесного участка, что так же связано с конденсационными процессами. Через 30 лет после вырубки, пологом лиственных молодняков задерживается от 13-25% выпадающих осадков (рис.4.3.1.3).

3 155 10 -

а) к.

с э

1-4 5-10 18-30

Число пет, прошедших после вырубки

Рисунок 4.3.1.3. Величина перехвата осадков пологом возобновленного лиственного леса в различные периоды послерубочных сукцессий

4.3.2. Формирование снегозапасов в хвойных и лиственных лесах

В разделе отмечаются особенности формирования снежного покрова в бассейне с учетом характера лесной растительности и расположением ее на склонах различных экспозиций. Образование максимальных снегозапасов в лиственных и хвойных древостоях происходит в разные сроки и зависит от : равномерности выпадения снега в течение зимы. На склонах южных экспозиций снегоаккумулирующая роль наиболее выражена в I высокополнотных хвойных лесах. На теневых склонах снега аккумулируется больше на вырубках и в лиственных фитоценозах. При экстремальных снегопадах в марте максимальные снегозапасы образуются на всех исследуемых водосборах одновременно. Запасы воды в снеге на площадях, подвергшихся вырубке, в среднем в 1,3 раза превышает объем талых вод под пологом коренных лесов. В силу высокой сомкнутости сообществ хвойных лесов, снег здесь меньше подвержен метелевому переносу и испарению. В формировании снегозапасов в лиственных древостоях участвуют только 1060% от количества выпавших за ноябрь-февраль твердых осадков. В годы с минимальными твердыми осадками количество воды в снеге между водосборами равны, а на отдельных склонах (долина ручья, юго-восточные и южные) в коренных лесах больше, чем в лиственных молодняках. Следовательно, в коренных хвойных насаждениях снегоаккумулирующий эффект наиболее выражен.

4.4. Гидрологическая роль почво-грунтов при лесовосстановлении в экспериментальном бассейне

Водорегулирующие и водоохранные функции лесных экосистем во многом зависят от состояния почв и их водно-физических свойств. В зависимости от теплогидрофизических параметров почвы, ее водного и теплового режимов, происходит разделение приходной составляющей гидрологического цикла -осадков, на три его расходных компонента: суммарное испарение, поверхностный и подземный сток. Произведенные нами наблюдения на склонах разных экспозиций на парных пробных площадях "коренной лес -лиственный молодняк" позволили сделать вывод, что существенных изменений водно-физических свойств исследуемого водосбора после рубки при незначительных повреждениях почвы не происходит. Установлены повышенные показатели влажности почвы при наименьшей влагоемкости (НВ) в верхнем 50-см слое почвы на участках, где сформировались лиственные молодняки. Запас продуктивной влаги под лиственными молодняками в слое распространения корневых систем древостоев ниже в 1,3-2,1 раза, чем под коренными древостоями. Запас влаги при НВ и при полной влагоемкости (ПВ) для 20-см слоя поврежденной почвы на 20-30 мм больше, а в нижних почвенных слоях на 10-20 мм меньше. Нарушается гравитационный отток влаги, в результате увеличивается ее расход на испарение или возобновление поверхностного стока и смыва почвенных частиц при усилении дождя.

4.4.1. Поступление влаги в русловую сеть

В разделе рассматривается особенности поступления атмосферной влаги в гидрологическую сеть. В районе исследований, в условиях среднегорья, очевидно, основное количество воды поступает в водотоки в виде пластово-дренажного стока, который образуется в промытом слое камней, дресвы и мелкозема. Внутрипочвенный и поверхностный сток небольшой в связи с высокой инфильтрационной способностью горных лесных почв. При проведении во время вырубки леса волоков и дорог подземная сеть естественных дрен обнажается. Контактный сток превращается в поверхностный, что вызывает в этих местах сильную эрозию почв.

4.4.2. Сезонно-мерзлотиая динамика и гидрологическая роль мерзлых почв

Сезонное промерзание и оттаивание почвы в лесу, обусловленное погодно-климатическими характеристиками региона, оказывает влияние на водно-физические свойства почвогрунтов, их структуру и плотность, на гидрологический режим рек в зимний и весенний периоды.

Как показывают наши исследования, существующая в природе обратная корреляционная связь между параметрами промерзания с температурой воздуха и количеством выпавшего снега является «справедливой» для участков с различным характером растительного покрова, но степень их влияния

проявляется неоднозначно. Неоднозначность этих процессов выражается в сильном влиянии экспозиции склона на проникновение отрицательных температур вглубь почвы изучаемых участков, в составе и возрасте древесных пород изучаемой территории. Статистический анализ осредненных по бассейну данных подтверждает, что на теневых склонах величина коэффициента корреляции наиболее значима и обратно зависима при связи величины промерзания с суммой отрицательных температур, а на южных - с количеством выпавших за это время осадков (табл.4.4.2.1).

Таблица 4.4.2.1.

Коэффициенты корреляции связи глубины промерзания почвы с метеорологическими параметрами и количеством надземной фитомассы (ОФМ)

Коррелируемая величина Лес Вырубка

При осадках ниже климатической нормы

Сумма температур, иС -0,82 -0,83 -0,79 -0,70 -0,90 -0,94 -0,80 -0,81

Количество осадков, мм -0,64 -0,52 -0,47 -0,43 -0,42 -0,52 -0,33 -0,22

ОФМ, т/га -0,56 -0,50 -0,75 0,40 -0,78 -0,69 -0,92 I -0,91

При осадках выше или около климатической нормы

Сумма температур, "С -0,40 -0,25 -0,47 -0,30 -0,58 -0,45 -0,33 -0,56

Количество осадков, мм -0,42 -0,63 -0,31 -0,65 0,0 0,0 0,0 0,0

ОФМ, т/га -0,73 -0,31 -0,76 0,35 -0,89 -0,59 -0,77 -0,77

В результате обработки массива данных нами были получены уравнения, отражающие зависимость средней глубины максимального промерзания почв от основных метеорологических показателей и количества общей надземной фитомассы на площадях, покрытых коренными лесами (4.4.2.1), на вырубках (4.4.2.2), в лиственных молодняках (4.4.2.3).

Рср = 109,86 - 0,044'Т - 0,299-Н-0,342ЮФМ; R2=0,70;a=9,54;F =15,4 (4.4.2.1) Рср = 202,23-0,0135-Т-О,366-Н-О,969-Офм; R2=0,74;a=l 1,9;F =6,80 (4.4.2.2) Рср= 183,88-0,032-Т-0,328-Н-1,193-ОФМ; R2=0,79;a=10,l; F =11,1 (4.4.2.3), Где Рср - средняя величина промерзания; Т - сумма температур воздуха за период промерзания,°С; Н - осадки исследуемого периода, мм; ОФМ -количество общей надземной фитомассы, т/га; R2 - величина детерминации; а -стандартная ошибка; F - коэффициент Фишера.

Сравнивая различия глубины промерзания в коренном лесу, на вырубке и лиственном молодняке, можно отметить, что в кедрово-широколиственных лесах почвы промерзают глубже. Величина различий между коренным лесом и вырубкой варьирует от 17 до 35см. Для лиственных молодняков, при достижении ими возраста 30 лет и увеличении запаса молодняков, характерно снижение глубины промерзания почвогрунтов и рост различий между величинами промерзания в коренных и лиственных лесах. Динамика глубины промерзания почвы в горном лесном бассейне соответствует тенденции потепления, проявившейся в уменьшении суммы отрицательных температур и увеличении высоты снежного покрова (рис.4.4.2.1). В отличие от глубины

сезонного промерзания в коренных кедрово-широколиственных лесах, интенсивность трендовых изменений этих показателей во вторичных лесах прямо и статистически достоверно связана с антропогенным воздействием.

] Лес Вырубка —*—Т т.

160 п 140 ?120 «г 100

п* ш

"ч

1700 1900 2100 2300 2500 2700

1967 196Э 1973 1975 1977 1979 1984 1988 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 Год

Рисунок 4.4.2.1. Динамика промерзания (ПРМЗ.см) и суммы отрицательных температур (Т, °С) в коренных лесах и на вырубках в процессе лесовосстановления.

Процессы промерзания-оттаивания почвы играют важную роль в гидрологических процессах горных речных бассейнов. Неодновременность оттаивания почвы на склонах и на участках с разными типами леса, способствует поддержанию средней водности водотоков. Количество влаги, просочившейся сквозь метровый слой почвы в теплый период, коррелирует с толщиной мерзлого слоя. Чем глубже промерзает почва, тем выше меженный сток весной и ранним летом.

Глава 5. Гидрологические функции леса и русловой сток

В разделе проведен анализ особенностей формирования речного стока в весенний и летне-осенний периоды в малых горных бассейнах с различным составом леса и структурой лесного полога. В результате обработки данных были получены уравнения, отражающие зависимость стока теплого периода от комплекса гидроклиматических параметров и биометрических показателей лесного полога.

5.1. Роль надземной фитомассы в формировании весеннего стока

Весной и ранним летом доля стока составляет, чаще всего, 10-25% от суммарного за теплый период, а в годы с большими снегозапасами и относительно сухом лете весеннее половодье является основной фазой водного режима. Корреляционный анализ показал, что доля весеннего стока от общего за теплый период зависит от запасов воды в снеге, предшествующего осеннего увлажнения и криогенных процессов. По тесноте связи водосборы располагаются следующим образом: коренные леса с преобладанием ельников -коренные леса с преобладанием кедровников - вырубки с долей участия хвойных до 50% от состава леса - вырубки с преобладанием лиственных пород в составе леса. Доля весеннего стока в суммарном за апрель-октябрь тем выше, чем больше доля хвойных в составе древостоев.

При анализе объемов половодья на водосборах с различным составом лесов выявлено, что с водосборов, где в составе доминируют лиственные фитоценозы, талой воды стекаегг больше. В период послерубочных восстановительных сукцессий через 1-4 года суммарный весенний сток увеличивается на 34-44%. Через 5-10 лет увеличение стока по отношению к водосборам с коренными лесами составило 20-44%, а через 18-30 лет - 16-33% (табл.5.1.1). Уменьшение различий между водосборами, отличающимися составом леса, вызвано изменениями в меженных расходах воды. В бассейнах с лиственными молодняками, минимальный сток снизился на 10-20%, а максимальный остался на 20-30% выше, чем на водосборах с коренными лесами (контроль) (табл.5.1.1). Возрастает неравномерность весеннего стока, коэффициент неравномерности в 2-3 раза выше, чем на контроле. Вследствие потепления в зимние и весенние месяцы, изменились процессы промерзания-оттаивания почвы. Начало поступления талых вод из почво-грунтов сдвигается на более ранние сроки. На контрольных водосборах увеличение минимального расхода весной составило 20-60%, неравномерность руслового стока уменьшилась в 4-7 раз.

