Документ Microsoft Office Word (3)

Грунтовые воды. Часть воды, проникшей в почву в резуль­тате перенасыщения верхних слоев под действием своей массы, уходит вглубь и пополняет запас грунтовых вод. Накаплива­ются они в песчаном каменистом или супесчаном грунте, ле­жащем на водонепроницаемых глинистых и гранитных пластах материнской породы. Грунтовые воды пополняются преиму­щественно в весеннее и осеннее время при снеготаянии и ин­тенсивном выпадении осадков. Грунтовая вода, медленно перед­вигаясь по насыщенным горизонтам, находит выходы на по­верхность почвы в виде родников, пополняющих в летнее время ручьи, реки, озера и другие водоемы. Лесные реки всегда пол­новоднее, так как пополняются водой за счет грунтовых вод. Грунтовые воды поднимаются также по капиллярам и попол­няют влагой верхние горизонты почвы, в которых развиваются корневые системы деревьев и кустарников. Лесные насажде­ния благоприятствуют проникновению осадков в почву. Уровень грунтовых вод под лесом держится ниже, чем на соседних без­лесных участках местности. Объясняется это расходом влаги лесом на ее транспирацию. В отдельных случаях состояние уровня грунтовых вод может повышаться в лесу или быть оди­наковым с уровнем воды на безлесных площадях. Это зависит от рельефа местности, механических и физических свойств почвы, времени года и других факторов.

Так, на песчаных почвах не отмечается заметной разницы между уровнями грунтовых вод в лесу и вне леса, а колебания их по сезонам года могут быть одинаковыми, что также зависит от выпадающих осадков. В равнинных районах средней и север­ной полосы европейской части СССР уровни грунтовых вод в лесу находятся так же высоко, как и на открытом месте.

Грунтовые воды по-разному расположены в различных типах леса. Например, в сосновом бору залегание грунтовых вод 2,8—3,5 м, летом уровень понижается незначительно (на 10 см); при залегании грунтовых вод 1,4—1,7 м в бору черничном сни­жение грунтовых вод летом достигает 0,4—0,5 м. В еловых на­саждениях уровень грунтовых вод снижается сильнее, чем в со­сняках на 20—30 см, так как ель транспирирует влагу интен­сивнее и задерживает осадков кронами больше, чем сосна.

Вырубка леса влияет на уровень грунтовых вод. На севере страны многочисленны факты поднятия грунтовых вод после рубки леса, пожаров и других бедствий. Поднятие уровня иногда приводит к заболачиванию вырубок. Это явление на­блюдается в равнинных лесах, произрастающих на слабодрени­рованных почвах, т. е. там, где слаб отток грунтовых вод или его совсем нет. Пополнение грунтовых вод за счет осадков при­водит к выходу застойной влаги па поверхность, и тогда де­ревья, кустарники и напочвенные-растения  меняют свой облик, плохо растут, суховершинят и могут погибнуть. Плохо перено­сят постоянный избыток влаги в почве бук, пихта, ель, ясень и др. Успешно растут на почвах, насыщенных водой, болотный кипарис, туя, ветла, кедр, сосна, ольха черная и др.

Засухи сопровождаются понижением уровня грунтовых вод, который продолжает снижаться после года засухи в течение 1—2 лет. На второй и третий годы после засухи в лесу наблю­дается преждевременное усыхание листьев, особенно на кустар­никах, слабый прирост по высоте и диаметру, суховершинность деревьев, а в некоторых случаях массовое усыхание леса.

