Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Защитные и водорегулирующие функции леса в горных экосистемах Северного Кавказа

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Защитные и водорегулирующие функции леса в горных экосистемах Северного Кавказа"

АКАДЕМИЯ НАУК СССР т

ОРДЕНА ЛЕНИНА СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ М3

ИНСТИТУТ ЛЕСА И ДРЕВЕСИНЫ им. В. Н. СУКАЧЕВА Х

На правах рукописи. КАЗАНКИН Александр Петрович

УДК 630х116(23):630х182.53

ЩИТНЫЕ И ВОДОРЕГУЛИРУЮЩИЕ ФУНКЦИИ ЛЕСА I ГОРНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА

03.00.16 — Экология

.. )

Автореферат

диссертации' на соискание ученой степени доктора биологических наук

)

// ^ г

ОТ 1в%0г

Г/7

Красноярск 1989

Работа выполнена во Всесоюзном ордена Трудового Красноп Знамени научно-исследовательском институте лесоводства и механи зацни лесного хозяйства и его Кавказском филиале.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук В. Н. Воро бьев, доктор сельскохозяйственных наук А. Ф. Поляков, доктор сель скохозяйственных наук Р. Г. Чагелншвили.

Ведущая организация: лаборатория лесоведения АН -СССР. -

Защита состоится «............»....................................1990 г. на зйсбданш

специализированного совета Д 002.70.01 при Институте леса и дре весины им. В. Н. Сукачева СО АН СССР.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан «............».................................... 1990 Г.

Ваши отзывы просим направлять (в 2-х экз.) по адресу: 660036, Красноярск, Академгородок, Институт леса и древесины ИМ. В. Н. Сукачева СО АН СССР, ученому секретарю специализированного совета.

Ученый секретарь специализированного

совета Д 002.70.01 при Институте леса

и древесины им. В. Н. Сукачева СО АН СССР

кандидат биологических наук 3. В. ВИШНЯКОВА.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года, принятых на XXVII съезде КПСС, указано: «Обеспечить рациональное использование земель, защиту их от ветровой и водной эрозии, селей, оползней, подтопления, заболачивания, иссушения и засоления... Усилить работу по охране, воспроизводству и рациональному использованию растительного и животного мира». В январе 1988 года Центральной Комитет КПСС и Совет Министров СССР приняли постановление «О коренной перестройке дела охраны природы в стране». В этом документе, в частности, указывается, что «развитие производительных сил в различных регионах страны осуществляется без должного учета экологических последствий и проведения единой природоохранной политики. В резолюции XIX Всесоюзной конференции КПСС указано: «Конференция считает важнейшей задачей безусловное выполнение принятых программ по здравоохранению и охране скружающей среды, улучшению экологической обстановки в стране...». Программа «Человек и биосфера», разработанная на уровне ООН—ЮНЕСКО включает такие проблемы: «Влияние человеческой деятельности на горные экосистемы», «Роль лесов в пополнении и использовании, водных ресурсов и при регулировании стока воды в бассейнах рек», «Взаимодействия между лесными и другими экосистемами в ландшафте и многоцелевое использование лесов» (Мирослав Выскот, 1985). Все экологические функции леса, включая и биосферные, наиболее эффективно проявляются в горных странах. Важнейшими из них являются водоохранные, водорегулирующие, почвозащитные, противолавинные, противоселевые, климатологические и санитарно-гигиенические (Протопопов, 1985).

За последние десятилетия в различных районах Кавказг проведены многоплановые исследования. На Черноморской побережье Кавказа установлены лесоводственно-биологиче-ские закономерности строения, роста, развития, состояния \ возобновительных процессов дубовых, буковых и каштановы> лесов. Дана количественная характеристика водорегулирующей и почвозащитной роли твердолиственных лесов, обоснованы принципы комплексного многофункционального использования региона (Коваль, 1974). Научно обоснованы лесоме лиоративные мероприятия по борьбе с эрозией почв в Грузш (Хараишвили, 1980). Разработаны научные основы ведеш« хозяйства в горных водоохранно-защитных лесах Грузии, гд< изучена природа горных лесов, их почвозащитные, водорегу лирующие, водоохранные и противолавинные функции, вы явлено влияние различных систем рубок и лесовосстановле ния на водно-физические свойства почвы, разработаны лесо хозяйственные приемы по повышению этих функций (Двали швили, 1972; Чагелишвили, 1984). Однако, несмотря на про веденные исследования в горных лесных экосистемах, в тод числе и на Северном Кавказе остаются недостаточно изучен ными такие проблемы как влияние литогенпой основы на поч воводоохранные функции лесных экосистем, региональные 1 планетарные закономерности регулирования лесом денуда ции, водного и теплового режима.

Многовековое нерациональное использование природны: ресурсов горных районов Северного Кавказа сопровожда лось сокращением покрытых лесом площадей, перевыпасо» первичных и вторичных лугов, накоплением эродированны: склонов, нарушением водного и теплового режима горны: экосистем. Отмеченные нарушения обусловили развитие ан тропогенных экзодинамических процессов, которые вошли 1 противоречие с современным уровнем освоения природны: комплексов. В связи с изложенным для рационального при родопользования важна не только оценка защитных функцш лесов, измененных человеком и ведение лесного хозяйства н; научной основе, но весьма актуально восстановление утрачен ного экологического баланса горных территорий.

Актуальность исследований подчеркивается тем, что з; последние 80.— 100 лет в горах Кавказа нарастает селеак тивность, вызванная рубкой лесов, уничтожением травосто! и усилением эрозионных процессов (Будагов, Думитрашко Иогансон, Петров, 1977). В результате современных селей д< 75 проц. площади ряда днищ долин не пригодны для строи тельства и сельского хозяйства, заброшены также пахотньи земли вследствие эрозии и селей; строительство дорог н; 4

■июнях вызывает оползни (Федпна, 1976). Сход снежных авин за последние годы сопровождается жертвами и нано-1т колоссальный ущерб народному хозяйству. (Папуни-зе, 1986).

Цель и задачи исследований. Основная цель работы — на-чно обосновать природоохранные мероприятия в горных лес-ых экосистемах. Основные задача исследования: изучить лияние лнтогенной основы на стокорегулирующие и почво-зщитные функции насаждении; выявить взаимосвязи между есными и другими экосистемами в ландшафте; установить эздействие антропогенного фактора на сток горных рек; оп-еделить допустимые рекреационные нагрузки на горные лес-ые экосистемы; обосновать потенциальные гидрогеологнче-кне функции леса и определить местообитания коренных тн-ов растительности в области питания Кавказских Минераль-ых Вод; провести анализ влияния леса на денудацию, вод-ый и тепловой режим континентов.

Соответственно выполненным исследованиям на защиту ыносятся следующие положения:

- влияние лнтогенной основы экосистем на защитные и водорегулирующие функции горных лесов;

- региональные и планетарные закономерности регулирования лесными экосистемами денудации, водного и теплового режима.

Научная новизна. Теоретически обоснована концепция изу-ения лесных экосистем на локальном, региональном и гло-альном уровнях, что позволяет полнее и объективнее рас-рыть экологическую роль леса во взаимодействии с другими: омпонентами природных комплексов.

На локальном уровне исследований установлена законо-ерность изменения влагоемкости почвы в связи с рельефом естности, вскрыты особенности трансформации ливневых садков лесными экосистемами в условиях различной лито-эиной основы; выявлена гидрогеологическая функция леса в олниах основных тектонических типов; показана сущность оллювнально-аккумулятивных лесов, теоретически обосио-ан способ предотвращения эрозии почвы на вырубках; опре-елены параметры допустимых рекреационных нагрузок в эрных хвойных лесах.

На региональном уровне исследований предложен прин-ип определения верхней границы леса в горах; установлена ависимость лесистости от оледенения и положения речных ассейнов над уровнем моря, на основании чего определены лошади уничтоженных лесов и дана оценка степени антропо-;нной нарушенное™ горно-лесных экосистем; получена за-

висимость режима стока рек от лесистости бассейнов при со вокупном и раздельном функционировании различных высот но-поясных комплексов; определено влияние Главного Кавказского хребта на водоносность рек и флористические осо бенности речных бассейнов; предложен принцип диагностик! основного очага эрозии в горно-равнинных экосистемах; ус тановлена связь интенсивности денудации с оледенением литологией и лесистостью речных бассейнов. Получены коли чественные характеристики антропогенного воздействия нг твердый сток горных рек. Предложен парагенетическин прин цип оценки гидрогеологической функции лесов в артезиан ских бассейнах н определены районы восстановления лесос в области питания Кавказских Минеральных Вод.

На глобальном уровне исследований установлено значе ние почвозащитных свойств леса в регулировании водного I теплового режима континентов, выявлен интегральный кри терий, отображающий интенсивность денудации суши земли Установлено преимущество функционирования растительны) покровов относительно речного стока по созданию потенциальной энергии на континентах.

Практическая ценность и реализация работы. Результать исследований автора по объемам лесовосстановления в бассейнах горных рек использованы Всесоюзным проектно-изы скательским институтом «Союзгипролесхоз» при разработк( генеральной схемы развития лесного хозяйства и использова ния лесосырьевых ресурсов по Северо-Кавказскому экономи ческому району и в проектах облесения областей питания ми иеральных источников Кавминвод. Рекомендации по ширин* лесных полос вдоль горных рек переданы в ЧССР. Рекомен дации по облесению областей питания минеральных источни ков реализованы на площади 1 тыс. га, а разработки автор; по предотвращению эрозии почвогрунтов на трелевочных во локах внедрены в Ставропольском крае на площади выру бок — 3 тыс. га. Определены площади уничтоженных в прош лом лесов. Восстановление их позволит остановить разруше ние четвертичных отложений, являющихся единственными ее тественными емкостями грунтовых вод в районах распростра нения кристаллических горных пород.

Обоснование площадей (10 тыс. га), подлежащих облесе нию и данные антропотолерантности лесных экосистем пере даны в 1987 году Краснодарскому филиалу «Союзгипролес хоз» для включения в проект создания национального при родного парка «Приэльбрусье».

Рекомендации по восстановлению лесных формаций в об ласти питания Кавказских минеральных источников; пред от в

ращению русловой эрозии реками, дренирующими гидрогео-югическпе комплексы; нормализации водного режима в бас-ейие лечебного озера Большой Тамбукан переданы в 1988 оду институтам «Союзгииролесхоз» и «Гипрогор». Работа »еализована также в форме передачи публикаций автора (по апросам) в Чехословакию, Венгрию, США, Мексику, Вене-уэлу, Аргентину.