Таблица 5.1.1.

Характеристики регулирующего влияния леса в весенний период на водосборах с различным составом древостоев и полнотой леса

Период Отношение к норме Коэффициент неравномерности Разность слоя стока, мм Отклонение весеннего стока от общего,0/» Отношение Умакс, мм

Н Ц-5 т« 1 2 3 4 2-1 3-1 Лес Вырубка 2/1 3/1

1966-1975 1,1 1,0 26,8 23,9 13,7 19,2 35,9 37,4 33,7 37,9 1,5 1,2

1984-1995 0,95 1,0 3,6 7,3 9,7 4,5 21,7 30,2 23,0 33,0 1,4 1,3

Примечание: 1, 2, 3,4 - номер исследуемого бассейна; Н ¡и - осадки за ноябрь - май; Т « - средняя температура за апрель - май; Умакс - максимальный слой стока.

Методом корреляционного анализа установлено, что коэффициент неравномерности весеннего стока имеет тесную связь с интенсивностью оттаивания почвы. Связь прямая, а величина коэффициента корреляции для водосборов, не пройденных рубкой (1 и 4), составляет 0,79 и 0,75 соответственно, а для расстроенных рубкой водосборов 2 и 3 - 0,64 и 0,52. Минимальный сток весной тесно коррелирует с размерами надземной фитомассы, но их связь на водосборах со сплошной вырубкой (3) - обратная (табл.5.1.2). Следовательно, снижение минимального расхода на нарушенных водосборах связано с восстановительными сукцессиями на вырубках.

Таким образом, водорегулирующее влияние леса в весенний сезон проявляется в характеристиках снеготаяния и промерзания почвогрунтов. Снижая интенсивность этих процессов, лесные насаждения с преобладанием хвойных пород способствуют просачиванию значительного объема влаги в метровый слой почвы. Талые воды постепенно поступают в русловую сеть, снижая максимальный расход половодья и повышая среднюю водность

водосбора в весенне-раннелетний период. Все факторы, влияющие на объем и максимальный слой весеннего половодья (табл. 5.1.2) в лесном бассейне, зависят от биометрических характеристик лесных фитоценозов.

Таблица 5.1.2.

Парные коэффициенты корреляции максимального и минимального весеннего стока с _климатическими параметрами и размерами надземной фитомассы_

Коррелируемая величина

Максимальный сток, м'/сек

Минимальный сток, м /сек

1 2 3 4 1 2 3 4

Запас воды в снеге , мм 0,71 0,66 0,48 0,62 -0,53 -0,16 0,30 -0,18

Осадки за апрель-май, мм 0,06 0,03 0,24 0,05 0,76 0,50 0,56 0,78

Сумма температур за апрель-май -0,24 -0,10 0,04 -0,19 0,78 0,58 0,65 0,85

Интенсивность оттаивания, см/сутки 0,73 0,58 0,61 0,76 -0,56 0,17 0,27 -0,54

Общая фитомасса, т -0,67 -0,82 -0,88 -0,72 0,44 -0,12 -0,46 0,56

Фитомасса хвои,т -0,89 -0,75 -0,52 -0,80 0,80 -0,06 -0,37 0,74

5.2. Формирование стока в период циклонической деятельности в коренных и восстанавливающихся лесах

Отмечается, что преобладающим типом формирования стока в исследуемом бассейне является паводочный режим в летне-осенний период.

Анализируется более 200 паводков и отмечается, что на формирование паводка структура лесного покрова в бассейне оказывает значительное влияние. В разные периоды лесовосстановления паводки отличаются по объему стока, по амплитуде максимальных расходов воды, интенсивности подъема. Характеристики дождевых паводков изменяются по мере восстановления лесной растительности и различаются на водосборах с различным составом леса (рис.5.2.1).

П2ПЗИ4

1966-1970 1971-1975 1984-1995 Период

1966-1970 1971-1975 1 984-1995

1966-1970 1971-1975 1984-1995 О В Л С Н II я

Рисунок 5.2.1. Изменение объема паводка на водосборах с коренными лесами (1, 4) и на вырубках (2, 3) в разные периоды лесовосстановления при осадках менее 50 мм(А), от 50-100 мм ((Б) и более 100 мм (В).

Объем паводков на вырубках - на начальных этапах лесовосстановления, в 1,4-2 раза выше, чем в коренных лесах. При увеличении запаса леса на вырубках в 6-10 раз, на них возрастают потери паводочных вод на суммарное

испарение. Несмотря на высокие максимумы, объем воды на бывших вырубках по сравнению с контрольными участками уменьшается на 10-26% при осадках, формирующих сравнительно короткие паводки. При продолжительных паводках, вызванных осадками более 50 мм максимальные расходы и слой паводка выше на водосборах с преобладанием молодняков. При сохранении коренных лесов в нижней части водосбора (2), водоносность этого участка реки, через 10-30 лет после вырубки, сравнима со средним расходом воды на водосборах не затронутых рубкой. В период прохождения небольших паводков в первые 15 лет лесовосстановления, 43% от их общего количества на водосборе 2 - это паводки с максимальными расходами выше, чем на водосборе со сплошной вырубкой. Через 20-30 лет после вырубки количество таких паводков возрастает до 73%. Превышения максимумов на водосборе 2 случаются при образовании паводка на спаде предыдущего. Это, вероятнее всего, связано с накоплением и отдачей влаги почво-грунтами под различными лесными фитоценозами, что особенно проявляется в меженные периоды.

Таким образом, на трансформированных водосборах происходит снижение минимальных расходов и возрастание неравномерности летне-осеннего стока. В большей степени этому подвержен сток на водосборе со сплошной рубкой. Под воздействием лесной растительности различного состава, полноты и возраста характеристики водного режима значительно различаются и в период повышенной водности, и в засушливые годы (табл. 5.3.1).

Таблица 5.3.1.

Различия суммарного стока на водосборах с коренными и вторичными лесами в годы с различным характером увлажнения

Характеристика периода по отклонению осадков от среднего многолетнего (К), %. Количество лет после вырубки Отклонение слоя стока, мм

4 2 3

Средний По влажности год 1-4 6,49 27,6 30,0

5-10 -42,9 9,18 -20,0

18-30 -36,7 24,9 -72,5

Сухой К<=15 1-4 13,5 52,6 10,1

5-10 -10,8 15,6 3,2

18-30 -0,70 -26,2 -42,3

Влажный К >=15 1-4 -2,71 53,3 55,2

5-10 5,67 91,4 13,0

18-30 -3,08 -26,4 -31,7

Примечание: 4, 2 и 3 - бассейны, имеющие в составе соответственно 30, 50 и 80% олиственных пород. Минус при значении означает снижение стока на водосборах с преобладанием лиственных пород

При обработке экспериментальных материалов этот тезис был подтвержден зависимостью суммарного стока за июнь-сентябрь с гидроклиматическими параметрами и биометрическими характеристиками лесного полога:

Водосборы с высокополнотными лесами с преобладанием пихты и ели

Ул.о=128,5+0,523*Н -16,6*Тср + 1,84*Кхл; Я2=0,85; <т=34,5; Б=28 (5.2.1) Водосборы с преобладанием в составе лиственных пород Ул_о=238,2+0,588*Н - 12,7*Тср - 39,1*Кхл; Я2=0,92; о=30,5; Е=54 (5.2.2),

где Ул-о - сток, Н - осадки, Тер - средняя температура воздуха за июнь-сентябрь;; Кхл - размер хвойно-листовой массы, т; Я2 - коэффициент детерминации; а - среднеквадратическая ошибка, мм; Р - критерий Фишера.

Зависимости показывают, что на расстроенных рубками водосборах сток будет уменьшаться на 25-40 мм на каждую тонну прироста хвойно-листовой массы. Длительность уменьшения стока будет зависеть от соотношения фитомассы хвои и листвы. При дальнейшем замещении лиственных видов деревьев коренными хвойными породами должно произойти улучшение водоохранных функций лесного полога и стабилизация руслового стока на трансформированных водосборах.

Изменения руслового стока в теплый сезон за 30-летний период прошли следующие стадии;

• Резкие изменения воднобалансовых характеристик произошли в первые 5 лет. Увеличивается количество осадков, достигающих поверхности почвы, возникает поверхностный сток. Как следствие, происходит увеличение объема паводочных вод и максимальных модулей стока, эрозионных процессов, снижается качество речных вод.

• Через 7-10 лет на вырубленных площадях преобладают подрост древесных пород и травяно-кустарниковые сообщества, увеличивается надземная фитомасса. Под древостоями улучшается почвенный водообмен, возрастает эвапотранспирация, что приводит к увеличению потерь паводочных вод. Пологом лиственного леса задерживается до 10% от поступивших на водосбор осадков. Сток паводков, максимальные и минимальные расходы выше, чем на водосборах с коренными лесами

• Через 20-30 лет на водосборах с восстановившимися древостоями возникает динамическое равновесие воднобалансовых характеристик, соответствующее новым условиям окружающей среды. Во вновь сформированных древостоях увеличивается расход влаги на продуктивный расход, происходит уменьшение меженных расходов воды в реках трансформированных бассейнов. Объем воды сравнительно коротких паводков в экспериментальных бассейнах поддерживается примерно на одном уровне. При паводках, образованных осадками от 50 мм, максимальные расходы превышают контрольные в 1,5-3 раза.

Глава 5.3. Зависимость влагооборота малых рек от функций лесного полога

Для обоснования физического смысла взаимосвязи характеристик стока с размерами хвойно-листовой массы в период послерубочных сукцессии необходимо проанализировать суммарные потери руслового стока на водосборах (рис.5.3.1).

Год

Рисунок 5.3.1. Динамика суммарных потерь стока на водосборах, различающихся составом и возрастом фитоценозов: ПЕ - пихтово-еловые леса средний возраст 120 лет; КШ - кедрово-широколиственный лес, средний возраст 160 лет; Выр1 - вырубка 30-летней давности, средний возраст 70 лет; Выр2 - вырубка 30-летней давности, средний возраст 50 лет.