Лес и чистота воды. Лес оказывает положительное влияние на чистоту стоковой воды, поступающей в водоемы с водо­сборных площадей. Лесные насаждения уменьшают щелоч­ность, жесткость, улучшают органолептические свойства воды (прозрачность, цвет, запах и т. д.). Чтобы вырастить богатый урожай, человек употребляет все больше минеральных удоб­рений. Для борьбы с вредителями и сорняками применяются также химикаты. Их значительная часть достигает цели. Но другая доля с талыми водами весной, а также во время ливне­вых дождей попадает в водоемы, и тогда эти вещества стано­вятся опасными. В воду также попадают отбросы промышлен­ных предприятий. Сейчас в стране действует законодательство, установившее ответственность за чистоту окружающей среды. Для очистки стоков промышленных вод строятся специальные сооружения. Но на огромных пространствах сельскохозяйствен­ных полей таких сооружений не построишь. Единственным за­щитником здесь может быть лес. Вода несет в ргжжеки, озера различные примеси. Но вот на пути потока встречаются раз­личные насаждения. Сила потока гасится. Лесная подстилка, подобно губке, впитывает воду. Встречаясь с мелкими корнями, взрыхлениями в почве, воды постепенно проникают в почву, пополняют грунтовые воды, выходят на поверхность, питают реки, озера, водохранилища. Проникновение воды в почву за­висит от ее физических свойств и в первую очередь от ее водо­проницаемости. Плотность твердой фазы с глубиной увеличи­вается и наибольшего значения достигает в горизонте В, а в горизонте С снова уменьшается. Но наименьшая плотность твердой фазы в горизонте А здесь много органического веще­ства, больше чем на пашне. Пока вода проходит по почво-грунту, она фильтруется, химически вредные вещества чаще всего вступают в реакцию с элементами почвы и нейтрализу­ются.

Установлено, что количество кишечных палочек вдвое меньше в 1 л воды, прошедшей через лесную полосу шириной 30—45 м, а число бактерий в 1 см³ воды, проходящей через овражно-балочную, полезащитную и лесную полосы, сокраща­ется в 26 раз и более.

Обычно наиболее существенным показателем загрязнения воды является содержание в ней аммиака. В воде, проходящей через лесную полосу, аммиака содержится 0,16 мг/л. А в воде с безлесной стоковой площадки — 0,24 мг/л. Фильтрующий эффект лесополосы зависит от ее ширины. Например, с безлесного склона длиной 380 м поглощается воды (°/о): почвой 56, 10-метровой полосой леса 80, 20-метровой 84, 40-метровой 93, 80-метровой 99, т. е. поверхностный сток почти полностью переводится в грунтовой.

Насаждения по-разному влияют на чистоту и качество воды. Вода, поступающая с безлесной площади, имеет высокую цвет­ность, а после прохождения соснового насаждения цветность резко снижается. Прозрачность воды, поступающей с безлесной площади, отсутствует, а после прохождения через сосновое на­саждение увеличивается. Лесные насаждения уменьшают же­сткость воды. Таким образом, лесные насаждения играют роль естественного фильтраочистителя и улучшают органолептиче­ские свойства воды.

Лес влияет на изменение химического состава воды; напри­мер, атмосферная влага, проникая сквозь древесный полог, обогащается минеральными веществами, качество и количество которых зависит от состава, возраста, полноты насаждения. Количество химических элементов в осадках, проникающих сквозь древесный полог, выше, чем в осадках, выпадающих на безлесный участок. Атмосферные осадки, проникающие через насаждения ясеня, содержат больше химических элементов, чем осадки, проникающие через полог дубового насаждения. Вода, соприкасаясь с почвой, занятой лесом, и остатками орга­нических веществ, вымывает из них различные соединения, приобретая определенный химический состав..Поэтому способы рубки леса и очистки лесосек влияют на качество воды.

Гидрологическое значение леса. Лес влияет на количество влаги и характер ее распределения. Над лесом воздух всегда влажный, конденсация водяных паров больше. Водорегулирующая роль лесов зависит от лесистости водосбора и разме­щения в нем лесных массивов. При равномерном распределении лесов по водосборному бассейну с увеличением лесистости до 40% поверхностный сток уменьшается, при дальнейшем уве­личении лесистости сток почти не увеличивается.

В. В. Докучаев — один из первых русских ученых-почвове­дов, который оценил роль леса как гидрологического фактора и научно обосновал значение лесоразведения в засушливых степных районах, улучшающего водный режим почв и повы­шающего урожайность сельскохозяйственных культур.