Вклад автора в разработку проблемы. Автором разраба-ъталнсь программы и методики исследований, определялись 1еста закладки опытных водосборов и стоковых площадок. 5се экспедиционные исследования проводились под руковод-твом и личном участии автора, ему принадлежат теоретиче-кие положения и практические разработки, изложенные в [нссертации.

Апробация работы. Основные положения диссертации догадывались в Северо-Кавказском научном центре, на выезд-[ых заседаниях научно-технического совета Министерства 1есного хозяйства РСФСР (1975, 1981, 1984 гг.), на XXI сес-:ии совета ботанических садов Закавказья (1985), на Всесо-ззном совещании «Современные проблемы рекреационного (есопользования (1985), ученых советах Кавказского филиа-1а ВНИИЛМ.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано ¡0 научных работ. Общий объем 30 печатных листов.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, восьми \лав, выводов и рекомендаций. Работа изложена на 424 страницах машинописного текста, включает 78 таблиц, иллюстри-)ована 34 рисунками. Список литературы включает 719 ра->от. Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследова-ельском институте лесоводства и механизации лесного хозяйства и его Кавказском филиале в период с 1960 по 1988 гг. фи разработке тем по планам НИР ГКНТ н Гослесхоза СССР [тема 0,53,001, 1967—1970 гг., № гос. регистрации—68036102; :ема 0.53.027 а), 1971 — 1974 гг., № гос. регистрации — Г2063529; тема 54, 1975—1976; тема П.2.1, 1976—1977 гг., № •ос. регистрации — 77030043; тема П.2.5, 1977—1980 гг., № ■ос. регистрации —77030043; тема П.1.2, 1981 — 1985 гг., N° гос. регистрации — 0182007 3514.

Глава I.

Краткая характеристика природных условий района

Орография и гидрогеологические особенности приведены ю Г. Н. Каменскому, М. М. Толстихиной, Н. И. Толстихину 1959), И. Я- Пантелееву (1972), Н. С. Погорельскому (1973),

П. Герасимову (1980).

Большой Кавказ протягивается с северо-запада на юго-восток на 1500 км при ширине 100—200 км. Он подразделяется на Западный, Центральный и Восточный. Отдельные вершины Главного (Водораздельного) хребта достигают 4,5—4,7 км. К северу от Водораздельного параллельно протягивается Передовой (Боковой) хребет с вулканическими вершинами Эльбрус — 5633 м и Казбек — 5047 м. Западнее Дарьяльского ущелья и Крестового перевала Водораздельный хребет сложен кристаллическими породами, Боковой на значительном протяжении осадочными толщами палеозоя. Оба хребта объединены в один водоносный комплекс. Здесь доминируют трещинно-грунтовые воды и трещинно-напорные на глубине. Водоносными являются четвертичные отложения. Восточнее Военно-Грузинской дороги Боковой и Водораздельный хребты и их отроги сложены глинистыми сланцами нижней и средней юры. Водоносными в основном являются четвертичные отложения. Севернее расположена Юрская депрессия, Скалистый, Пастбищный хребты и Черные горы. К району куэстовых гряд приурочен основной для Кавказской складчатой области водоносный комплекс (трещинно-карсто-вые воды) и артезианский склон Большого Кавказа.

Климат характеризуется по материалам И. В. Фигуров-ского (1919), Н. Н. Оболенского (1936), Б. П. Алисова (1947), Н. С. Темниковой (1959, 1964), Б. В. Полтараус (1972) и данным метеостанций. Над Кавказом преобладает перенос воздуха с запада на восток (55—65 проц.). Характерны орографические фронтальные зоны малой подвижности, что обусловливает продолжительные обложные осадки. Выражена горно-долинная циркуляция воздуха. Современная деградация оледенения сопровождается уменьшением альбедо за счет сокращения ледниковых полей. За 1860—1969 гг. площадь оледенения на северном склоне Кавказа уменьшилась на 514,52 км2. Сокращение альбедо на большой площади может увеличить прогрев верховий речных долин и усилить восходящие воздушные потоки, что по нашему мнению, обусловит рост осадков и замедлит деградацию ледников.

Почвенный покров относится к одним из главнейших элементов среды, в которой формируется сток (Львович, 1963, 1978).

Одними из первых исследователей почв Кавказа были

B. В. Докучаев (1883), С. А. Захаров (1913), С. В. Зонн, И. П. Герасимов (1946), С. В. Зонн (1950). Распространены горно-лесные, серые лесные, перегнойно-карбонатные почвы. Обобщая результаты многих исследователей, А. Я. Антыков,

C. А. Стомарев (1970) указывают, что в горно-лесных бурых

эподзоленных почвах типичного подзолообразования не происходит. Водно-физические свойства горно-лесных почв на Кавказе изучались рядом исследователей (Казанкин, 1973, 1976, 1979; Джапаридзе, Чагелишвили, Двалншвнли, 1983; Караишвили, 1986 и др.).

Леса рассматриваемого района представлены дубовыми, Жуковыми, сосновыми, березовыми, пихтовыми, еловыми и др. формациями. Приведены сведения по использованию их че-ювеком за последнее столетие.

Глава II.

Методологическая концепция, объекты и методика исследований

Методологической основой исследования явились следующие положения:

— новое вскрывается при поиске разных форм взаимодействия компонентов биогеоценоза (Сукачев, 1974);

— в использовании полезных средообразующнх функций !еса первостепенное значение имеет их интегральный эффект жологического влияния (Протопопов, 1980);

— изучение антропогенного воздействия на лесные эко-:истемы направлено в конечном итоге на формирование оп-'ималыюи лесистости различных ландшафтов... (Кузьмичев, 1985);

— современное лесоведение должно уделять все большее шимание глобальной роли лесов (Мелехов, 1980; Протопопов, 1980);

— ранг размерности геосистемы определяется особенно-тями круговорота субстанции и метаболизм фации глубоко пгличен от регионального кругооборота материи и энергии, а юобенно от обмена в планетарном масштабе (Сочава, 1978).

Значение размера площади .рассмотрено А. Р. Константи-ювым (1968). В. Б. Сочава (1974, 1978), А. Г. Исаченко 1980) выделяют три главных геосистемных уровня: локаль-1ый, региональный, планетарный. И. С. Мелеховым (1980) ¡редложено семь иерархических ступеней леса. По В. В. Про-опопову (1980) экологическое влияние леса может быть шкромасштабным, макромасштабным и глобальным. М. В. 'убцов (1984) по масштабности действия функцию леса раз-№ляет на локальную (элементарный водосбор и др.), регио-:альную (влияние в лесорастительной зоне, в большом реч-

ном бассейне), глобальную (влияние на биосферу и ее ком поненты). В. В. Мазинг (1984) придерживается пяти структур ных уровней растительного покрова. При этом принципы и ме тоды, характерные для данного уровня заменяются другими Наши исследования проводились в экосистемах трех уровней локальной, региональной и глобальной.

Объектом локальных исследовании служили фации (паи меньшие природные комплексы с однородной литогенной осно вой, рельефом, увлажнением, почвой, фитоценозом). Тит леса определены по В. Н. Сукачеву, С. В. Зонн (1961).

При размещении опытных участков учитывалась значи мость высотно-поясных комплексов в формировании сток-горных рек. Большее число экспериментов проведено в верх нем поясе хеойных лесов, где водное питание рек составляе 60—85 проц. и преобладают кристаллические сланцы, грани ты, глинистые сланцы.

Соответственно удельному весу в формировании стока ре: заложены опыты в формациях бука и дуба, которые произра стают на почвах, подстилаемых известняками, песчанникамг глинистыми сланцами и глинами, мергелями, конгломерата ми и кристаллическими породами.

В артезианской экосистеме изучались биогеоценозы в об ластях питания основных геологических горизонтов, в кото рых образуются лечебные минеральные воды.

Региональные особенности экосистем изучались в бассей нах горных рек Северного Кавказа. Глобальные защитно-во дорегулирующие функции леса устанавливались по комплек су факторов, присущих континентам.

Основой для выделений фаций служили геологически (литологические) карты производственного геологическое объединения «Севкавгеология». Исследования водорегули рующих и защитных свойств леса проводились в бассейна, основных Горных рек Северного Кавказа: Большая Лаба Уруп, Большой Зеленчук, Учкулан, Худее, верховье р. Кубань Подкумок, Кич-Малка, Баксан, Черек, Урух, Ардон, Урс-До^ Фиагдон, Терек.

В условиях горных склонов речных долин сток и эрози: изучались на 50 площадках размером 50 м2 (фациях).

Для определения потенциальных водопоглотительны свойств лесных почв на склонах создавались ручьи. Получен ные результаты исследований сгруппированы по подстилаю щим горным породам. Водный режим изучался по методик А. Ф. Вадюниной, 3. А. Корчагиной (1973) в поясах буковы и пихтовых лесов на высотах 1200, 1400, 1600, 1800 м. 10

Воздействие рекреации на почву устанавливалось по изменению водопроницаемости и объемной массы верхних горизонтов. Использовали методику Л. О. Карпачевского и др.

(1980). Рекреационные нагрузки определялись по методу А. Ф. Полякова (1980), Т. В. Малышевой и Г. А. Поляковой

(1981) с некоторыми изменениями. Изучение характера рекреационного использования насаждений проводилось по трамплеометрическому методу (Сорокин, 1978).

Санитарно-гигиеническая функция леса оценивалась по массе и площади ассимиляционного аппарата насаждений (Программа и методика биогеоценологнческих исследований, 1974). Учитывалась вся масса листвы на модельных деревьях.

В области питания артезианского склона Кавказских Минеральных Вод сток и водно-физические свойства почвы изучались в районах покрытого и задернованного карста (по типологии Гвоздецкого, 1977). В районе карста сток определялся на Джнпальском и Кабардинском хребтах, на экспериментальных водосборах площадью 54, 50 и 30 га, где были созданы метеостанции и построены водосливы.

Водопроницаемость почв определялась методом микроплощадок (Молчанов, 1960) и инфельтрометрами.

Уровень подземных вод измерялся в скважинах глубиной до 180 м в основных гидрогеологических горизонтах (титон-ском и валанжинском).