Для анализа составлены уравнения водного баланса исследуемых водосборов. Для участков без дополнительного притока воды - водосборы 1 и 4

г = Х-Хз- У-\Ук + Шн (5.3.1)

Для участков с дополнительным притоком воды - водосборы 3 и 4

г = Х+\в-У-Хз-\Ук + Шн (5.3.2),

где Ъ - суммарные потери, мм; Ув - сток с верхнего участка, мм; Wк,Wн -соответственно запасы влаги в почве на конец и начало анализируемого периода, мм. X, Хз - соответственно осадки на открытом месте и задержание осадков кронами древостоев, мм; У - русловой сток, мм;

Осадки, задержанные пологом леса, испарение с поверхности почвы и травяного покрова, сток были измерены инструментально. Запасы влаги в почве определялись по результатам непосредственных определений влажности почвы с использованием ранее определенных водно-физических характеристик в лесу и на вырубке. По имеющимся данным, были построены графики связи изменения влагозапасов ) и осадков за рассматриваемый период.

Связи статистически достоверны, с коэффициентами корреляции для вырубки -0,74, для хвойно-широколиственного леса в возрасте 80-160 лет - 0,80. Расчет для недостающего периода производили по полученным уравнениям зависимости.

Суммарные потери - расход влаги на суммарное испарение, поверхностный сток и почвенно-грунтовый отток. Анализ измеренных величин и литературных данных позволил установить, что в первые годы после вырубки до 80% потерь поступающей влаги расходуется на трансформированных участках на поверхностный сток и непродуктивное испарение. Баланс прихода

и расхода влаги в коренных приспевающих лесах складывается таким образом, что расход ее на транспирацию перекрывается за счет их высоких водоохранных свойств. Величина транспирационного расхода (продуктивный расход) увеличивается с возрастом древостоев. Максимум расхода влаги на транспирацию, как установлено многими исследователями - до 62% от суммарного испарения - приходится на средневозрастные леса. В лиственных лесах максимум транспирации и большая влагоудерживающая способность наблюдается в период 10-30 лет, в хвойных 40-60. Таким образом, при сукцессионной динамике восстановление гидрологических свойств речных водосборов произойдет за 40-50 лет. Увеличение суммарного стока в связи с возрастанием общей надземной фитомассы происходит в результате воздействия лесного полога на величину суммарного испарения. Под пологом высокополнотных коренных лесов, за счет их охлаждающего влияния, снижаются потери влаги на физическое испарение и таким образом сохраняются внутриобъемные запасы. В лиственных молодняках почвы увлажняются лучше, но большая часть поступившей влаги расходуется на продуктивность возобновившихся фитоценозов и на подпологовое испарение, за счет их лучшего прогревания в летний период. Русловой сток, характеризующий водоохранную роль лесов, уменьшается (рис. 5.3.2). На водосборах с сохраненными лесными полосами из коренных пород уменьшение стока составило 5%, а в бассейне со сплошной вырубкой - 8% от контроля.

Для малого речного бассейна, подверженного антропогенным воздействиям, получена модель руслового стока, которая дает адекватную количественную оценку динамики руслового стока и способности лесов восстанавливать свои водорегулирующие функции в зависимости от конкретных природных условий и степени антропогенной нарушенности.

¡В 1а 4 П 2 ■ 3 |

2-11 18-30

Годы после вырубки

Рисунок 5.3.2. Изменение суммарного стока за май-октябрь на исследуемых водосборах: 1 и 4 - с коренным лесом; 2 и 3 - с лиственными молодняками

Утп = -39,1 + 0,654-Нгг- 6,52-Тср+ 0,806-Р- 22,3-Кхл (5.3.3)

Я2 = 0.68; о = 76,6 мм; Р = 23,2, где Утп, Тср - сток (мм) и средняя температура воздуха (°С) за теплый период (май-октябрь); Нгг - осадки гидрологического года (ноябрь-октябрь), мм; Кхл - размер хвойно-листовой массы; Р - средняя величина максимального промерзания почвы,см; Я2 - коэффициент детерминации; а - среднеквадратическая ошибка, мм; И - критерий Фишера.

Анализ уравнения свидетельствует, что сток за теплый сезон года находится в прямой зависимости от количества жидких и твердых осадков и глубины промерзания почвы и в обратной - от температурного режима и размеров надземной фитомассы. При увеличении в составе доли хвойных пород на площади водосбора возрастает регулирующее влияние лесного полога. Введением в уравнение величины максимального промерзания почвы объясняется роль мерзлоты, как фактора формирования речного стока в теплый сезон года. Значительная часть влаги, поступившая на водосборы осенью, с наступлением отрицательных температур воздуха консервируется в почво-грунтах. На следующий год эта влага включается в активный влагооборот, принимая участие в формировании стока.

Лесогидрологический эффект, обусловленный структурой лесного полога, в теплый период года проявляется через трансформацию баланса снеговой и мерзлотной влаги, которая приводит к изменению расходной части водного баланса покрытых лесом водосборов. Количественные составляющие изменения руслового стока через 18-30 лет после вырубки выражаются так: уменьшение на 8-10% в антропогенно-нарушенных водосборах и увеличение на 1 -2% - в незатронутых рубкой лесах.

Результаты наших исследований свидетельствуют о том, что с увеличением лесистости на антропогенно-трансформированных водосборах наблюдается снижение минимальных расходов по отношению к контрольным значениям (рис.5.3.3,Б). Максимальные расходы воды, в связи с изменением тепло- и влагообеспеченности в районе исследований, снизились на 20-30% на всех водосборах. На вырубке с оставленными полосами коренного леса вдоль ручья (2), максимум сопоставим со значениями, наблюдающимися на водосборе с преобладанием кедрово-широколиственных лесов. На водосборе со сплошной вырубкой (3) максимум стока все еще больше на 15-30% (5.3.3,А).

ЕМ Ш4 02 ПЗ

0,40 Б

0,30

¡{ 0.20

0,10 0,00

Ал!

Г иды Года!

Рисунок 5.3.2. Изменение максимального (А) и минимального (Б) стока на водосборах с коренными лесами (1 и 4) и расстроенных рубками (2 и 3) в годы, связанные с восстановительными сукцессиями

Несмотря на снижение суммарного стока, в бассейне поддерживается достаточная водность водотока, пересыхания не наблюдается даже в самые маловодные годы. По сравнению с контрольными водосборами (1 и 4) уменьшение стока, в зависимости от увлажненности, составило 1-23%. В бассейне, где были оставлены лесные полосы вдоль русла, водорегулирующие функции восстанавливаются через 15-20 лет. Большей изменчивости подвержен

водосбор, где была произведена сплошная рубка леса (№3). Водорегулирующие функции на этом водосборе через 30 лет после вырубки не восстановились.

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы:

• Происходящее преобразование лесных ландшафтов, отрицательная динамика лесного покрова негативно сказывается на влагообороте речных бассейнов разного уровня.

• Динамика водного баланса в горных бассейнах, величины его приходно-расходных элементов находятся в зависимости от таксационных и биометрических характеристик лесного полога.

• На водосборах с коренными пихтово-еловыми и кедрово-еловыми лесами задержание жидких осадков перекрывается дополнительным приходом конденсационной влаги. В этих лесах большая часть осадков трансформируется в сток и идет на пополнение почвенно-грунтовых запасов влаги.

• В бассейнах с коренными кедрово-широколиственными лесами увеличивается испарение и количество задерживаемых кронами деревьев осадков. Эти леса способствуют большему регулированию паводочных вод.

• На основе уравнений множественного регрессионного анализа показано, что изменения руслового стока, наиболее динамичны на трансформированных водосборах до периода достижения лесистости 50 -60% (через 10 - 15 лет). Обосновано, что при формировании лиственных молодняков на сплошных вырубках происходят более интенсивные изменения элементов водного баланса через 15-30 лет.

• Изменение знака водопродуктивной функции антропогенно-нарушенных хвойно-широколиственных лесов отражено в уравнениях связи руслового стока с факторами его формирования.

• В годы с повышенной влажностью наиболее полно проявляются водорегулирующие функции лесных экосистем. В маловодные циклы их водорегулирующая и водоохранная функции ослаблены и зависят от доли хвойных пород в составе древостоев.

• На водосборах, где при вырубках сохранились коренные хвойные леса, водорегулирующие функции восстанавливаются через 10-15 лет. Для бассейнов, где проведены сплошные вырубки, период восстановления гидрологических функций увеличивается и в большей степени зависит от транспирационного расхода влаги в процессе восстановительного развития лесов и фоновой погодно-климатической ситуации.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи, опубликованные в репетируемых научных журналах:

1. Кожевникова Н.К. Водный режим горных лесных бассейнов в период циклонической деятельности / Н.К. Кожевникова // Вестник КрасГАУ, Вып.6. - Красноярск, 2008. - С. 70-79

2. Кожевникова Н.К. Динамика сезонно-мерзлотных характеристик почв в лесах южного Сихотэ-Алиня / Н.К Кожевникова. // Вестник КрасГАУ, Вып.2. - Красноярск, 2008. - С. 58-65.

3. Кожевникова Н.К. Изменения экстремальных температур при динамике лесовосстановления / Н.К. Кожевникова // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - Казань 2008, №3. - С. 118-121.

4. Кожевникова Н.К. Динамика погодно-климатических характеристик и экологические функции малого лесного бассейна/ Н.К.Кожевникова// Сибирский экологический журнал. 2009 №5. С.693-703

Статьи, опубликованные в других периодических изданиях

5. Кожевникова Н.К. Преобразование осадков в сток в теплый период на водосборах с различной лесистостью и составом леса / Н.К.Кожевникова // Экосистемные исследования горных лесов Сихотэ-Алиня (ВУС). -Владивосток-Хабаровск, 2004. -С.141-152.

6. Кожевникова Н.К. Распределение жидких осадков в хвойно-широколиственных лесах и их вырубках в Южном Приморье / A.C. Жильцов, Т.М.Ильина, Н.К Кожевникова.// Экосистемные исследования горных лесов Сихотэ-Алиня (ВУС).- Владивосток-Хабаровск, 2004,- С.93-110.

Работы, опубликованные в материалах научных конференции

7. Kozhevnikova N.K. Forest Watershed Conservation and the protectiv role estimation in Various Types of Water Flow Basips / A.S. Zhilsov, N.K. Kozhevnikova // Korean Pine-Broadleaved Forests of the Far East. - Oregon, USA, 2000. - P.203-204.

8. Кожевникова Н.К. Бассейновые принципы оценки уровня водопродуктивносги горных территорий южного Сихотэ-Алиня / Н.К. Кожевникова // Классификация и динамика лесов Дальнего Востока. -Владивосток, Дальнаука, 2001. - С.152-154.