На гидроклиматическую роль лесов северо-запада и севера, которую они играют по отношению к южным районам страны, указывал Г. Н. Высоцкий. Его гипотеза о трансгрессивной роли леса заключалась в том, что транспирируемая лесами влага на севере в огромных количествах переносится в южные районы и увлажняет их.

П. С. Погребняк, подчеркивая гидрологическое значение леса, пришел к выводу о том, что лес увлажняет климат и поч­ву и высушивает болота и подпочву. Действительно, в степных районах лес является увлажнителем, на севере он может быть осушителем. Эти особенности леса имеют большое значение при его выращивании и эксплуатации.

Деление лесов по их гидрологическому значению. Леса вы­полняют водоохранную и водорегулирующую роль, снижают паводки и предупреждают наводнения. Реки, протекающие среди лесных массивов, круглый год имеют достаточное количество воды, в то время как реки безлесных районов весной выходят из берегов, а в летнее время часто пересыхают.

В степных условиях лес является собирателем и накопителем влаги на полях. Лесные массивы и лесные полосы в степях по­вышают влажность атмосферы и почвы, задерживают снег на полях, способствуют пополнению грунтовых вод, закрепляют почвы, приостанавливают черные бури. В горных условиях лес предохраняет склоны от разрушения потоками воды. В весен­нее время снег в лесу тает медленнее. Образовавшаяся влага проникает в почву и пополняет грунтовые воды, а грунтовые воды в свою очередь являются источником равномерного по­полнения водой горных рек и озер.

М. Е. Ткаченко разделил все леса в зависимости от. их на­значения и роли на 4 категории: водоохранные, водорегули-рующие, защитные и водоохранно-защитные.

Водоохранные — леса, обеспечивающие непрерывное и рав­номерное поступление воды в реки, озера и другие водоемы и предохраняющие естественные и искусственные водоемы от загрязнения и засорения.

Водорегулирующие — леса, предотвращающие наводнение и заболачивание и содействующие лучшему дренажу почв.

Защитные — леса, предохраняющие почву от обвалов, раз­мыва и смыва (водной и ветровой эрозии) и защищающие поля и населенные пункты от неблагоприятных последствий атмо­сферных осадков.

Водоохранно-защитные —леса, выполняющие одновременно и водоохранные и защитные функции.

Разделение лесов по их роли и назначению носит условный характер, так как все леса в какой-то степени выполняют во­доохранную, водорегулирующую и защитную роли. Более дроб­ные деления лесов по их водоохранному значению даны Б. Д. Жилкиным, И. В. Тюриным и др.

Недостаток и избыток влаги. Атмосферные осадки являются основным источником влаги для жизнедеятельности насажде­ний. Недостаток влаги, как и ее избыток, отрицательно влияет на рост и развитие древесных пород. Насаждения, произра­стающие на сухих почвах, характеризуются однообразным составом, редким размещением деревьев. По площади насаж­дения, произрастающие на умеренно влажных почвах, имеют примесь других -пород в составе, деревья крупнее, количество их, на единицу площади возрастает.

Насаждения, произрастающие на сильно увлажненных поч­вах с застойной водой, не достигают крупных размеров по вы­соте и диаметру, качество древесины низкое. Недостаток влаги в почве может привести к гибели лесных культур ели, а также приводит к снижению среднего годичного прироста и общей продуктивности насаждений. В период подтопления наблюда­ется кратковременный избыток влаги в лесу. В весеннее время в период разлива рек, в местах водохранилищ, где изменяется уровень воды, отдельные насаждения затопляются. У ивы и ольхи черной в период избытка влаги не нарушаются физиоло­гические процессы роста. Дуб реагирует болезненно на вре­менные подтопления, а длительные не переносит — погибает. Сосна замедляет рост, а иногда подтопление вызывает измене­ния в корневой системе.

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального обучения

УЛЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт медицины, экологии и физкультуры

Экологический факультет

Кафедра лесного хозяйства

Доклад на тему:

Влияние влажности воздуха на лес

Выполнила: студентка 2 курса

Емельянова Е. В.

Проверила: преподаватель

Салахова Р. Х.

Ульяновск 2012