Транспирация древостоев изучалась по методике Calder (1978), а перехват осадков пологом древостоя и травостоем по А. А. Молчанову (1974), В. В. Герцик (1957). Суммарное испарение травяными фитоценозами определялось в условиях лесостепного и субальпийского поясов на высотах 550, 1450 и 1900 м над уровнем моря. Устанавливалось по 5—6 почвенных испарителей (типа ГГИ-500-50).

Региональные особенности экосистем на северном макросклоне Кавказа изучались по гидрологическим данным рек в связи с лесистостью, литологией,, высотой над уровнем моря, оледенением, климатом, особенностями высотно-поясных комплексов на 77 бассейнах. Использовались многолетние данные Государственного комитета СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды.

; Экосистемы на уровне континентов изучались по литературным источникам. При этом денудация материков анализировалась в сочетании со стоком рек, средней высотой, лесистостью, орографическим показателем, суммарным испарением, продуктивностью растительных покровов.

Глава 3.

Влияние литогенной основы на гидрологическую функцию горных лесных и луговых экосистем

Влияние литогенной основы на растительность показан рядом исследователей (Георг Марш, 1866; Ососков, 1911 Викторов, 1952; Зонн, Урушадзе, 1974; Киреев, 1980 и др.).

На основании экспериментального материала показано за кономерное изменение наименьшей влагоемкостн почвы (0-70 см) в связи с рельфом. В высотном диапазоне 800—1500» она равна в среднем 215 мм, в поясе 1600—2000 м—170 мм. Н; склонах крутизной 0 — 15° — 250 мм, при уклонах 16 — 30° i 31 — 45° соответственно 172 и 144 мм. Водорегулирующая почвозащитная фукции лесных экосистем в условиях различ ной литогенной основы характеризуются следующими пара метрами (табл. 1).

Таблица '.

Сток и эрозия в насаждениях на различных торных породах

а

*!

Щ <

X

S ¡0 1)

О СП

у о

л а со >.

ч:

в а.

а

Почвопод-стилающая горная порода

Характеристика насаждения

состав

о а>

>£ а

s н х о

ч S

Ф *> _

а S- 5

ü Ч и

Осадки

s 10

5

Í д

х 5

о

L.

I- О

I I

&

S и

|s

е-о.

■&<и !

й i о О X с '

и z

1850 28 кристаллич. ЮС 25 6

2000 40 сланцы, юс 80 16

1900 39 граниты юс 180 36

1900 37 » 10Б 70 15

1800 38 » 10Е 120 24

2100 43 » Луг (выгон) —

750 32 глины, 6Гр2Бк 20 7

суглинки 2Д 45 15

950 16 » ЮГр

900 15 » Трелевочн. волок 3

1650 35 песчаники 7БЗИв 10

1400 42 » ЮС 30 7

1500 32 и ЮС 120 25

1530 26 » Луг — —

1050 44 « 6Д4Гр 100 20

1150 35 известняки ЮБк 120 28

1150 35 » ЮБк 10 2

1000 30 » юд 25 6

1150 глинистые 4ГрЗЛп 20 5

сланцы 1 Кп2Чер. 20 5

1150 33 » 9Лп1Д

1000 35 шибляк — —

12

130

57 51 79

41 64

33

42 55 49 95 47 71 61 54

58 45

32 31

2,9 4,3 3,2

3.6

4.1

2.7

4.2

2,2

3.2

3.7

3.3

3.8 2.8 3,7 4,1 3,6

3.9

3.0

2.10

2.1

0,03 0,00 0,00 0,00 0,00 0,92 0,12

0,80 0,98 0,00 0,00 0,00 0,12 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

0,23 0,97

0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 23,24 0,00

0,10 23,00 0,00 0,00 0,00 0,20 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

14,00 31,40

о

На оподзоленпых и бурых горно-лесных почвах, подстилаемых делювием гранитов и кристаллических сланцев в сосновых и березовых насаждениях на склонах крутизной 17—■ 43° поверхностный сток, как правило, не образуется при осадках 43—129 мм, интенсивностью 2,3—4,3 мм/мин. Высокими значениями водопоглощепия отличаются лесные экосистемы с зеленомоховым покровом. На субальпийских лугах поверхностный сток достигает 58 проц., а вынос продуктов эрозии не превышает 1 т/га. На лугах с нарушенной дерниной поверхностный сток возрастает до 92 проц., эрозия увеличивается до 23 т/га за один ливень. В условиях заповедника на субальпийских лугах стекает по поверхности почвы до 40 проц. осадков, а в перестойных елово-пнхтовых насаждениях сток не образуется при дождях до 90 мм, выпадающих с интенсивностью 2,3 мм-'мип. Несплошные рубки в таких древостоях при удалении подстилки обусловливают сток до 20 проц., а вынос почвы до 1,7 т/га.

В лесу на почвах, подстилаемых глинами и суглинками при осадках 33 — 64 мм (интенсивность 2,2—4,2 мм/мин.) коэффициент поверхностного стока варьировал в пределах 0,11—0,25 и до 0,98 на магистральных трелевочных волоках. Под пологом древостоев твердый сток изменялся от 0,9 до 1,7 т/га, на трелевочном волоке он достигал 23 т/га. Высокие значения водопоглощепия установлены в насаждениях на почвах, подстилаемых песчаниками и известняками, В насаждениях на почвах, подстилаемых глинистыми сланцами, где развит подлесок или имеется подрост, исключаются сток и эрозия при ливнях. В мертвопокровпых типах леса на крутых склонах в лиственных насаждениях подстилка не образуется. Поверхностный сток достигает 23 проц., эрозия—1,4 т/га. На обезлесенных эродированных склонах твердый сток превышает 30 т/га.

Изучение интенсивности водопоглощепия лесными экосистемами ручьевого стока показало, что водные потоки дебитом до 22 м3/час в поясе буковых лесов впитывались почвой з пределах 1—26 м. Основная масса воды передвигалась в почвенной толще по кооневинам и каналам другого генезиса ia глубине 3—90 см. При наличии водоупора вода выклини-залась на расстоянии до 40 м от места инфильтрации. Водные готоки дебитом до 400 л/мин. впитывались почвой на участке лротяженностью 23 м от места инфильтрации. По степени водопоглощепия буковые насаждения можно объединить в две -руппы. Первой соответствуют почвы, подстилаемые рухляком песчаников, конгломератов и известняков. Здесь потоки дебитом 360 л/мин. поглощаются на расстояниях 9—23,5 м.

Вторую группу составляют букняки и другие широколиственные древесные породы, произрастающие на почвах, подстилаемых рухляком филлитов и глинистых сланцев. Здесь потоки дебитом 360—400 л/мин. поглощаются почвой в пределах 5 — 8 м. Наименьшая мутность почвенного стока установлена на филлитах (0,26—0,50 г/л) выше она в условиях песчаников (до 0,78), глинистых сланцев (0,50—1,0) и достигает максимальных значений на рухляке красноцветных конгломератов (2,75 г/л).

В поясе темнохвойных лесов на бурых горно-лесных почвах, развитых на песчаниках, конгломератах, ожиковые пих-тово-елковые насаждения, ельники-зеленомошники и др. отличаются высокими стокорегулирующими свойствами. Ручьи расходом до 700 л/мин. поглощаются в пределах 10 м. Выпас скота увеличивает протяженность пути поверхностного стока до 18—29 м. В мертвопокровных пихтарниках полнотой 0,9 прогон скота снижает водопоглощение в меньшей степени. В этом высотно - поясном комплексе характерна незначительная мутность почвенного стока.

Для рассматриваемых растительных поясов общей закономерностью является выклинивание почвенного стока у подножий склонов в долинах синклинального типа, где пласты падают в сторону русла реки и отсутствие его в антиклинальных долинах, в которых пласты падают в направлении от реки. Исследования, проведенные в буковых и пихтовых насаждениях па склонах, сложенных глинистыми сланцами и песчаниками показали, что вода, двигаясь по пластам согласно их уклону, выклинивается на противоположном склоне. В случаях, когда пласты не дренируются, погружаясь под днища долин, выклинивания почвенного стока не наблюдалось. В синклинальных долинах, когда почва достигает наименьшей влагоемкости, в период ливней коэффициент стока может приближаться к единице, что обусловливает возникновение сильных паводков в полностью залесенных бассейнах рек. При подрезании склонов дорогами, трелевочными волоками, площадками возникает опасность оползней, которые имели место в период проведения опытов. Оползают участки, покрытые ' лесом. В синклинальных долинах водорегулирующие функции выполняют четвертичные отложения, которые представлены пролювиально-делювиальными шлейфами и моренами. Они в горных районах (где распространены крупнокристаллические породы) являются основными водоносными образованиями (Шагоянц, 1959). Насаждения принимают участие в накоплении коллювия. При камнепадах деревьями задерживаются обломки скал диаметром 60—70 см и более

(Казанки», 1986). Со временем они частично превращаются з рухляк и мелкозем почвы. После уничтожения лесов на жлонах масса камней, сдерживаемая ранее корнями и ство-тамн деревьев, осыпается вниз (Захаров, 1954). Таким обра-юм есть основания для выделения коллювиально-аккумуля--ивных лесов в категорию особо защитных. На значительной мощади четвертичные отложения в верховьях рек Кубань, Заксан, Урух, Ардон, Терек и др. обезлесены. Эти отложения ттенсивно размываются водными потоками, а продукты фозии, поступая в реки, осложняют работу ирригационных :нстем. Разрушение рыхлых четвертичных образований, кото->ые накапливались в течение тысячелетий, сокращает грунто-юе питание рек и усиливает паводки.

Глава 4.