9. Кожевникова Н.К. Оптимальная лесистость малых горных бассейнов и водоносность речных систем / Н.К. Кожевникова // Аграрная политика и технология производства сельскохозяйственной продукции в странах Азиатско-Тихоокеанского региона. - г. Уссурийск, 2001 г. - С.138-142.

Ю.Кожевникова Н.К. Экологические функции горных лесов в малых речных бассейнах южного Сихотэ-Алиня / Н.К.Кожевникова // Структурно-функциональная организация и динамика лесов. - Красноярск, 2004. - С. 157159.

П.Кожевникова Н.К. Влияние сезонного промерзания почво-грунтов на русловой сток весенне-летнего периода в лесах южного Сихотэ-Алиня / Н.К. Кожевникова // Природная и антропогенная динамика наземных экосистем. -Иркутск, 2005. - С. 308-311.

12..Kozhevnikova N.K. Hydrological Regime Dynamics and Restoration of Dark Coniferous Forests after Experimental Logging in Southern Sichote-Alin / N.K. Kozhevnikova, L.A.Sibirina // Proceedings International Simposium on Restoration of Forest Ecosystem Functions on Different Forest Zones. - Seoul, Korea, 2009.- P. 159-162.

П.Кожевникова Н.К. Использование индикационных свойств лесного полога при определении элементов водного баланса / Н.К. Кожевникова // Леса российского Дальнего Востока: 150 лет изучения. - Владивосток. 2009. - С. 61-63.

КОЖЕВНИКОВА Надежда Константиновна

Автореферат диссертации на соискания ученой степени кандидата биологических наук

Уч. изд. л. 1,0 Формат 60x84/16

Тираж 100 экз. Заказ №112

Отпечатано в типографии РПК МГУ им. адм. Г.И. Невельского 690059 г. Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50а

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Кожевникова, Надежда Константиновна

Введение.

Глава 1. Экологическая роль леса.

Глава 2. Особенности влагооборота бассейна верхнего течения реки

Уссури.

2 1 Рельеф, почвы, растительность - как факторы формирования основных элементов водного баланса.

2.2. Климатические факторы формирования основных элементов водного баланса.

2.3. Гидрографическая сеть и основные черты режима рек верховья Уссури.

Глава 3. Методы и объекты исследования.

Глава 4. Изменения условий среды и защитных функций леса в процессе послерубочных восстановительных сукцессий.

4.1 Динамика лесного покрова.

4.2. Динамика температурного режима воздуха.

4.3. Формирование осадков в теплый и холодный периоды года в коренных лесах и на вырубках при восстановительных сукцессиях.

4.3.2. Формирование снегозапасов в хвойных и лиственных лесах

4.4. Гидрологическая роль почво-грунтов при лесовосстановлении в экспериментальном бассейне.

4.4.1. Поступление влаги в русловую сеть.

4.4.2 Сезонно-мерзлотная динамика и гидрологическая роль мерзлых почв.

Глава 5. Гидрологические функции леса и русловой сток.

5.1. Роль надземной фитомассы в формировании весеннего стока

5.2. Формирование стока в период циклонической деятельности в коренных и восстанавливающихся лесах.

5.3 Зависимость влагооборота малых рек от функций лесного полога.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Динамика гидрологических и защитных функций горных лесов Южного Сихотэ-Алиня в процессе послерубочных восстановительных сукцессий"

Актуальность работы. В горных лесных экосистемах, к которым относится основная часть лесов Дальнего Востока, в наиболее резкой степени проявляется отрицательное влияние нарушений почвенно-растительного покрова в результате антропогенной деятельности. Это ведет к необратимым изменениям окружающей среды, истощению многих природных ресурсов, в том числе водных. Вода - важнейший стратегический ресурс, имеющий первостепенное значение в обеспечении экономического развития и устойчивости биосферы, а ее круговорот основной фактор развития географической среды. Антропогенные нарушения на водосборных бассейнах, следствием которых могут являться неравномерность территориального распределения, большая внутригодовая и многолетняя изменчивость речного стока, снижают экологический потенциал природных комплексов приводят к непредсказуемости сезонных паводков нарушают естественный водный баланс территорий. Для обоснования нормативов лесо- и землепользования в горных экосистемах Дальнего Востока, крайне важно продолжать исследования защитной роли лесов, которая в регионе изучена крайне неравномерно и недостаточно.

Водные ресурсы - непременный компонент природной среды, постоянно взаимодействующий с другими ее составляющими. Эти взаимодействия определяют динамику и качество природных вод. Водные ресурсы, незаменимые во многих видах производственной и непроизводственной деятельности человека, становятся источником опасных стихийных явлений, особенно в горных лесных бассейнах. Сокращение сети станций гидрометеорологических наблюдений в последние десятилетия и растущие антропогенные нагрузки на речные бассейны, дифференциация погодно-климатических условий усложняют изучение и прогнозирование речного стока при помощи классических методов. Информационный дефицит можно восполнить использованием косвенных методов и поиском новых эмпирических связей между стоком реки и факторами его обусловливающими.

Многолетние исследования, в том числе на Верхнеуссурийском комплексном лесном стационаре Биолого-почвенного института ДВО РАН, накопленный опыт и данные об экологических свойствах и функциях лесного природного комплекса создают основу для перехода к созданию расчетных схем и математических моделей.

В начале нового тысячелетия актуальность проблемы влияния леса на водно-балансовые характеристики приобретают особое значение. К началу XXI века леса в Приморском крае не только поредели, но изменился и их качественный состав — стало меньше хвойных пород. Средневозрастные насаждения и молодняки занимают сейчас более 55% общей площади [84]. Происходящее преобразования ландшафтов негативно отражаются на влагообороте. С 90-х годов прошлого столетия возросла частота и интенсивность гидрологических экстремумов, что может быть связано, как с климатическими причинами, так и с характером использования земель на водосборах. В Приморье с 1968-2005 годы произошло 24 крупных наводнения. Актуальна для Приморского края проблема водоснабжения населенных пунктов и качества потребляемой воды.

Верхняя часть бассейна реки Уссури, где проводились наши исследования - это один из пяти относительно замкнутых крупных экологических контуров Приморского края, которые совмещены с административными и лесохозяйственными границами [120]. В связи с абсолютным преобладанием в бассейне лесных ландшафтов, основная хозяйственная деятельность осуществляется здесь лесопромышленным комплексом. В сферу практического использования вовлекается все больше лесных территорий, что значительно снижает экологический потенциал лесов. Редкая сеть гидрометеорологических станций в горных районах, ограниченная возможность дистанционных методов наблюдений сокращает полноту, точность и надежность гидрометеорологической информации. Длительные временные ряды наблюдений на стационарных биогеоценотических объектах в горных условиях могут служить основой моделирования гидрометеорологических ситуаций, состояния и функционирования лесов в сходных геоморфологических и лесорастительных условиях.

Объекты наших исследований расположены в районе распространения типичных для бассейна верховья р.Уссури формаций пихтово-еловых, широколиственно-кедровых и переходных кедрово-еловых лесов. Длительный мониторинг основных компонентов водного и теплового баланса, лесотаксационных характеристик в малых горных бассейнах, позволяет выявить тесную связь особенностей строения и состава лесов на различных элементах ландшафта с динамикой условий окружающей среды и использовать таксационные и биометрические характеристики- лесных сообществ в качестве индикаторов влагооборота. Применение при оценке экологической роли лесных экосистем размеров лесной надземной фитомассы, дает возможность получать сопоставимые показатели и переносить результаты экспериментальных исследований на элементарных водосборах на большие территории. Универсальность^ метода- заключается в том, что расчет фитомассы лесов производится по основным типам леса как относительно общей площади бассейна,, так и отдельных его частей. Использованные методы позволяют произвести расчет размеров структурных компонентов надземной фитомассы (крон, хвойно-листового аппарата) для экотопов разной размерности.

В связи с основной целью исследований, было намечено решение следующих задач: Выявить связь таксационных и биометрических параметров лесного полога коренных и производных лесов со структурой водного баланса;

Защищаемые положения:

Теоретическая и практическая значимость полученных результатов. Результаты исследований дают качественную- и количественную оценку экологической роли хвойных и лиственных лесов в формировании приходной и расходной частей водного баланса- горного речного бассейна. Регрессионные модели характеристик руслового стока* могут быть использованы для количественной оценки последствий антропогенного вмешательства, в расчетах водопродуктивности малых бассейнов с типичными лесорастительными и почвенно-геологическими условиями- и при создании региональной модели формирования стока.

Классификация, и динамика лесов Дальнего Востока". Владивосток, 2001; "Аграрная политика и технология производства сельскохозяйственной продукции в странах Азиатско-Тихоокеанского региона". Уссурийск, 2001 г.; "Структурно-функциональная организация и динамика лесов". Красноярск, 2004; ."Природная и антропогенная динамика наземных экосистем" Иркутск, 2005; "Леса российского Дальнего Востока: 150 лет изучения". Владивосток. 2009, а так же на международном экологическом форуме "Природа без границ", Владивосток, 2008.

Личный, вклад автора: Основная часть экспериментальных данных собрана и обработана при непосредственном участии автора в процессе выполнения плановых программ научно-исследовательских работ лаборатории лесоведения Биолого-почвенного института ДВО РАН, а так же хоздоговорных работ и проектов по грантам. Весь экспериментальный материал автором был занесен в электронную базу данных, при помощи которой разрабатывались представленные модели.

Структура и объем диссертации: Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы. Диссертация изложена на 162 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 60 рисунками, содержит 21 таблицу. Список литературы включает 183 библиографических источника, в том числе 7 на иностранном языке.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Кожевникова, Надежда Константиновна

Выводы

-Анализ уравнений 5.1.1-5.1.4 и 5.2.1-5.2.2 показывает, что модификация весеннего и летне-осеннего стока на антропогенно-нарушенных водосборах происходит при изменении соотношения фитомассы хвои и листвы в зависимости от цикла увлажненности территории. В наибольшей степени зависимость стока от размеров надземной фитомассы проявляется в весенний период и связана с трансформацией лесами разного состава, расположенных на склонах различных экспозиций, твердых осадков и предшествующего осеннего увлажнения. На территориях, где преобладают послерубочные лесные сообщества, повышается непродуктивное испарение твердых осадков, уменьшается сохранность осадков осеннего периода в мерзлой почве, снижаются минимальные расходы воды и суммарный сток за весенний сезон. Это в значительной степени проявляется в настоящее время в связи с отмеченным потеплением в зимний и переходные периоды года.

- В летне-осенний период, когда происходит усиление циклонической деятельности в регионе, рост суммарного стока линейно связан с величиной жидких осадков. Корреляционная связь стока с биометрическими показателями лесного полога уменьшается. На измененных рубкой водосборах увеличение запаса леса до 70-100 м приводят к интенсивному снижению и максимальных, и минимальных расходов воды. Во влажные периоды года суммарный сток с этих площадей еще превышает на 40-50 мм аналогичные показатели для водосборов с коренными хвойно-широколиственными лесами. В годы с повышенным температурным фоном и небольшим количеством осадков сток с площадей, где преобладают хвойные спелые леса, выше на 50-70 мм.

- Уравнение 5.3.5 свидетельствует об усилении роли хвойных пород и общего запаса на водосборе при формировании стока теплого периода. В многоводные годы при увеличении хвойно-листовой массы наблюдается достоверное снижение стока, а в маловодные - увеличение. Регулирование стока во влажные и очень влажные периоды обусловлено большим перехватом пологом хвойных сообществ как твердых, так и жидких осадков. При одинаковом атмосферном увлажнении, перераспределение воднобалансовых характеристик на водосборах с преобладанием хвойных лесов и преобладанием лиственных молодняков происходит по-разному. Это является причиной и основной предпосылкой формирования стока большего объема на водосборах с коренными лесами при прочих равных условиях.

- На водосборах, где при рубке леса оставлены коренные хвойные насаждения, водорегулирующие функции восстанавливаются через 10-15 лет. Для бассейнов, где проведены сплошные вырубки, период восстановления гидрологических функций лесного покрова увеличивается и зависит от продуктивного расхода влаги в процессе возрастного и восстановительного развития лесов и фоновых погодно-климатических условий.

- В лиственных молодняках почвы увлажняются лучше, но большая часть поступившей влаги расходуется на подпологовое испарение за счет их лучшего прогревания в летний период и на увеличение хвойно-листовой массы возобновившихся фитоценозов. Русловой сток, характеризующий водоохранную роль лесов, уменьшается.

144 Заключение

Рассмотрена возможность применения количественных характеристик лесных экосистем при оценке отдельных элементов водного баланса в малых речных бассейнов верхнего течения р. Уссури на примере Верхнеуссурийского стационара Биолого-почвенного института ДВО РАН. Малый речной бассейн, как правило, охватывает основное разнообразие экотопических условий соответствующего ландшафта. На эмпирическом материале модельных водосборов с различной лесистостью и составом древостоев было рассмотрено, как связан слой речного стока (максимальный, минимальный и средний) с биометрическими характеристиками лесного покрова, в том числе с запасом стволовой древесины, величиной надземной фитомассы: общей, фитомассой хвои и листвы. Для индикации воднобалансовых элементов и климатических особенностей бассейна исследований используется видовой состав насаждений, возраст древостоев, их полнота, сомкнутость. В результате выявлены особенности элементов влагооборота горных пихтово-еловых, кедрово-еловых и кедрово-широколиственных лесов Южного Сихотэ-Алиня и на их основе разработаны модели, отражающие специфику гидрологических процессов по сезонам теплого периода года при различных таксационных и биометрических показателях лесного полога.

Установлено, что процессы промерзания и оттаивания почвы находятся в зависимости от веса хвойно-листовой массы и погодно-климатического фона. В результате обработки массива данных нами были получены уравнения, отражающие зависимость средней глубины максимального промерзания почв от основных метеорологических компонентов и количества общей надземной фитомассы на площадях, покрытых коренным лесом, на вырубках, в лиственных молодняках. Под сформировавшимися лиственными насаждениями наблюдается снижение глубины промерзания почвогрунтов. Различия между величинами промерзания в коренном и вторичном лесах растут с увеличением возраста и запаса вновь сформировавшихся древостоев. Динамика глубины промерзания почвы в горном лесном бассейне соответствует тенденции потепления. На возобновившихся площадях отрицательный тренд максимального промерзания почвы наиболее выражен, что статистически достоверно связано с антропогенным воздействием.

Значительная часть осадков предшествующей осени аккумулируются в виде льда в толще почво-грунтов и вовлекаются вновь во влагооборот. С установлением положительных температур эти осадки поступают в гидрологическую сеть через почвенно-растительные комплексы и участвуют в формировании весеннего половодья и поддержании средней водности в ранне-летний период. Достоверно доказано, что весной в наибольшей степени проявляется зависимость руслового стока от накопления фитомассы древостоями хвойных лесов на водосборах и, прежде всего, от увеличения массы хвои. Максимальный подъем уровня вешней воды и дальнейшая водопродуктивность бассейнов связана с трансформацией лесами разного состава твердых осадков и предшествующего осеннего увлажнения.

Получены количественные зависимости величины перехвата жидких осадков от таксационных показателей лесных фитоценозов и фоновых климатических характеристик с учетом параметров рельефа и ориентации склонов. На основе уравнений множественного регрессионного анализа показано, что изменение главного звена влагооборота - руслового стока наиболее динамично на трансформированных водосборах при увеличении лесистости до 60%. Обосновано, что сплошная вырубка приводит к более интенсивным изменениям водного баланса через 15-30 лет при формировании лиственных молодняков. Увеличение лесистости нарушенных водосборов приводит к улучшению их водорегулирующих функций в годы с повышенной влажностью. В маловодные годы их водорегулирующая и водоохранная функции ослаблены и зависят от доли хвойных в составе древостоев.

Анализ динамики температуры воздуха и осадков свидетельствует о наличии положительного тренда осадков гидрологического года и отрицательного для среднесуточных температур в июле и августе, что должно сопровождаться увеличением стока. Наблюдаемое на всех водосборах снижение стока теплого периода не является следствием влияния климата, а обусловлено, вероятно, изменением ландшафтных условий, связанных с изменением лесистости и состава лесов в бассейнах.

Базируясь на понятиях системного анализа и системного подхода, мы рассматриваем лесной бассейн как неделимый объект, в котором все процессы взаимосвязаны и взаимообусловлены. Несмотря на то, что роль климата в формировании элементов влагооборота является ведущей, большое значение имеют биометрические и таксационные характеристики лесного полога, почвы, геоморфологические особенности водосборов. Взаимообусловленность этих факторов позволяет оценить изменения и возможности регулирования влагооборота на антропогенно-нарушенных водосборах в связи с определенными погодно-климатическими ситуациями. Формирование стока теплого периода в исследуемых бассейнах определяются, в основном, фоновыми погодно - климатическими условиями. Температурный фон и режим осадков под пологом леса зависят от его структуры и состава сформировавшихся фитоценозов. Взаимообусловленность роли климата и факторов подстилающей поверхности позволяют прогнозировать модификации стока при лесопользовании в связи с предполагаемым погодно-климатическим фоном.

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы:

• Зависимость руслового стока от размеров хвойно-листовой массы на водосборах в наибольшей степени проявляется в весенний период. Максимальный подъем уровня воды и дальнейшая водопродуктивность бассейнов связана с трансформацией лесами разного состава и возраста твердых осадков и с условиями промерзания-оттаивания почво-грунтов. На водосборах с коренными пихтово-еловыми и кедрово-еловыми лесами задержание жидких осадков перекрывается дополнительным приходом конденсационной влаги. В этих лесах большая часть осадков трансформируется в сток и идет на пополнение почвенно-грунтовых запасов влаги.

В бассейнах с коренными кедрово-широколиственными лесами увеличивается испарение и количество задерживаемых кронами деревьев осадков. Эти леса способствуют большему регулированию паводочных вод.

На основе уравнений множественного регрессионного анализа показано, что изменения руслового стока, наиболее динамичны на трансформированных водосборах до периода достижения лесистости 50 - 60% (через 10 - 15 лет). Обосновано, что при формировании лиственных молодняков на сплошных вырубках через 15-30 лет происходят более интенсивные изменения элементов водного баланса. Изменение знака водопродуктивной функции антропогенно-нарушенных хвойно-широколиственных лесов отражено в уравнениях связи руслового стока с факторами его формирования. В годы с повышенной влажностью наиболее полно проявляются водорегулирующие функции лесных экосистем. В маловодные годы их водорегулирующая и водоохранная функции ослаблены и зависят от доли хвойных пород в составе древостоев.

На водосборах, где при вырубках сохранились коренные хвойные леса, водорегулирующие функции восстанавливаются через 10-15 лет. Для бассейнов, где проведены сплошные вырубки, период восстановления гидрологических функций увеличивается и в большей степени зависит от транспирационного расхода влаги в процессе восстановительного развития лесов и фоновой погодно-климатической ситуации

В заключении необходимо подчеркнуть, что в настоящее время неоправданно мало внимания уделяется регулированию руслового стока на водосборах с помощью естественных сил природы, "особенно лесных сообществ как наиболее мощных, саморегулирующихся и долговечных экосистем" [39]. Необходимо дальнейшее изучение процессов в модельных речных бассейнах в связи с тенденцией изменений погодно-климатичеких характеристик при общей усиливающейся отрицательной динамике лесного фонда Приморского края.

149

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Кожевникова, Надежда Константиновна, Владивосток

1. Алпатьев A.M. Влагообороты в природе и их преобразование / A.M. Алпатьев -Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 323 с.

2. Антипов А.Н., Корытный Л.М. Географические аспекты гидрологических исследований / А.Н Антипов., Л.М. Корытный Новосибирск: 1981. - 174 с.

3. Архангельский В.Л. Влияние Сихотэ-Алиня на синоптические процессы и распространение осадков / В.Л.Архангельский Л.: Гидрометеоиздат, 1959 - 189 с

4. Афанасьев В.А. Оценка водоохранно-защитной роли лесов при выделении зон формирования стока р. Камчатки / В.А.Афанасьев // Лссное хозяйство. -1972 № 8.-С. 17-19.

5. Афанасьев В.А. Изучение водоохранно-защитной роли лесов в бассейне р. Камчатки / В.А. Афанасьев // Тр. ДальНИИЛХ. 1974. -Вып. 12.- С. 92-102.

6. Афанасьев В.А. Лесоводственные исследования на Камчатке / В.А. Афанасьев // Тр. ДальНИИЛХ. -1979. Вып. 21. - С. 62-67.

7. Бабинцева P.M. Экологическая основа планирования лесопользования в бассейнах крупных рек / P.M. Бабинцева // Лес без границ, Научно-популярный экологический альманах. Барнаул, 1996. - № 1.- С.34-44.