Почвоводоохранные мероприятия при несплошных рубках в горных лесах

Изменения водно-физических свойств лесных почв в связи : рубками изучались многими исследователями (Молотков, 1966; Поляков, 1965; Дробиков, 1969; Побединскпй, 1973; Семенова, 1975; Коваль, Битюков, 1976 и др.)-

Наши исследования показали, что в буковых насаждениях [а несплошных вырубках влагозапасы бурой лесной почвы I—70 см в вегетационный период не подвергаются существенном изменениям. При увеличении высоты местности наблю-[ается закономерное уменьшение запасов влаги в почве. По-ледние в буковых и пихтовых насаждениях на высотах 1200, 400, 1600, 1800 м над уровнем моря соответственно равны мм): 253, 209, 199, 167, что свидетельствует о большей водо-1гдаче почв в верхнем поясе лесов. Нами установлено, что на углмиистой бурой лесной почве в поясе буковых лесов со 00-метрового участка волока вынос почвогрунта за теплый езон достигает 166 м3. В дальнейшем овраги, углубляясь, тимулируют оползни. В поясе темнохвойных лесов на треле-очных волоках по содержанию твердого материала водото-:и мало отличаются на расстоянии 10 м от источника ороше-¡ия, а при увеличении пути до 30 и 50 м различие возрастает , 6—12 раз. Ручьям расходом воды 70; 75; 82 л/мин, соответ-твует интенсивность эрозии 0,7; 0,9; 1,77 кг/мин. Эмпириче-кн получена зависимость протяженности, отложенных по клону, наносов (У, м) от расстояний между водоотводами ГХ, м) на трелевочных волокнах при уклонах 10— 15°: / = Х2;83,2. Уравнение позволяет определять интервалы меж-

ду водоотводами, при которых исключается попадание потоков с продуктами эрозии в гидрографическую сеть. Противо-эрозионные мероприятия могут быть дополнены защитными полосами вдоль рек. В горных условиях при расчете ширины полос, обычно за основу берется наличие безлесных площадей, на которых формируется поверхностный сток. Мы исходили из того, что защитные полосы часто прорезаются трелевочными волоками и по ним взмученные потоки в период дождей поступают в реки. Для определения ширины защитной полосы использованы данные по водопоглощению лесными почвами водных потоков дебитом 360—700 л/мин. на пути длиной до 24 м и седиментации (в пределах такого же расстояния) продуктов эрозии, поступающих с волоков при размещении водоотводов через 45 м. Следовательно, ширину защитной полосы можно принять равной 25 м. Повреждение почвы на ней при валке и трелевке стволов исключается выделением буферной зоны, ширина которой должна быть эквивалентна высоте спелого древостоя. Таким образом, ширина защитной полосы вместе с буферной ее частью составит 50—65 м (25+25 м — для бука; 25+40 м для пихты и ели).

В горных условиях Северного Кавказа в луговом и лесном поясах характерно перемещение почвы по склону, составляющее соответственно 6—8 и 3—6 мм в год. Около деревьев перемещение почвы ничтожно (Черновалов, 1977). В связи с этим необходимо выделять леса на склонах, подрезанных рекой в категорию особо защитных, так как ослабление «якорных» функций древостоев при рубках может значительно усилить движение почво-грунта и увеличить вынос его за пределы горных экосистем.

Глава 5.

Воздействие рекреации на горно-лесные экосистемы

Исследования показали, что насаждения с живым напочвенным покровом менее устойчивы к рекреационному воздействию, так как растения нижнего яруса непосредственно подвергаются механическим повреждениям. В результате снижается или полностью прекращается продуцирование фитомас-сы, участвующей в почвообразовательном процессе. Поэтому, чем в большей мере нижний ярус участвует в формировании опада, тем выше отрицательное влияние рекреации на состояние биогеоценоза. Напротив, мертвопокровные типы леса (или их временные возрастные стадии), а также типы леса с подлеском, густым подростом, в которых опад формируется

главным образом за счет сннузии, не подвергающихся непосредственному механическому воздействию отдыхающими, отличаются большей устойчивостью к рекреационным нагрузкам. Антропотолерантность лиственных лесов (в условиях Северокавказской лесостепи) можно повысить путем обогащения их состава хвойными породами, запасы зеленой фито-массы и подстилки которых в 2—3 раза больше, чем в естественных древостоях.

На широких (1,5 м) тропах и бивачных площадках водно-физические свойства почвы ухудшаются в максимальной степени, па тропах 0,5 м — в минимальной. Ширина рекреационных троп на горных склонах находится в прямой зависимости от уклона их полотна. Почва на тропах (при уклонах более 15°) смывается до горных пород. При кургинно-полянной структуре лесных биогеоценозов в биогруппах пихты и сосны с примесью осины и березы почвы отличаются высокими значениями водопроницаемости, которая резко падает в условиях полян площадью более 100 м2. Установленные допустимые рекреационные нагрузки позволяют проектировать адекватные емкости рекреационных комплексов в условиях горнолесных экосистем Северного Кавказа.

Глава 6.

Экологическое значение растительности и почвы в артезианских бассейнах

Рассмотрено па примере Кавказских Минеральных Вод, которые объединяют четыре курорта всесоюзного значения — Кисловодск, Ессентуки, Пятигорск, Железноводск. Здесь разведано 15 месторождений и участков лечебных вод. Их ресурсы, утвержденные в ГКЗ, составляют 13 тыс. м3 в сутки (Ганенков, Потапов, 1984), что позволяет ежегодно восстанавливать здоровье более 1 млн. человек. Кавказские Минеральные Воды следует рассматривать как парагенетический комплекс (по Милькову, 1970), где лечебные источники формируются под совокупным воздействием ювенильной свободной углекислоты и смешения напорных вадозных вод осадочной толщи, поступающих из области питания артезианского склона и зависящих от климата, динамики гидрографической сети и состояния растительного покрова и почв.

Согласно А. А. Клопову (1958), А. А,- Устинову (1959) в районе Кавминвод леса в недалеком прошлом занимали площадь 300 тыс. га и сокращение ее до 22 тыс. га нарушило условия формирования минеральных источников.

Сложность проблемы обусловила проведение многолетних комплексных исследований, которые показали на необходимость учета следующих положений. Первое. Развитие гидрографической сети определило современные границы областей питания минеральных источников и усиливает дренаж гидрогеологических комплексов, в которых формируются минеральные воды. Работами Н. И. Николаева (1948), Н. С. Ботаника (1948) и др. установлено постепенное углубление речных долин, о чем свидетельствует наличие серии террас и современных пойменных уступов, возвышающихся над реками на 200—2 м. По мере углубления речных долин снижался уровень подземных вод, уменьшалась мощность нижней гидродинамической зоны и соответственно падал дебит минеральных источников, что подтверждается изменением толщи травертиноЕых полей и вертикальным перемещением грифонов источников (Иванова, 1946 и др.).

Учитывая значительный дренаж гидрогеологических комплексов в области питания, проведен анализ стока реки Под-кумок и режима источника «Нарзан». Установлено, что среднемесячные расходы источника (Д,м3 в сутки) копируют гидрограф реки с запазданием на три месяца. Связь выражается уравнением: Д = 1248 + 64,8Х—2,535Х2, где X — среднемесячный расход реки Подкумок (г. Кисловодск) за три предшествующих месяца, м3/сек.

От запасов воды в титонском горизонте, дренируемом рекой Березовой, зависит минерализация доломитного источника в Кисловодске.

Процесс эрозионного углубления речных долин протекает и теперь, особенно энергично в рыхлых отложениях титона, что ведет к сокращению мощности нижней гидродинамической зоны и ухудшению условий для формирования минеральных вод. Поэтому одним из важнейших мероприятий по сохранению гидроминеральных ресурсов Кавминвод является сооружение местных базисов эрозии в речных долинах.

ВтфрЬш положением является следующее. Различные минеральные воды образовались в Ьерхних слоях земной коры в Течение многих тысячелетий под влиянием атмосферных осадков, которые Претерпевали количественные и качественные изменения в результате контакта с растительным и почвенным покровами, горными породами, микрофлорой и газовыми компонентами. В этом аспекте необходимо особое внимание обращать на выявление первичных типов растительности, которые в совокупности с почвой обусловливают поступление в различные геологические горизонты определенного количества воды (почвенного раствора), в результате чего из

вмещающих горных пород выщелачиваются химические элементы и поступают газы (в соответствующих пропорциях), а также протекают процессы смешения и метаморфизации в углекислой, сульфидной и других средах, что является следствием многообразия типов минеральной воды. Нарушение этих пропорций может сопровождаться снижением или утратой бальнеологических свойств минеральных источников. В соответствии с изложенным необходимо сохранить или восстановить коренную растительность в степном, лесном и субальпийском поясах района Кавказских Минеральных Вод.

Наши исследования показали, что платообразные поверхности покрыты первичными субальпийскими лугами, где расчетное испарение характеризуется меньшими значениями (187—228 мм) по сравнению с поясом лесов на северном склоне Большого Кавказа (более 275 мм). Резко отличается и суточный ход относительной влажности воздуха. Наше заключение подтверждается историческими данными и согласуется с элювиальной концепцией В. В. Пономаревой (1966) о закономерной приуроченности в горах лугов к водораздельным платообразным поверхностям, а лесов — к склонам и подтверждается исследованиями И. П. Герасимова (1979), указывающими на непосредственный переход рассматриваемого района из перегляцианалыюго «позднеледниковья», в современный горный и высокогорный (субальпийский) лугово-степной этап, что обусловило здесь широкое и древнее распространение горных луговых экосистем.

Анализ экоклимата показал, что леса занимали склоны речных долин. В настоящее время сохранились фрагменты мелколиственных лесов. Сосновые насаждения, в основном, уничтожены много веков назад, хотя еще в двадцатые годы прошлого столетия из долины реки Эшкакон (область питания минеральных источников) вывозились молодые сосны для озеленения г. Пятигорска (Верховец, 1911). Таким образом, исследованиями выявлено, что уничтоженные леса произрастали в области питания геологических горизонтов средней и нижней юры, обнажающиеся на южном склоне Скалистого хребта (левый склон долины реки Хасаут), в области питания верхней юры (титонский горизонт), отложениями которой представлены склоны долины рр. Березовой, Аликоновки, Эшкакон, Кичмалки и др.