8. Березников К.П. Суммарное испарение за летние месяцы в Амурско-Приморской области / К.П. Березников // Труды ДВНИИГМИ. 1970. - Вып.31. - С.46-54.

9. Бефаии А.Н. О расчете основных характеристик дождевого стока и потерь на горных склонах / Бефани А.Н. // Тр. ДВ НИГМИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1967.-Вып. 24. - С.153-184.

10. Будыко М.И Использование солнечной энергии природным растительным покровом на территории СССР / М.И. Будыко, Н.А. Ефимова // Ботан. журн. 1968. -№ Ю(Т. 23).-С. 1384-1389.

11. Буренина Т. А. Географическая изменчивость эвапотранспирации лесных экосистем / Т.А. Буренина, А.А. Онучии, В.Д. Стаканов // Лесные экосистемы Енисейского меридиана. Новосибирск: Изд-во СО РАН. - 2002. - С. 54-57.

12. М.Витвицкий Г.Н. Климат / Г.Н.Витвицкий // В кн. Южная часть Дальнего Востока. М., изд-во "Наука". - 1969.- С.70-96.

13. Водогрецкий В.Е. Результаты дополнительных исследований о влиянии леса на максимальные расходы воды весеннего половодья / В.Е.Водогрецкий, Э.А. Зайцева // Тр. Гос. Гидр.ин-та. 1978. - Вып.255.- С. 122-134.

14. Водорегулирующая роль таежных лесов / Рубцов М.В. и др. М.: Агропромиздат.- 1990. - 223 с.

15. Волков В.Н. Изменение гидроклиматического режима и продуктивности дубняков под воздействием изреживания / В.Н. Волков // Итоги изучения лесов Дальнего Востока.- Владивосток.- 1967. С. 33 - 35.

16. Воронков А.Н. Роль лесов в охране вод / А.Н. Воронков Л.:Гидрометеоиздат. -1988.-286 с.

17. Высоцкий Г.Н. О гидроклиматическом значении лесов для России / Г.Н. Высоцкий // Избр. тр. М.: -1960. - С. 125-150.

18. Высоцкий Г.Н. О гидрологическом значении лесов / Г.Н. Высоцкий М.: Гослестехиздат. - 1938. - 67 с.

19. Гавренков Г.И. К характеристике почв Верхнеуссурийского стационара / Г.И. Гавренков // Стационарные исследования в лесах Сихотэ-Алиня. Владивосток. -1977.-С. 18-25.

20. Гавренков Г.И. Механический состав почв Верхнеуссурийского стационара / Г.И. Гавренков // Комплексные исследования лесных биогеоценозов. -Владивосток: ДВНЦ АН СССР. 1980. - С. 55-73.

21. Гапаров К.К. Влияние хозяйственной деятельности на изменение гидрологических и защитных функций еловых лесов Прииссыккулья: автореф. дис. канд. биол. наук / К.К.Гапаров. - Красноярск: Ин-т леса СО РАН, 2006. - 24 с.

22. Гарцман Б.И.Система воднобалансовых моделей малого речного бассейна / Б.И. Гарцман // География и природные ресурсы. Новосибирск. -1993 №3 - с. 3-12.1.i' •

23. Гарцман И.Н. Влияние леса на истощение эффективных бассейновых запасов влаги в условиях Приморья/ И.Н. Гарцман, В.А. Лебедев // Биогсоценогические исследования в лесах Приморья. -JL: Наука, 1968. С. 154-159.

24. Гарцман И.Н., Казанский Б.А. и др. Структура речных систем и индикационная оценка их гидрографических характеристик / И.Н. Гарцман и др. // Труды ДВНИГМИ. 1976. - Вып.54. - С.159-164.

25. Глушков В.Г. Географо-гидрологический метод / В.Г.Глушков // За рационализацию в гидрологии. JL: Из-во ГГИ, 1934.

26. Горчаков A.M. Исследование элементов водного баланса и его структуры в Приморье. / A.M. Горчаков Л.: Гидрометеоиздат, 1983. - 184 с.

27. Данилик В.Н. Снегонакопление, снеготаяние и сток в горных темнохвойных лесах Среднего Урала / В.Н. Данилик // Леса Урала и хозяйство в них. 1975. Вып. 8. -С. 77-92.

28. Дьяков В.И. Влияние состава насаждений на водный режим горных почв Карпат /• В.И. Дьяков // Лесоведение, 1976. № 8. - С. 11-17.

29. Жильцов А.С. Влияние леса и лесной промышленности на формирование снежного покрова и его состояние / А.С. Жильцов // Тр. БПИ ДВНЦ АН СССР. Нов. сер. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1973. Т. 12 (115) - С. 119-124

30. Жильцов А.С. Проникновение жидких осадков под полог леса и лесных полос в верхней части бассейна р. Уссури / А.С. Жильцов // Тр. БПИ ДВНЦ АН СССР. Нов. сер. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1973. Т. 12 (115). - С. 94-100.

31. Жильцов А.С. Влагооборот в хвойно-широколиственных лесах и его изменение под воздействием сплошных рубок на западных склонах Южного Сихотэ-Алипя : авторсф. дис. канд. с.-х. наук. / А.С. Жильцов -Хабаровск, 1975. 27 с.

32. Жильцов А.С. Количественная оценка водорегулирующей роли лесных фитоценозов в Южном Приморье / А.С. Жильцов // Структура и продуктивность лесных биогеоценозов. Владивосток. ДВНЦ АН СССР, 1984. - С. 116-121.

33. Жильцов А.С. Методы измерения и расчета поступления жидких осадков на облесенный водосбор /А.С. Жильцов//Эмпирические методы исследования и моделирование растительных сообществ. Владивосток: ДВО АН СССР, 1988. - С. 169-180.

34. Жильцов А.С. Оценка водоохранно-защитной роли лесов Приморского края / А.С. Жильцов //Методические рекомендации.- Владивосток: ДВО АН СССР, 1989. 32 с.

35. Жильцов А.С. Гидрологическая роль горных хвойно-широколиственных лесов Южного Приморья / А.С. Жильцов Владивосток: Дальнаука, 2008. - 331 с.

36. Иванов Г.И. Географические закономерности распространения почв в Приморье / Г.И. Иванов // Особенности почвообразования в зоне бурых лесных почв. -Владивосток, 1967. С. 26-27.

37. Иванов Г.И. Почвы Приморского края / Г.И. Иванов Владивосток: Дальнев. книж. изд., 1964. - 107 с.

38. Ивашкевич Б.А. Дальневосточные леса и их промышленная будущность / Б.А. Ивашкевич М.-Хабаровск: Дальгиз, 1933.- 168 с.

39. Идзон П.Ф! Лес и водные ресурсы / П.Ф. Идзон М.: Лесная промышленность, 1980.- 153 с.

40. Идзон П.Ф. Количественная характеристика водоохранной и водорегулирующей роли леса / П.Ф.Идзон, Г.С. Пименова, О.П. Цыганов // Влияние леса на водные ресурсы.- М.: Наука, 1986. С. 1-42.

41. Ильина Т.М Водно-физические свойства почв под коренными и производными лесами Южного Сихотэ-Алиня /Т.М. Ильина, А.С.Жильцов // Леса и лесообразовательный процесс на Дальнем Востоке.- Владивосток, 1999. С. 64-70.

42. Калюжный И. JI. О влиянии промерзания почвы на ее плотность / И. Л.Калюжный, С. А.Лавров, В. И. Штыков // Метеорология и гидрология, 2001. №3. - С. 91-103

43. Карпачевский Л.О. Пестрота почвенного покрова в лесном биогеоценозе / Л.О. Карпачевский М.: МГУ, 1977. - 312 с.

44. Качинский И.А. Замерзание, размерзание и влажность почвы в зимний период в лесу и на полевых участках / Н.А.Качинский М., Изд-во МГУ, 1927

45. Китредж Д. Влияние леса на климат, почвы и водный режим / Д.Китредж М.: Изд. ИЛ, 1951.-456 с.

46. Клинцов А.П. Гидрологическое значение горных лесов Сахалина / А.П. Клинцов // Итоги изучения лесов Дальнего Востока. Владивосток, 1967. С. 36-38.

47. Клинцов А.П. Микроклиматическая и гидрологическая роль лесов Сахалина / А.П. Клинцов Южно-Сахалинск, 1969. - 180 с.

48. Клинцов А.П. Защитная роль лесов Сахалина / А.П. Клинцов Южно-Сахалинск, 1973.-233 с.

49. Клинцов А.П. Значение лесов в сохранении водных ресурсов Сахалинской области / А.П. Клинцов // Влагооборот и микроклимат лесных биогеоценозов. -Владивосток: ДВИЦ АН СССР, 1979. с. 66-78.

50. Клинцов А.П. Об отложении снега и таянии его в различных условиях леса на Сахалине/ А.П. Клинцов // Сб. тр. ДальНИИЛХ. 1964.- Вып. 6. С. 158-166.

51. Кожевникова Н.К. Преобразование осадков в сток в теплый период на водосборах с различной лесистостью и составом леса / Н.К.Кожевникова // Экосистемные исследования горных лесов Сихотэ-Алиня (ВУС). Владивосток-Хабаровск, 2004. - С.141-152.

52. Кожевникова Н.К. Влияние биометрических характеристик лесных насаждений на температурный режим воздуха / Н.К.Кожевникова // Леса российского Дальнего Востока: 150 лег изучения. Владивосток. 2009. - С. 63-67.

53. Кожевникова Н.К. Влияние сезонного промерзания почво-грунтов на русловой сток весенне-летнего периода в лесах южного Сихотэ-Алиня /Н.К.Кожевникова//Природная и антропогенная динамика наземных экосистем. -Иркутск, 2005.- С. 308-311.

54. Кожевникова Н.К. Водный режим горных лесных бассейнов в период циклонической деятельности / Н.К.Кожевникова // Вестник КрасГАУ, Вып.6.-Красноярск, 2008. С. 70-79.

55. Кожевникова Н.К. Динамика погодно-климатических характеристик и экологические функции малого лесного бассейна/ Н.К.Кожевникова// Сибирский экологический журнал. 2009 №5. - С.693-703.

56. Кожевникова Н.К. Динамика сезонно-мерзлотных характеристик почв в лесах южного Сихотэ-Алиня / Н.К Кожевникова. // Вестник КрасГАУ, Вып.2. -Красноярск, 2008. С. 58-65.

57. Кожевникова Н.К. Изменения экстремальных температур при динамике лесовосстановления / Н.К. Кожевникова // Вестник Казанского государственного аграрного университета. Казань 2008, №3. - С. 118-121.

58. Кожевникова Н.К. Использование индикационных свойств лесного полога при определении элементов водного баланса / Н.К. Кожевникова // Леса российского Дальнего Востока: 150 лет изучения. Владивосток. 2009. - С. 61-63.

59. Кожевникова Н.К. Экологические функции горных лесов в малых речных бассейнах южного Сихотэ-Алиня / Н.К.Кожевникова // Структурно-функциональная организация и динамика лесов. Красноярск, 2004. - С. 157-159.

60. Козлова Л.Н. Водный режим растений среднегорных поясов Хамар-Дабана и Западного Саяна / Л.Н. Козлова // Гидроклиматическое влияние леса. -Новосибирск: Наука, Сиб.отд-ние, 1979. С. 96-115.

61. Колесников Б.П. Геоботаническое районирование Дальнего Востока и закономерности размещения его растительных ресурсов / Б.П. Колесников // Вопросы географии Дальнего Востока. М.:1963. - Сб. 6. - С.158-182.

62. Колесников Б.П. Лесорастительное районирование Дальнего Востока и вопросы лесовосстановления и создания лесов защитного значения / Б.П. Колесников // Вопросы развития лесного хозяйства и лесной промышленности Дальнего Востока. -М.-Л., 1955.-С. 48-68.

63. Колесников Б.П. Растительность.Дальний Восток. / Б.П. Колесников М.: Изд-во АН СССР, 1961. - С.183-245.

64. Колесников Б.П. Чозения и ее ценозы на Дальнем Востоке / Б.П. Колесников // Труды АН СССР. Изд-во АН СССР, 1937. - сер. ботан., т 2. - С.36-50.

65. Коломеец Э.Г. Снежный покров горнотаежных ландшафтов северного Забайкалья / Э.Г. Коломеец М.-Л.: Наука, 1966. - 181 с.

66. Комаров В.Л. Типы растительности Южно-Уссурийского края / В.Л.Комаров Пг.: Изд. Переселенческого Упр. Мин-ва Земледелия, 1917. - 216 с.

67. Константинов А.Р. Испарение в природе / А.Р .Константинов Л.: Гидрометсоиздат, 1968. - 532 с.

68. Концептуальные основы развития лесного комплекса Приморского края на среднесрочную перспективу.- Владивосток, Хабаровск, ДальНИИЛХ, 2003. с. 6592.

69. Корытный Л.М. Бассейновая концепция в природопользовании / Л.М. Корытный -Иркутск: Изд-во ин-та геогр. СО РАН, 2001. 163 с.

70. Кузьмин П.П. Формирование снежного покрова и методы определения снегозапасов / П.П. Кузьмин Л.: Гидрометеоиздат, 1960. - 172 с.

71. Лебедев А.В. Водоохранное значение леса в бассейне Оби и Енисея / А.В. Лебедев -М.: Наука, 1964. 64 с.

72. Лебедев А.В. Гидрологический режим кедровников северного склона хребта Кулумыс (Западный Саян) /А.В. Лебедев // Средообразующая роль леса. -Красноярск: 1974. С. 30-43.

73. Лейтон Л. Леса и осадки / Л. Лейтон, Дж.К.Родда // Доклады иностранных ученых на Международном симпозиуме по влиянию леса на внешнюю среду М.: 1970. - С. 3-20.

74. Лесной комплекс Дальнего Востока России. Владивосток - Хабаровск: ДВО РАН, 2005. - С.102-110.

75. Львович М.И. Человек и воды / М.И. Львович М.: Географгиз, 1963. - 567 с.

76. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических уравнений / Е.Н. Львовский М.: Высш. шк., 1988. - 239 с.

77. Лучшев А.А. Испарение и испаряемость в лесу и в поле / А.А. Лучшев // Тр. ВНИИЛХ, 1940. Вып. 18. - С. 269-278.

78. Манько Ю.И. Пихтово-еловые леса северного Сихотэ-Алиня / Ю.И. Манько Л.: Наука, 1967. - 244 с.

79. Марунич С.В. Влияние рубок леса на соотношение элементов водного и теплового баланса лесных геосистем южной тайги / С.В. Марунич, С.Ф. Федоров ETC // Гидрологическая роль лесных геосистем Новосибирск: Наука. Сиб отд-ние, 1989. -168 с.

80. Матвеев П.Н. Водоохранное значение лесных насаждений в условиях Тянь-Шаня / П.Н. Матвеев // Лесоведение. 1969. № 4- С. 3-8.

81. Матвеев П.Н. Гидрологическая и защитная роль горных лесов Киргизии / П.Н. Матвеев Фрунзе: Илим, 1984. - 240 с.

82. Медведев Л.В. Принципы изучения перераспределения атмосферных осадков древостоем / Л.В. Медведев // Теоретические основы и опыт экологического мониторинга. М.: Наука, 1983. - С. 118-137.

83. Медоуз Д. X. За пределами роста / Д. X., Медоуз, Д.Л. Медоуз, Й.Рандерс -Москва, 1994.-С. 20-122.

84. Мещенина Л.А. Климатические изменения и колебания стока Амура / Л.А. Мещенина, П.В. Новороцкий, В.И.Пономарев // Вестник ДВО РАН. 2007. № 4,- С.44-54

85. Мишон В.М.Снежные ресурсы и местный сток / В.М. Мишон Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1988. - 192 с.

86. Молчанов А.А. Гидрологическая роль леса / А.А. Молчанов М.: Изд-во АН СССР, 1960. 468 с.

87. Молчанов А.А. Лес и климат / А.А. Молчанов М.: Изд. АН СССР, 1961. - 278 с.

88. Морин В.А. Оценка геоморфологической структуры водосборных бассейнов для целей нормирования защитной лесистости (на примере горных территорий Приамурья): -автореф. дис. канд. с.-х. наук / В.А. Морин. Красноярск, 1991. - 22 с.

89. Морин В.А. Определение критической и оптимальной лесистости на примере Верхнеуссурийского стационара / В.А. Морин // Экосистемные исследования горных лесов Сихотэ-Алиня (ВУС). Владивосток-Хабаровск, 2004. - С.48-61.

90. Морин В.А. Основные принципы экологического мониторинга и управления экологическим режимом в лесном хозяйстве / В.А. Морин // Матер научн. конф. Классификация и динамика лесов Дальнего Востока.- Владивосток, 2001. С. 161-163.

91. Морин В.А. Экологическая роль лесов Хабаровского края / В.А. Морин, А.П.Сапожников // Леса и лесн. хоз-во Хабаровского края Хабаровск: Кн. изд-во, 2000. - С.385-390.

92. Морозов Г.Ф. Учение о лесе / Г.Ф. Морозов. М.: Гослесбумиздат, 1956. - 456 с.

93. Москаев А.П. Водно-физические свойства и морозное пучение почв в хвойно-широколиственных лесах юга Приморья:- автореф. дне. канд. с.-х. наук / А.П. Москаев . Владивосток, 1975. - 27 с.

94. Москаев А.П. Водно-физические свойства почв Приморского края / А.П. Москаев. Владивосток: ДВО АН СССР, 1991. - 54 с.

95. Муратов М.Э. Изменение гидрологического режима рек под влиянием сплошных рубок на Южном Урале / М.Э. Муратов // Изменение водоохранно-защитных функций лесов под влиянием лесохозяйственных мероприятий. Пушкино, 1973. - С. 118-132.

96. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. J1. Гидрометеоиздат, 1952.-Вып. 6, ч. 2.-231 с.

97. Новороцкий П.В. Многолетние изменения температуры воздуха и атмосферных осадков в бассейне Нижнего Амура / П.В. Новороцкий // Метеорология и гидрология. 2004. № 5. - С. 55-62.

98. Онучин А. А. Вертикальное строение полога насаждений как фактор, влияющий на снежный покров в лесу / А. А. Онучин //Актуальные вопросы исследования лесов Сибири. Красноярск, 1981. - С.117-119.

99. Онучин А. А. Моделирование и ГИС как средства восполнения информационного дефицита при лесогидрологических исследованиях / А. А. Онучин и др. // Сибирский экологический журнал. 2003. №6 - С. 749-754.

100. Онучин А.А. Влагооборот горных лесов Сибири (локальные и региональные особенности): автореф. дис. докт. биол. наук / А. А. Онучин. - Красноярск: Ин-т леса СО РАН, 2003.-33 с.

101. Онучин А.А. Высотно-поясные особенности трансформации твердых атмосферных осадков горными лесами Хамар-Дабана / А. А. Онучин // Гидрологические исследования в лесах СССР. Фрунзе: Илим, 1985. - С. 109-119.

102. Онучин А.А. Общие закономерности снегонакопления в бореальных лесах / А. А. Онучин // Известия АН. Сер. геогр. 2001. №2 - С. 45-48.

103. Онучин А.А. Пространственно-временная модель распределения температур воздуха / А. А. Онучин // Лесные экосистемы Енисейского меридиана. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. С. 45-48.

104. Опритова Р.В. Водоохранная роль лесов Южного Сихотэ-Алиня / Р.В. Опритова. -М., Наука, 1978. 96 с.115116117.118,119,120,121,122123124125126.127128

105. Опритова Р.В. Надземная фитомасса лесов и речной сток в Южном Сихотэ-Алине / Р.В. Опритова. Владивосток ДВО АН СССР, 1991. - 177 с.

106. По-бассейновый анализ и план природопользования Чугуевского района: План комплексного землепользования/природопользования Чугуевского района. Владивосток, 1997. С.250-450 (Рукопись).

107. Побединский А.В. Водоохранная и почвозащитная роль леса / А.В. Побединский. М. Лесная промышленность, 1979. - 176 с.

108. Побединский А.В. Изменение водорегулирующих и защитных свойств леса под влиянием лесохозяйственных мероприятий / А.В. Побединский // Лесоведение. -М.: Наука, 1975. -№4. -С. 3-11.

109. Поздняков Л.К. Гидрологический режим лиственничых лесов Центральной Якутии / Л.К. Поздняков. М. Изд. АН ССС Р, 1963.- 146 с.

110. Поляков А.Ф. Водорегулирующая роль горных лесов Украины и пути ее оптимизации при ведении хозяйства: автореф. дисс. д. с.-х. паук / А.Ф. Поляков. -Киев, 1984. - 36 с.

111. Пособие по определению расчетных гидрологических характеристик. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 448 с.

112. Протопопов В.В. Средообразующая роль темнохвойного леса. Новосибирск / В.В. Протопопов. Изд. Наука СО АН ССС Р, 1975. - 328 с.