Учитывая многовековое использование субальпийских лугов в качестве пастбищ и сенокосов, а также для выращивания сельскохозяйственных культур, проведены исследования некоторых водно-физических свойств почв. Изучение гидрологических особенностей задернованного и покрытого карста

показало (табл. 2), что горно-луговая черноземовидная почва, подстилаемая трещиноватыми доломитизированными известняками валанжина отличается высокими значениями водопо-глощения, исключающими образование поверхностного стока при ливнях интенсивностью до 2 мм/мин. Инфильтрометрами установлено закономерное снижение водопроницаемости в

Таблица 2

Гидрологические особенности почвы в условиях задернованного и покрытого карста

к

а 4 %

ГС

1 5

<0 (I)

Ь- То 3 У о со >-

£ д*

а;

т

а

ч о

щ <0 х 3

15

а г

С I

Элементы водного баланса, мм

о с

г т

О о С ш

. а; о о

а. ух

® и

р-ее

о О г

Задернованный карст

1 1800 Ю 6 Луг 62 185 25 160 2,58

2 1800 В 14 Луг 69 138 0 138 2,00

3 1960 С 5 Высокотравие 68 231 18 213 3,10

4 1800 Ровный Луг 60 212 71 141 2,34

участок

5 1800 » Посевы ячменя 60 214 73 141 2,34

6 1930 С 10 Выгон 68 211 103 108 1,60

7 1930 С 10 Высокотравие 63 231 18 213 3,10

Покрытый карст

8 1570 Ю 13 Луг 60 117 32 85 1,40

9 1570 С 13 Луг 60 115 55 60 1,00

10 1570 3 3 Луг 60 118 20 98 1,63

11 1400 Б 11 .Пашня 60 116 12 104 1,75

12 1400 В 11 Вы гон 60 110 45 65 1,08

13 1400 В 11 Азалия 60 127 5 122 2,03

направлении от подошвы склона к водоразделу. В условиях

покрытого карста водопроницаемость снижена в два раза. Наибольших значении она достигает на водоразделах и снижается до нуля в нижней трети склонов на переувлажненных участках. Соответственно отмеченным особенностям почв формируется сток на экспериментальных водосборах.

Результаты исследовании показали (табл. 3) на существенное различие в режиме стока в условиях задернованного и покрытого карста. Характерно, что в первом случае при большей площади водосбора (50 га) максимальный расход воды составил 2 л/сек., во втором при меньшей площади (35 га) он оказался равным 574 л/сек.

Таблица 3

Характерные расходы воды на экспериментальных водосборах, л/с

Тип карста, расходы воды Месяцы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Задернов.: макси- . мальн. 0,2 0,2 0,8 1,4 0,7 2,0 1,7 1,0 0,7 0,2 0,2 0,2

мини-мальн. 0,1 0,1 0,1 0,2 0,3 0,3 0,8 0,7 0,6 0,2 0,2 0,2

Покрытый:

макси-мальн. 1,5 0,8 19,2 13,2 5,9 574 560 86,3 7,3 2,6 9,5 0,9

мини-мапьн. 0,3 0,5 0,7 0,5 0,5 0,1 3,0 1,1 0,8 0,8 1,8 0,2

В условиях покрытого карста продолжается процесс формирования «слепых» долин. На одном из опытных водосборов за 14 лет произошел эрозионный врез русла и вскрыта трещина в известняке, в которую поступает значительная часть ручьевого стока. Площадь «слепых» долин достигает 50 га. При ливнях донорами поглощается загрязненный поверхностный сток и создается угроза бактериального загрязнения пресных и минеральных источников. Для предотвращения таких явлений рекомендовано облесение нижней части склонов •— выше карстовых воронок.

Наблюдения за режимом подземных вод в наиболее важных гидрогеологических горизонтах — валанжинском и ти-тонском в районе покрытого карста показали, что динамика стока и уровнен подземных вод идентичны. При этом изменение уровня валанжинской'воды запаздывает по сравнению со стоком на 1—2 месяца. Таким образом, перевод поверхностного стока в инфильтрационный в районах, где трещиноватые известняки покрыты песчано-глинистой толщей баррема-го-

I 21

терива, позволит уменьшить амплитуду колебания подземны; вод. Ранее здесь водорегулирующую функцию выполняли за росли азалии, которые в значительной мере были уничтоже ны при ежегодных палах сухой травы.

Исследования показали, что искусственные насажденш в районе покрытого карста создают благоприятные услови? для инфильтрации атмосферных осадков. В 16-летних сосно' вых насаждениях объемная масса верхнего слоя почвы не 24 проц. меньше по сравнению с субальпийским лугом. Березовое насаждение не оказало заметного влияния на рассматриваемый признак. Скорость фильтрации почвы в сосновые насаждениях стабилизировалась на уровне 3,5, на луг} 1,4 мм/мин. В условиях горно-луговых почв, подстилаемых суглинками, коэффициент водоотдачи в верхнем 25 см слое почвы в 18-летних искусственных сосновых насаждениях в среднем равен 2,22, на лугу 1,51.

Наблюдения показали, что при интенсивных ливнях когда на субальпийских лугах модуль поверхностного стока достигал 50 л/сек./га (покрытый карст), в сомкнутых 15—18-летних искусственных сосновых насаждениях сток воды по поверхности почвы не образовывался (учтено на стоковых площадках 400 м2). В искусственном березняке такого же возраста поверхностным стоком перемещались осадкомерные емкости, установленные на поверхности почвы.

Транспирация за 81 сутки в искусственном 18-летнем сомкнутом насаждении составила 145 мм или 1,79 мм в сутки, задержано кронами — 68,7 мм, испарилось с поверхности почвы 20 мм. Суммарное испарение равно 234 мм. На субальпийском лугу за этот же период оно составило 210 мм или на 24 мм меньше, чем в лесу.

Наблюдения за влажностью почвы показали на меньшие ее величины в лесу по сравнению с субальпийским лугом, что создает более благоприятные условия для поглощения ливневых осадков и предотвращения поверхностного стока в районе покрытого карста.

Анализ климатических факторов, изучение водопроницаемости почв, стока на элементарных водосборах, режима подземных вод в титонском и валажинском горизонтах, испарения лесными насаждениями и лугом позволяют рекомендовать восстановление коренных типов растительности в целях нормализации гидрогеологического режима в наиболее важных водоносных горизонтах артезианского бассейна. В соответствии с нашими рекомендациями «Союзгипролесхозом» разработаны специальные проекты, в соответствии с которыми сосновые насаждения уже восстайавдиваются Кисловодским!

мехлесхозом на склонах долин Березовой и Кнч-Малки в области питания титонского пласта. Разработан проект восстановления сосняков на южном склоне Скалистого хребта, где в послевоенные годы начался процесс их естественного возобновления.

В районе Кавказских Минеральных Вод находится соляное озеро Большой Тамбукан. Народнохозяйственное значение его определяется запасами лечебной грязи, составляющей более 2 млн. тонн (Иовдальский, Джибути, Туроверов и др., 1968). Она используется для лечения в количестве 14 тыс. тонн в год. Акватория озера в среднем равна 180 га. Она варьирует в связи с колебанием уровня воды. Водосборный бассейн занимает площадь 1800 га.

Лечебная грязь, по А. И. Перельману (1975, 1977), образуется в условиях полупустынного и степного климата. Для нее характерно наличие черного коллоидного мииерала-гид-ротроилита, ингредиентом которого является железо. Оно поступает в озеро из майкопских глин путем захвата их грязе-образовательным процессом в результате диагенеза (Авгу-стипский, 1954). Грунтовые воды и поверхностный сгок являются источником аллохтонной органики (Муравлева, Рублева, 1984). Озеро расположено в условиях орографической лесостепи, где значительную часть водосбора занимала степная растительность. Естественные экосистемы озера в основном нарушены человеком (асфальтированная дорога, жилье и служебные строения, эродированные склоны и др.), что отрицательно отразилось на его гидрологическом режиме. В целях восстановления естественных условий грязеобразова-ния предусмотрено создание лесных насаждений на всей площади водосбора.

Изучение составляющих водного баланса показало, что суммарное испарение за три вегетационных периода составило (мм): в лесу — 400, 272, 276, на лугу — 371, 272, 276. Средние значения отличаются несущественно. Однако, с возрастом (до 80—100 лет) расход влаги широколиственным лесом увеличивается (Молчанов, 1963). Кроме того с прекращением поверхностного стока при ливнях и таянии снега в лесу блокируется перемещение органо-минеральных соединений, что может лишить озеро аллохтонной органики.

Глава 7.

Связь компонентов в горно-лесных экосистемах

В. В. Докучаев (1898) считал Кавказ классической страной для изучения соотношения между живой и косной при-

родой. Горные леса, по В. В. Протопопову (1986), самым тес ным образом взаимно связаны со всеми другими естественны ми и искусственными экосистемами. Концепция водосборного бассейна (минимальной единицы экосистемы) помогает пра вильно сформулировать многие проблемы и конфликты, кото рые ожидают нас в будущем (Одум, 1986).

При анализе горно-лесных природных комплексов принят системный подход, который, по Ю. Г. Симонову, О. А. Бор-суку (1977), заключается в определении границ объекта, выделении взаимосвязанных частей экосистемы, определении внутрисистемныых взаимосвязей, изучении внешних связей, выявлении функционирования экосистемы. Элементами входа в систему могут быть климат, горные породы, ледники, растительность, рельеф, время, а на выходе фитомасса, испарение, почвенный профиль, параметры стока воды и наносов (Протопопов, 1980; Ивлев, 1986). В высотно-поясных комплексах дубовых и буковых лесов на входе приняты атмосферные осадки. В многопоясных комплексах на входе — оледенение, растительность, выраженная лесистостью, горные породы, объединенные по степени подверженности денудации, в три группы, рельеф, характеризующийся средней высотой бассейнов и средневзвешенным уклоном рек. На выходе показатель неравномерности стока (ПНС) и модуль денудации.

Леса образуют наиболее энергоемкую защитную пленку земной коры, которая отличается высокой стойкостью к ат-могидросферным воздействиям (Таранков, 1974; Горшков, 1982), что особенно важно в горных условиях Северного Кавказа, где леса занимали в прошлом значительные территории, о чем свидетельствуют литературные источники. Большая залесенность речных бассейнов на северном склоне Кавказа подтверждается анализом климатических данных. Наряду с температурой, относительной влажностью воздуха, осадками использовано расчетное испарение (испаряемость, обеспечиваемая атмосферными осадками). Испаряемость подсчи-тывалась по уравнению Н. Н. Иванова (1948) для месяцев, средняя температура которых 5°С и более. Для безлесных плато с субальпийской луговой растительностью расчетное испарение составило на ст. Джинал (1520 м над уровнем моря) — 228 мм, на ст. Шаджатмаз (2070 м) — 187 мм, ст. Крестовый перевал (2380 м) — 138 мм. Характерно, что в условиях залесенных речных долин оно варьирует в пределах 275—453 мм. Так, на ст. Клухорский перевал (2037 м) расчетное испарение равно 453 мм, на ст. Терскол (2141 м) — 295 мм, на ст. Цей (1890 м) — 296 мм, на ст. Коби (1987 м) — 367 мм, на ст. Казбеги (1740 м) — 404 мм. Таким образом верхняя гра-

ища леса на северном склоне Большого Кавказа соответст-¡ует расчетному испарению — 275 мм.

Исследования показали, что лесистость (Лс) бассейнов >ек находится в тесной зависимости от их оледенения (Лд, в феделах 5,65—33,4 проц.):

Лс =46,8—1,23 Лд.

Отмеченная закономерность согласуется с динамикой 1андшафтов в горах Кавказа, где, по X. Я. Закиеву (1965), зслед за отступающими ледниками вверх по долинам продвигается травянистая и древесная растительность. Учитывая, что 1ревнее оледенение занимало площадь в 8—10 раз большую, гем современное (Щербакова, 1973; Сафронов, 1969; Тулинский, 1977; Думитрашко, 1977), процесс расширения территории лесов продолжается в течение всего голоцена, хотя I носит пульсирующий характер (Акпфьева, Кравцова, Туманова, 1970). Следовательно, горные районы Дагестана и Че-1ено-Ингушетни имеют более продолжительный послеледни-<овый период, а соответственно выявленной закономерности, эта территория должна быть и более залесена, так как площадь ледников составляет здесь менее 4 проц. Безлесие или чпзкая лесистость является здесь вторичной (Бугаев, 1913; Зонн, 1950; Остапенко, 1967; Пороша, 1967; Белоновская, Ко-ротков, 1981 и др.). Низкую лесистость речных бассейнов, и эсобенно их верховий в центральной части северного склона Большого Кавказа, можно объяснить с одной стороны известной инерционностью древесной растительности, которая, по Л. С. Бергу (1925), не может поспевать за изменениями природных факторов и, с другой, — вмешательством человека, который в течение многих веков расширял площади для выпаса скота и сенокосов за счет леса. Таким образом, произошло нарушение естественного развития большинства горных экосистем, что привело к активизации снежных лавин, селей, камнепадов, эрозии почвы, ухудшение гидрологического режима рек (Мамедов, 1960; Тумель, Флейшман, 1970; Сафаров, 1982 и др.). Возникла необходимость в выявлении степени деградации естественных экосистем и в ряде случаев определении объемов восстановления утраченных или нарушенных фито-ценозов. Критерием деградации горных экосистем может быть разрыв между ландшафтной и фактической лесистостью бассейнов горных рек (под ландшафтной, потенциальной, лесистостью понимается такое состояние экосистемы, при котором древесная растительность занимает все местоположения, пригодные для ее произрастания, синоним — фанерофитная емкость). Ландшафтная лесистость в связи с разнообразием целого ряда природных.факторов (широтное положение горной

системы, почвенно-геологические условия, ветровая и солярная экспозиция склонов, их крутизна и др.) в пределах даже одного бассейна может быть представлена различными формациями. При этом сохраняется фанерофнтная емкость бассейнов, величина которой зависит от их средней высоты. Для определения лесистости, которая была до начала интенсивного хозяйственного использования территории, в качестве эталона приняты бассейны горных рек, наименее подвергавшиеся антропогенным воздействиям. Зависимость лесистости (Лс, проц.) от средней высоты (И, км) таких бассейнов в флористическом районе Западного, Восточного Кавказа, Дагестана носит криволинейный характер: Лс^(262:Н)—75 (Н — и пределах 1,61—3,57 км). Согласно этому уравнению площадь горных лесов, уничтоженных в прошлом, на Северном Кавказе составляет 1222 тыс. га.

На Северном Кавказе в бассейне реки Кубань в многопоясных комплексах показатель неравномерности стока (ПНС), представляющий частное от деления среднемесячных расходов наиболее полноводного месяца на наименее полноводный, зависит от лесистости бассейнов. Эта связь выражается уравнением:

ПНС=39,1—7,435 1пЛс.

Множественные коэффициенты корреляции трех переменных (ПНС, Лс, уклона реки—У; подземного стока—ПС; Лс, У) показали надежную связь (на уровне значимости 1 проц.) совокупного влияния лесистости, уклона реки на равномерность стока (0,977) и подземную составляющую (0,921). Множественные уравнения плоскостей регрессии имеют следующий вид:

ПНС=— 0,15Лс+0,12У+ 16,63;

Пс=0,35Лс—0,07У+9,767. Эти уравнения дают возможность прогнозировать гидрологические характеристики рек в связи с изменением лесистости водосборов.

В различных высотно-поясных комплексах водорегулирующая функция леса проявляется по-разному. Для пояса буковых лесов на общей площади 315 тыс. та ПНС варьирует в пределах 2,7—4,7. В данном случае наблюдается выравнивание речного стока на фоне неравномерного климатического увлажнения. В поясе дубовых лесов на общей площади 288 тыс. га ПНС колеблется в пределах 20—74. В данном случае характерен резкий переход от более или менее равномерного стока рек к неравномерному, что объясняется засушливостью теплого периода года и гидрогеологическими особенностями бассейнов, высокая лесистость которых (65—90

род.) обусловливает наиболее полную реализацию лито-ениого звена экосистем. В бассейнах, лесистость которых оставляет более 70 проц., нами установлена обратная связь 1НС и модуля стока рек, что можно объяснить развитием ;оры выветривания, мощность которой, по Н. М. Страхову (1962), обусловлена влажностью и тепловым режимом климата. Исследования дают основания рассматривать гидрограф эеки как отклик функционирования лесных экосистем, прояв-тяющинся в совокупности с особенностями литогенной осно-зы и климата.

Анализ морфометрических и гидрологических- данных показал, что водоносность рек Северо-Западного Кавказа находится в тесной зависимости от протяженности Главного Кавказского хребта (П, км) в пределах каждого бассейна. При этом годовой сток рек (А, мм) находится по уравнению:

А = 542+39П (П — в пределах 6—30, 6 км). Прослеживается влиянние Главного Кавказского хребта на растительность (эффект ширины «ворот адвекции»). В верховье реки Теберда, где его протяженность составляет 29,4 км, при средней высоте бассейна 2580 м наряду с основными ле-сообразователями — буком восточным, пихтой кавказской, елью восточной, сосной Сосновского, встречаются элементы субтропической флоры — лавровишня лекарственная, падуб колхидский, рододендрон понтийский, черника кавказская. При снижении бассейна реки Марухи на 670 м и уменьшении протяженности хребта до 6 км наблюдается замещение леса в верхней части долины субальпийскими лугами, сменяемыми ниже березовыми и сосновыми формациями.

Связь водоносности рек с протяженностью хребта объясняется аккумулированием атмосферных осадков на водоразделе и в приводораздельной зоне.

В выработке стратегии охраны горных экосистем имеет значение выявленная нами корреляционная зависимость между площадью оледенения бассейнов и интенсивностью денудации. Эта связь проявляется в совокупности с литологиче-ским составом горных пород, на которых расположены ледники. Выделено три группы бассейнов по активности разрушительных процессов. Наиболее интенсивно проявляется денудация в верховьях рр. Терек, Ардон и Генал-Дон, для которых характерно распространение ледников на глинистых сланцах. Модуль твердого стока (Т, т/км2 в год) в этой группе бассейнов находится в прямой зависимости от ледников (Лд, проц.) и выражается уравнением:

Т=410Лд—940 (Лд — в пределах 2,6—6,7 проц.).

Слабее выражен разрушительный эффект ледников в бассейнах рек, где плотные изверженные породы сочетаются с глинистыми сланцами. Еще меньший удельный вес в снабжении твердым материалом рек, на водоразделе которых под ледниками преобладают плотные горные породы. Для последних двух групп бассейнов также приведены уравнения. Зависимость модуля денудации от совокупного влияния оледенения и лесистости оценивается множественным коэффициентом корреляции 0,91. Связь совместного воздействия уклона рек и модуля стока оказалась несущественной.

Отмеченная закономерность несколько позже наших публикаций (Казанкин, 1971) установлена О. П. Щегловой (1972) в горах Средней Азии и подтверждается многочисленными исследованиями, показавшими, что в ледниковых районах разных континентов эрозионное снижение поверхности идет значительно быстрее, чем в неледниковых (Калесник, 1937; Тронов, 1972; Маркин, Ходаков, 1971; Иверонова, 1969; Р. Дж. Раис, 1980 и др.).

При определении очагов эрозии на Северном Кавказе с использованием гидрологических данных необходимо учитывать следующие особенности. На реке Кубань сток взвешенных наносов в пункте, расположенном в горах, составляет 144 т/км2 в год, а в равнинной части он возрастает до 291 т/км2 при стоке воды с горной части бассейна в размере 96,5 проц. В бассейне р. Уруп в горной части модуль твердого стока равен 170 т/км2, в равнинной он увеличивается до 556 т/км2, хотя расходы воды в отмеченных пунктах соответственно равны 16,9 и 16,5 м3/с.

Таким образом значительная прибавка наносов в реке образуется не только при отсутствии поверхностного стока, но и потере речной воды на испарение и подпитку грунтовых вод. Сток наносов предгорно - равнинных рек составляет 62—58 т/км2 в год. Основным фактором в образовании взвешенных наносов на равнинных участках рек является дезинтеграция аллювия, вынесенного из горных районов. Это характерно для рек, водосборы которых сложены гранитами и другими прочными горными породами, так как для истирания и превращения в песчаные и илистые частицы гранитной гальки необходима длина пути 278 км (Жуков, 1961). Иная картина складывается на р. Терек. Здесь в горной части бассейна модуль твердого стока (т/км2 в год) равен 2000, в равнинной 350, что обусловлено распространением в верховье реки глинистых сланцев, галечник которых разрушается и переходит в мелкозем, пройдя путь 42 км.

Антропогенное воздействие на экосистемы регионального уровня изучалось по данным твердого стока (Казанкин, 1974). По реке Кубань в районе г. Карачаевска вынос продуктов эрозии за довоенное пятилетие составил 4280 тыс. т., а в периоды восстановления растительного покрова количество наносов постепенно уменьшалось и за 1971 —1975 гг, оказалось равным 1970 тыс. т. Интенсивность денудации снижалась на фоне повышения водности реки с 75 до 76 м3/сек. В бассейне реки Лаба ежегодный отпуск древесины в 1939—1940 гг. составлял 95—115 тыс. м\ в 1952—1966 гг. он возрос до 300 тыс. м3. Здесь на фоне предвоенного периода вынос продуктов ускоренной эрозии составил 8816 тыс т. Обеднение почвы мелкоземом не только понижает ее плодородие, но и сокращает влагоемкость, нарушает теплоемкость горных экосистем.

Глава 8.

Роль леса в регулировании некоторых глобальных процессов

IIa актуальность глобальной оценки лесных экосистем указывают В. И. Вернадский (1965), И. С. Мелехов (1980), В. В. Протопопов (1980), В. В. Пономарева (1980), Н. А. Моисеев (1980).

Наши исследования показали, что защитные функции леса проявляются в совокупности с речным стоком (А, м), орографическим показателем (Оп, проц.), средней высотой континентов (Н, м). В качестве комплексного критерия денудации (Кг) принято соотношение Ks=АНОП: Лс. В этом случае зависимость средних многолетних модулей выноса твердых и растворенных веществ от критерия денудации носит криволинейный характер:

Д=6,8+0,34К2+0,00061К22.

Нами получена связь продуктивности растительных покровов (П, ц/га в год) с суммарным испарением (Е, мм) в зональном разрезе от тундры до экваториального пояса: П=2,835Е—38,3. С помощью этого уравнения установлено, что суша южного полушария продуктивнее северного в 1,74 раза.

Учитывая, что суммарное испарение отображает интенсивность образования органического вещества всех растительных покровов суши и почвообразования (Волобуев, 1974), т. е. процессов, противоположных эрозии почв, критерий денудации можно записать в виде уравнения: Кз=АНОп:Е, тогда связь с критерием Кз будет соответствовать выражению: Д=28,5+0,045Кз+0,0026Кз2. ■

При сравнении эффективности физических и биологических систем установлено, что расход воды на сток рек создает в 13 раз меньше потенциальной гидроэнергии по сравнению с энергией суммарного испарения с земной поверхности, в результате чего создается органическое вещество. Деградация экосистем, сопровождаемая увеличением стока рек за счет испарения, ведет к сокращению аккумуляции солнечной энергии и нарушению энергетического баланса Земли. При оценке последствий уничтожения леса и других растительных покровов целесообразно также использовать тепловой баланс континентов и его составляющих — испарения и турбулентного теплообмена, величины которых зависят от коэффициентов стока. При возрастании последнего соответственно сокращаются затраты энергии на испарение, вследствие чего уменьшается относительная влажность воздуха и количество выпадающих осадков, а возрастание альбедо снижает величину остаточной радиации.

Экстраполируя уравнение связи лесистости с оледенением бассейнов горных рек в масштабах материков, можно видеть, что при современном оледенении суши — 11 проц., лесистость должна составлять 33,27 проц., что на 3,77 больше фактической. В период максимального материкового оледенения (30 проц.) лесистость снижалась до 10 проц., что согласуется с данными о резкой аридизации материков в это время и преобладании в Средней Европе тундровой растительности, а в современной зоне дождевых лесов—саванн (Вийм-стра, 1980; Дж. Гриббин, Лэм, 1980; Флон, 1980; Вальтер, 1982).

Результаты исследований последних лет свидетельствуют о значительном завышении данных о росте углекислого газа в атмосфере, что ослабляет реалистичность прогнозов воздействия СОг на климат (Кондратьев, 1983). Отмеченное обстоятельство усиливает положение о существенном влиянии на климат возрастающих значений альбедо в связи с уничтожением лесов и расширением аридных территорий.

Основные выводы и рекомендации

1. Анализ экосистем различной масштабности позволяет полнее и объективнее оценить средообразующую функцию леса и наметить природоохранную стратегию при лесопользовании.

2. Влагоемкость горно-лесных почв понижается по мере увеличения высоты местности над уровнем моря. На высотах 1200—1800 м средние влагозапасы (0—70 см) уменьша-

ло

юте я с 250 до 170 мм, а наименьшая влагоемкость — с 250 мм на склонах до 15°, снижается до 144 мм при увеличении крутизны более 30°. Эти данные показывают на большую водоотдачу и меньшую антропотолерантность лесных экосистем в верхнем поясе гор и на крутых склонах.

3. Горно-лесные почвы' на делювии гранитов, кристаллических сланцев, известняков и песчаников обладают значительной водопроницаемостью, исключающей поверхностный сток и эрозию при ливнях (интенсивностью более 4 мм/мин, сумме осадков, превышающей 140 мм) в насаждениях различного состава и возраста. На обезлесенных склонах коэффициент поверхностного стока достигает 0,92, при этом интенсивно разрушается почвенный покров.

Понижена водопоглощающая способность горно-лесных почв на глинах и суглинках.

В районах распространения глинистых сланцев наиболее контрастно проявляется зависимость защитных функций насаждений от наличия и степени развития подлеска и подроста. Безлесные эродированные склоны являются здесь ареной селевых потоков.

4. На склонах синклинальных долин водорегулирующая функция леса ограничена мощностью почвы. На фоне наименьшей влагоемкостн при ливнях коэффициент стока может приближаться к единице, а в долинах образовываться разрушительные паводки. При подрезании склонов дорогами, трелевочными волоками, площадками возникает опасность появления оползней, особенно на участках с мощными тяжелыми почвами.

5. В условиях антиклинальных долин избыток воды отводится в сторону падения пластов, чем обеспечивается равномерный дренаж почвы. Устройство дорог, трелевочных волоков в меньшей степени изменяют природную среду. Здесь насаждения кроме почвозащитной функции нормализуют гидрогеологический режим ландшафта.

6. В горных районах; где склоны сложены крупнокрИстал^ лическими плотными Породами, грунтовые воды аккумулируются в четвертичных отложениях, В накоплении коллювия Принимают участие насаждения. В связи с этим целесообраз^ но по функциональному признаку выделять коллювиально-аккумулятивные леса.

7. В связи с возрастанием рекреационных нагрузок на горные экосистемы актуальна их регламентация и разработка мер по предотвращению эрозии на склонах. Установлено, что антропотолерантность сосняков, пихтарников, ельников, варьирует от 0,3 до 3,7 чел. на 1 га.

8. Артезианский склон Кавказских Минеральных Вод еле дует рассматривать как парагеиетический комплекс, где источники формируются при взаимодействии говенильной свободной углекислоты, напорных вадозных вод осадочной толщи, поступающих из области питания артезианского склона и, зависящих от климата, эрозионного углубления речных долин, состояния растительного и почвенного покрова.

9. Развитие гидрографической сети определило современные границы областей питания минеральных источников и усиливает дренаж гидрогеологических комплексов, в которых формируются лечебные воды.

10. В условиях первичных субальпийских лугов на водораздельных плато, образованных известняками нижнего и верхнего мела, почвы отличаются высокой водонепроницаемостью (2—3,1 мм/мин), которая на вторичных лугах снижается в несколько раз. Восстановление насаждений увеличивает водорегулирующую емкость почв, исключает ннфлюацию и предотвращает загрязнение подземных вод.

11. В бассейнах горных рек Северного Кавказа, где площади лесов не претерпели существенных антропогенных изменений, лесистость находится в обратной зависимости от оледенения и средней высоты водосборов. Определена площадь уничтоженных лесов, которая на северном макросклоне Кавказа составляет 1222 тыс. га, что согласуется с историческими данными и результатом анализа климата.

12. На Северном Кавказе в буковом высотно-поясном комплексе показатель неравномерности стока рек (ПНС) изменяется в диапазоне 2,2—4,7; дубравном от 24 до 74. В многопоясных комплексах зависимость между ПНС и лесистостью носит характер гиперболической функции, варьируя от 6 до 19.

13. В бассейнах рек Кубань и Терек интенсивность денудации зависит от размера оледенения, прочности горных пород и нарушенное™ естественного развития растительных поясов. Разрыв между процессом деградации оледенения и расширением площади лесов, обусловленный деятельностью человека, значительно обостряет эрозию, которая достигает 4000 т/км2 в год.

14. Уникальной водоносностью отличаются,верховья рек Теберды, Большого Зеленчука, Большой Лабы, Белой, где с площади 200 тыс. га годовой сток составляет 1650 мм.

15. В бассейнах горных рек, количество выносимых рекой разрушенных почвогрунтов, находится в прямой зависимости от объемов заготовленной древесины, что направлено на из-

ленение влагоемкостп, теплоемкости почв и нарушение стабильности горных экосистем.

16. Защитные функции леса на континентах проявляются з совокупности с потенциальной энергией речного стока и оро-"рафическим показателем. Суммарное испарение, отображая тродуктнвность фитоцеиозов и интенсивность почвообразования, является интегральным критерием денудации на матери-<ах. Составляющие теплового баланса зависят от .величины коэффициента стока. С возрастанием последнего сокращаются затраты энергии на испарение и уменьшается относительная влажность воздуха и количество выпадающих осадков. Атмосферные осадки не только определяют распространение ле-:ов на континентах, но и леса, аккумулируя и расходуя воду ia испарение, активно влияют на составляющие теплового и зодного баланса.

17. Региональная связь лесистости с оледенением отображает соотношение этих компонентов в масштабах суши Зем-иг. Эпохе наибольшего оледенения соответствовала резкая зридизация континентов. В свою очередь расширение пустын-1ых территорий, сопровождаемое увеличением альбедо, на-зравлено на снижение энергетического баланса Земли. Отсюда весьма актуально не только сохранение существующих ле-:ов, но и восстановление уничтоженных.

Рекомендации

1. Восстановить леса на северном макросклоне Большого Кавказа в бассейнах горных рек (тыс. га): Кубань — 122, Терек — 370, Сулак — 625, Самур — 105; при проектировании пекреацнонных комплексов учитывать разработанные допу-:тнмые антропогенные нагрузки; дорожно-тропиночную сеть на склонах прокладывать с уклоном не более 15°.

2. При несплошных рубках в горных лесах на трелевочных золоках, имеющих уклон, устраивать водоотводы, принимая эасстояния между ними, при которых водотоки с продуктами эрозии не достигают гидрографической сети.

3. Относить к особо защитным насаждения на склонах, подрезанных рекой; леса, выполняющие коллювиально-акку-мулятивную функцию, а также произрастающие на склонах хруче 30°.

4. Верховья рек Большой Зеленчук и Большая Лаба отнести к охраняемым территориям и осуществить восстановление лесов, субальпийских и альпийских лугов.

5. Восстановить леса в области питания артезианского бас-;ейна Кавказских Минеральных Вод: на южных склонах Ска-

листого хребта (на отложения нижней и средней юры); на южном склоне Кабардинского хребта и в долинах рек Березовой, Аликоновки (на отложения титона); залесить нижние участки склонов в районе покрытого карста (на готеривских и барремских отложениях); создать систему протпводефляцп-онных лесных полос на распаханных плато; построить местные базисы эрозии в руслах рек на рыхлых отложениях титона и в местах погружения верхнемеловых пород иод третичные глины.

6. При освоении долин учитывать их тектонический тип.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПЕЧАТНЫХ РАБОТАХ

1. Предотвратить разрушение почв // Сельское хозяйство Северного Кавказа. — 1960. — № 3. — С. 84—85.

2. Методы борьбы с эрозией в бассейне Кубани // Лесное хозяйство. — 1962. — № 1. — С. 44-47.

3. Эрозия и нарзан // Природа. — 1964. — № 4. — С. 87 — 89.

4. Особенности создания лесных культур на Кабардинском и Дши-нальском хребтах. // Тр. Северокавказской ЛОС ВНИИЛМ.— 1964.

— Вып. 6. — С. 71 —82.

5. Об изменении гидрографии карста в области питания минеральных источников. // Тр. Северокавказской ЛОС ВНИИЛМ. — 1964. — Вып. 6. — С. 179—186.

6. Снежный покров как фактор почвообразования высокогорных почв // Тез. докл. Харьк. с.-х. ин-та. 1964. — Вып. 5. — С. 75 — 76.

7. Развитие речных долин в области питания минеральных источников как основа разработки комплекса лесомелиоративных мероприятий // Тез. докл. Харьк. с.-х. ин-та. — 1965. — Вып. 5 — С. 76—78.

8. Пути увеличения дебита минеральных источников Кавминвод лесомелиоративными средствами. // Тр. Северокавказской ЛОС ВНИИЛМ. — 1966. — Вып. 7. — С. 187 — 203.

9. Лесомелиоративные районы в области питания артезианского бассейна Кавкинвод и пути улучшения их гидрологического рещима /7 Тр. Северокавказской ЛОС ВНИИЛМ. —1967, —Вып. 8, —С. 97—115.

10. Принципы размещения лесонасаждений и особенности их создания в области питания артезианского бассейна Кавминвод // Проблемы горного лесоводства на Северном Кавказе. — Краснодар, 1967. — С.

11. Эрозия в бассейнах горных рек Северного Кавказа и задачи лесного хозяйства.//Тр. Северокавказской ЛОС ВНИИЛМ.— 1971.

— Вып. 9. — С. 3—39.

12. Лесистость и актуальность ее увеличения в бассейнах рек Кабардино-Балкарии. // Тр. Северокавказской ЛОС ВНИИЛМ. — 1971. — Вып. 10. — С. 3—15.

13. Лесистость и защитные функции насаждений в горах Северного Кавказа // Проблемы горного лесоводства на Северном Кавказе.

— Майкоп. — 1970. — С. 15 — 16.

14. Прерывистое рыхление трелевочных волоков как противс-эрозионное мероприятие // ЦБНТИлесхоза. •— 1971. — № 16.

15. О водорегулирующем и защитном влиянии горных лесов га Северном Кавказе // Лесное хозяйство. — 1972. — № 8 —

22—24.

16. Изучение стока и эрозии в горных условиях Северного Кавказа // Тр. Северокавказской ЛОС ВНИИЛМ. — 1972. — Вып. 11.

- С. 3—14.

17. Проявление защитных функций леса в условиях различных точво-грунтов на Северном Кавказе // Почвоведение. — 1973. — № 2.

- С. 65—75.

18. Противоэрозионные валы на трелевочных волоках //' ДБНТИлесхоза. — 1973. — № 2. — С. 13—14.

19. Виутрипочвенный сток в буковых и пихтовых лесах Северно--о Кавказа // Почвоведение. — 1973. — № 6. — С. 94—101.

20. К вопросу о влиянии леса на водность рек // Лесное хозяйство.

- 1973. — № 8. — С. 15 — 17.

21. Эффективный способ предотвращения эрозии на трелевочных зодоках // Лесное хозяйство. — 1974. — № 1. С. 32—34.

22. О влиянии рубок на сток горных рек // Лесное хозяйство. — L974. — № 7. — С. 41—43.

23. Бальнеологическим лесам—заповедный режим. // Лесное хо-¡яйство. — 1975. — № 9. — С. 30—32.

24. Влияние состава пород, крутизны и экспозиции склонов на товерхностный и виутрипочвенный сток // Почвоведение. — 1976. — №6. — С. 46—58.

25. Ширина защитных полос вдоль горных рек // Лесное хозяйство. — 1976. — № 10. — С. 38—41.

26. Влагоемкость горнолесных и луговых почв на Северном Кав-азе // Почвоведение. — 1976. — ЛГ? 12. — С. 91—96.

27. Научные основы и нормативы запретных (защитных) лесных 7олос вдоль рек Кавказа. Центральная и восточная части Северного Кавказа // Принципы выделения защитных лесных полос. — М.: Яаука, 1977. — С. 65—69.

28. Методические указания по предотвращению эрозии почвы на трелевочных волоках. Гослесхоз СССР, ВНИИЛМ, Кавказский фи-шал. Сочи, 1978. — 8 с.

29. Зависимость эрозии почвогрунта от лесистости континентов. 7 ЦБНТИлесхоза,— 1979,— № 15,— С. 15.

30. Влияние рубок на влажность почвы в буковых и пихтовых летах. // Сб. науч. тр. КФ ВНИИЛМ,— 1979,— Вып. 14,— С. 38 — 46.

31. Средообразующие функции горных лесов. // Растительные ре-:урсы. Леса. / Под ред. И. П. Коваля,— Ростов, 1980,— С. 265—295. (В соавт. с И. Ковалем, Н. Битюковым).

32. О гидрологической роли лесных насаждений в области пита-шя Кавказских Минеральных Вод.//Лесное хозяйство.— 1981.— № 9.— С. 31 — 33. (В соавт. с А. Ковалевым, Е. Плотниковым).

33. О факторах стока рек Северо-Западного Кавказа // Сб. научн. гр. ВНИИЛМ.— 1980,— Вып. 15,— С. 130 — 134.

34. Рекомендации по ведению лесного хозяйства в области пита-1ия источников минеральных вод Кавказа. Гослесхоз СССР, ВНИИЛМ, Кавказский филиал, Сочи, 1981, 15 с. (в соавт. с Н. Бирюковым, А. Иовдальским и др.).

35. Влияние лесных насаждений на гидрологический решим в области питания Кавказских Минеральных Вод. // Проблемы горных ле-;ов Кавказа: Сб. научн. тр. ВНИИЛМ,— 1981,— Вып. 16,— С. 111 — 118 (в соавт. с А. Ковалевым, Е. Плотниковым).

36. Почвозащитные свойства леса и их значение в регулировании водного и теплового режима континентов. // Изв. АН СССР. Сер. геогр.— 1982,— № 1,— С. 60 — 63.

37. Испарение как комплексный экологический показатель фито-ценозов. //Экология. — 1982,— № 3,— С. 27 — 30.

38. Актуальность восстановления горно-защитных лесов Приэль-брусья.//Лесное хозяйство,— 1982,— № 8,— С. 27 — 28.

39. Изменение испарения на разных высотах в районе Кавказских Минеральных Вод. //Сб. научн. тр. ВНИИЛМ, 1983,—Вып. 17.

— С. 27 — 30 (в соавт. с А. Ковалевым).

40. Пути повышения устойчивости пихтовых насаждений Северного Кавказа. //ЦБНТИлесхоза.— 1983,—К» 7,—С. 5.

41. Особенности рекреационных лесов в горных долинах Северного Кавказа. // Лесное хозяйство.— 1984.— № 7.— С. 29 — 31.

42. Изучение устойчивости к рекреации горных лесов на Северном Кавказе. // Тез. докл. на координ. совещ. 3 — 6 сентября 1984. — Саласпилс. Лат. ССР, 1984,— С. 40 — 42.

43. Оценка антропогенной деградации горных экосистем по изменению лесистости бассейнов рек (на примере Кавказа и Тянь-Шаня). и Экология,— 1984,— № 6,— С. 12 — 17.

44. Некоторые организационно-хозяйственные мероприятия в лесах, выполняющих рекреационные функции. Современные проблемы рекреационного лесопользования: Тез. докл. на Всесоюз. совещ. М., 1985,— С. 166 — 167.

45. Защитно-регулирующая роль леса в экосистеме (на чешском языке). // ЬЕБШСТУ! — 1985,— № 8.— С. 742 — 746.

46. Продуктивность фитоценозов и денудация на континентах. // Изв. АН СССР. Сер. биол,— 1986,— № 2,— С. 309 — 313.

47. Гидрогеологическая функция горных лесов. // Лесное хозяйство,— 1986,— № 3,— С. 41—44.

48. Некоторые показатели функциональной оценки горных рекреационных лесов и определение нарушенное™ особо охраняемых природных комплексов. // Вопросы рекреационного лесопользования в горных курортных районах: Тез. докл. на совещ. 5 — 7 апреля 1988.

— Алушта, 1988.— С. 14 — 15 (в соавт. с Л. Ковалевой, Е. Кабато-вой).

49. Ассимиляционная фитомасса рекреационных лесов Кавмин-вод. II Экология и защитное лесоразведение: Межвуз. тематич. сб. научн. тр. / Харьк. с.-х. ин-т им. В. В. Докучаева, Харьков, 1988,— С. 96—103 (в соавт. с Е. Кабатовой, Л. Ковалевой).

50. Рекреационные ресурсы и допустимые нагрузки в горнолесных экосистемах Северного Кавказа. // Экологическая безопасность рекреационного лесопользования: Тез. докл. на междунар. симпоз. 6—9 сентября 1988,— Саласпилс, 1988,— 29 — 31.

51. Исследование санитарно-гигиенических функций горных лесов на Северном Кавказе. // Оптимизация ведения хозяйства в лесах рекреационного назначения: Тез. докл. на Всесоюз. науч.-технич. совещании 20 — 21 апреля 1989.— М„ 1989,— С. 69 — 71, '

Рекомендации по организации рекреационного использования лесов Северного Кавказа: Утв. Мин. лесн. хоз-ва. РСФСР 16.06.1988.— 62 с. (соавтор).