113. Раунер Ю.Н. О гидрологической роли лесов / Ю.Н. Раунер М. Изв. АН СССР, сер. география, 1965.-№5. -С.40-51.

114. Рахманов В.В. Влияние лесов на водность рек в бассейне Верхней Волги / В.В. Рахманов // Тр. Гидрометцентра СССР. Вып. 88.- JL, Гидрометеоиздат, 1971. 176с

115. Рахманов В.В. Водоохранная роль лесов / Рахманов В.В. М., Гослесбумиздат, 1962.-236 с.

116. Рахманов В.В. Водорегулирующая роль лесов / Рахманов В.В. JI. Гидрометеоиздат, 1975. - 195 с.

117. Рахманов В.В. Гидроклиматическая роль лесов / Рахманов В.В. М. Лесная промышленность, 1984. - 241 с.

118. Рахманов В.В. О гидрологической роли лесов Приморья / В.В. Рахманов, Р.В. Опритова // Лесное хозяйство. № 10, 1984. с. 42-46.

119. Репрезентативные и экспериментальные бассейны. Международное руководство по исследованиям и практике / Под редакцией К. Тоубса и« В. Урываева.- Л., Гидрометеоиздат, 1971. 428 с.

120. Ресурсы поверхностных вод СССР. Приморье. Л., Гидрометеоиздат, 1972. - Т. 18. Вып.З - 627 с.

121. Рихтер Г.Д. Снежный покров, его формирование и свойства / Г.Д. Рихтер М. Изд. АН СССР, 1945. - 118 с.

122. Роде А.А. Основы учения о почвенной влаге / А.А. Роде. Л. Гидрометеоиздат, 1969.- т. 2.-288 с.

123. Розенберг В.А. Некоторые вопросы развития пихтово-еловых лесов южного Сихотэ-Алиня / В.А. Розенберг // Вопросы сельского и лесного хозяйства Дальнего Востока. Владивосток, 1961.- Вып. 3. С. 195-215.

124. Розенберг В.А. Леса Приморского края / В.А.Розенберг, Н.Г. Васильев // Леса СССР. М., Наука, 1969.- Т.4. - С.621-667.

125. Росман А.ГТ. Особенности географии снежного покрова в горно-лесных районах южного Приморья / А.П. Росман. Владивосток. ТИГ ДВО АН СССР, 1975. - С. 128-152.

126. Руководство воднобалансовым станциям. Л., Гидрометеоиздат, 1973. - 306 с.

127. Рутковский В.И. Влияние насаждений на снеговой режим / В.И.Рутковский, З.И.Кузнецова//Тр. ВНИИЛХ. Вып. 18, 1940. С. 149-179.

128. Рябчикова Т.Н. Закономерности пространственного изменения элементов водного баланса малых рек Дальнего Востока / Рябчикова Т.Н. // Тр. ДВНИГМИ. Вып. 59. -JL, Гидрометеоиздат, 1977. С. 117-125.

129. Сапожников А.П., О достоверности различий между почвами кедровников и ельников на Верхнеуссурийском стационаре / А.П. Сапожников, Г.И. Гавренков // Комплексные исследования лесных биогеоценозов. Владивосток, 1980. - С. 74-78.

130. Сапожников А.П. Сезонное изменение влажности почв хвойно-широколиственных лесах Комаровского заповедника / А.П. Сапожников // Гидроклиматические исследования в лесах Советского Дальнего Востока. Владивосток, 1973. С. 108-116.

131. Семенов В.А. Региональные особенности климатических изменений стока рек СССР / В.А.Семенов, А.К.Алексеева //Метеорология и гидрология. М.: Планета, 1989.- №9

132. Соколовский Д.Л. О причинах длительной дискуссии по вопросу о гидрологической роли леса и водном балансе лесных и базисных бассейнов / Д.Л. Соколовский // Тр. ГГИ. Л. Гидрометеоиздат, 1965. .- Вып. 127. - С.3-9.

133. Соколовский Д. Л. Речной сток / Д.Л. Соколовский.- Л., Гидрометеоиздат,1968.- 539 с.

134. Стоценко А.В. Наводнения в Приморском крае / А.В. Стоценко // Матер, по физ. геогр. юга Дальнего Востока. М.- Изд. АН СССР, 1958. - С. 254-272.

135. Стоценко А.В.Сезонное промерзание грунтов Дальнего Востока вне области вечной мерзлоты / А.В. Стоценко // М.: Изд-во АН СССР, 1952. 246с.

136. Субботин А.Н. Некоторые особенности стока дождевых вод в условиях лесной зоны Европейской территории СССР / А.Н.Субботин. Л., Гидрометеоиздат, 1969. - 99 с.

137. Субботин А.Н. Сток талых и дождевых вод с лесных и безлесных водосборов (процессы стока и методика исследований) / А.Н.Субботин //Доклад сов. ученых на Международном симпозиуме по влиянию леса на внешнюю среду.- М.,1970. -Т.1. -С. 165-188.

138. Таранков В.И. Водоохранно-защитное значение хвойно-широколиственных лесов Южного Приморья / В.И. Таранков // Охрана природы на Дальнем Востоке. -Владивосток, 1964. -Вып. 2. С. 187-191.

139. Таранков В.И. Гидрологическая роль основных лесных формаций Южного Приморья / В.И. Таранков //Итоги изучения лесов Дальнего Востока. Владивосток, 1967. - С. 29-31.

140. Таранков В.И. Гидрологический режим хвойно-широколиственных лесов Южного Приморья / В.И. Таранков. Л., Наука, 1970. - 120 с.

141. Таранков В.И. Задержание осадков на кронах в хвойно-широколиственных лесах Южного Приморья / В.И. Таранков // Сообщ. ДВФ СО АН СССР, 1963. Вып. 23 -С.75-77.

142. Таранков В.И. Микроклимат лесов южного Приморья / В.И. Таранков. -Новосибирск. Наука, 1974. 223 с.

143. Таранков В.И. Распределение осадков у верхнего предела леса в южном Сихотэ

144. Алине / В.И. Таранков // Биогеоценотеческие исследования в лесах Приморья. Л., Наука, 1968. - С.30-42.

145. Таранков В.И. О каменистости лесных почв в центральной части Сихотэ-Алиня / В.И. Таранков, А.С. Жильцов // Использование и воспроизводство лесных ресурсов Дальнего Востока. Хабаровск, 1972. - Ч. 2.С. 48-50.

146. Таранкова Т.И. К вопросу о водоохранном значении кедровых лесов советского Дальнего Востока / Т.И. Таранкова. Владивосток, 1973. - С. 130-136.

147. Урываев В.А. Экспериментальные гидрологические исследования на Валдае / В.А.Урываев Л. Гидрометеоиздат, 1953. - 232 с.

148. Урываев П.А. Снегозапасы на водосборах некоторых горных рек Дальнего Востока / П.А. Урываев // Тр. ДВНИГМИ.- Владивосток, 1964. Вып. 18.- С. 3-28.

149. Федоров С.Ф. Исследование элементов водного баланса в лесной зоне Европейской территории СССР / С.Ф. Федоров. Л.: Гидрометеоиздат, 1977.- 264с.

150. Флора Верхнеуссурийского стационара / Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1984. -129 с.

151. Хортон Р.Е. Эрозионное развитие рек и водосборных бассейнов / Р.Е. Хортон.- М., Изд. иностр. литературы, 1948. 158 с.

152. Чернышов В.Д. Особенности водоохранной роли лесов Приморья / В.Д. Чернышов // Лесохозяйствснные исследования на Дальнем Востоке. Уссурийск, 1984. - С. 36-39

153. Чубатый О.В. Формирование водного баланса водосборов в связи с возрастом буковых лесов Карпат / О.В. Чубатый //Лесоведение. 19846. - С.3-7.

154. Шевелев Н.Н. Накопители влаги / Н.Н. Шевелев // Лес и человек. М.,1982. - С.38-39.

155. Шейнгауз А.С. Критические и оптимальные /параметры лесистости в условиях Дальнего Востока / А.С. Шейнгауз // Всесоюз. совещ. по водоохран.-защит. роли горн, лесов Красноярск, 1975. - С. 70-73.

156. Шимараев М.Н. Климат и гидрологические процессы в бассейне оз. Байкал в XX столетии / М.Н. Шимараев и др. // Метеорология и гидрология.-2002. -№ 3. -С. 71-78.

157. Широкова М.Р. Влияние физико-географических факторов и облесенности на водный баланс рек Хабаровского края / М.Р. Широкова //Использование и воспроизводство лесных ресурсов Дальнего Востока. Хабаровск, 1972. - 4. II. -С.67-69.

158. Широкова М.Р. Регулирующая роль лесов в бассейне Нижнего Амура / М.Р. Широкова // Материалы всесоюзного совещания по водоохранно-защитной роли горных лесов. Красноярск, 1976. - С. 9-11.

159. Шпак И.С. Влияние леса на водный баланс водосборов / И.С. Шпак. Киев, Наукова думка, 1968. - 283 с.

160. Clements J.R. Evaluating summer rainfall through a multilayered largetooth aspen community / J.R. Clements // Can. J. Forest. Res. 1, 1971.- № 1.- P. 20-31.

161. Gash J.H. Comparative estimates of interception loss from three coniferous forests in Great Britian / J.H.C.Gash, I.R.Wright, C.R. Lloyd // J.Hydrol., 1980. vol.48, №1-2. -P.89-105.

162. Gathy P. L'eau et la foret. Bull. Soc.Roy / P.Gathy // Forest. Belg. Vol. 79, 1972. № 4. - P. 225-236.

163. Golding D.L. The effects of forests in precipitation / D.L. Golding // Forest. 2, 1971. -P. 397-402.

164. Heuveldop J. Untersuchungen uber die Interzeptionsverdunstung in Nadclbaumkronen / J.Heuveldop // Forstarchiv, 1973. Jg. 44, H. 6. - S. 129-130.

165. Pott R. Allgemeine Geobotanik / R.Pott. Springer, 2005. - S. 113-164

Информация о работе

Кожевникова, Надежда Константиновна
кандидата биологических наук
Владивосток, 2010
ВАК 03.00.16

Диссертация

Динамика гидрологических и защитных функций горных лесов Южного Сихотэ-Алиня в процессе послерубочных восстановительных сукцессий - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Динамика гидрологических и защитных функций горных лесов Южного Сихотэ-Алиня в процессе послерубочных восстановительных сукцессий - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы