ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВНИЮ _________________

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕСИТЕТ имени С. М. Кирова»

Кафедра лесоводства

РЕФЕРАТ Тема: «Водный баланс в лесу»

. ЛХФ II курс 2 группа Перевышко Александра Сергеевна Зачетная книжка №502072 11.05.2014

Проверил преподаватель: Григорьева Ольга Ивановна Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Дата__________________ Оценка___________________

рбург 2014 г.

Список ключевых слов: Вода, баланс, испарение, поверхностный сток, грунтовый сток, транспирация, фотосинтез.

Содержание:

Введение

Водный баланс в лесу – интереснейшая тема для изучения, ведь вода – главный источник жизни для людей и растений, поэтому я выбрала её. Количество осадков является одним из главных критериев для распространения и успешности жизнедеятельности леса, что имеет большое значение для лесного хозяйства. Так же и люди и растения оказывают существенное влияние на водный баланс, поэтому эта тема крайне актуальна. Неправильное использование водных ресурсов может привести к катастрофическим последствиям, поэтому эта тема актуальна во все времена. Подсечно-огневое земледелие превратило тропические леса Африки в пустыню, истощив её водные и земельные ресурсы, а осушение торфяников привело к опустошающим пожарам. Заброшенные рубки в районах с большим количеством осадков заболачиваются. Влияние леса на водный баланс разнообразно и весьма велико.

Задачей данного реферата является расширение кругозора, увеличение и обобщение знаний о водном балансе в лесу.

Вода в биосфере

Вода - самое распространенное неорганическое соединение на нашей планете. Вода - основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главном движущем процессе на Земле - фотосинтезе. Вода присутствует во всей биосфере: не только в водоемах, но и в воздухе, и в почве, и во всех живых существах. Последние содержат до 80-90% воды в своей биомассе. Потери 10- 20% воды живыми организмами приводят к их гибели.

Фотосинтез – процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету при участии хлорофилла с побочным выделением кислорода.

Все метаболически активные ткани живых организмов на 90% состоят из воды. Все вещества, необходимые для жизнедеятельности растений (за исключением газов – O2 и CO2), поступают в виде водных растворов. Поэтому значимость воды для живых организмов невозможно переоценить.

Количество воды, потребляемое растениями, на много порядков превышает необходимое для биохимических реакций. Чистая вода непрерывно выводится из растений путем транспирации – испарения воды листьями. Количество потребляемых растениями суши биогенов и чистая первичная продукция пропорциональны транспирации.

Круговорот воды в биосфере происходит следующим образом. Вода выпадает на поверхность Земли в виде осадков, образующихся из водяного пара атмосферы. Определенная часть выпавших осадков испаряется прямо с поверхности, возвращаясь в атмосферу водяным паром. Другая часть проникает в почву, всасывается корнями растений и затем, пройдя через растения, испаряется в процессе транспирации. Третья часть просачивается в глубокие слои подпочвы до водоупорных горизонтов, пополняя подземные воды. Четвертая часть в виде поверхностного, речного и подземного стока стекает в водоемы, откуда также испаряется в атмосферу. Наконец, часть используется животными и потребляется человеком для своих нужд. Вся испарившаяся и вернувшаяся в атмосферу вода конденсируется и вновь выпадает в качестве осадков.

Таким образом, один из основных путей круговорота воды - транспирация, то есть биологическое испарение, осуществляется растениями, поддерживая их жизнедеятельность. Количество воды, выделяющееся в результате транспирации, зависит от вида растений, типа растительных сообществ, их биомассы, климатических факторов, времени года и других условий.

Интенсивность транспирации и масса испаряющейся при этом воды могут достигать весьма значительных величин. У таких сообществ, как леса (с большой фитомассой и листовой поверхностью) или болота (с водонасыщенной моховой поверхностью) транспирация в целом вполне сравнима с испарением открытых водоемов (океана) и нередко даже превышает его. В среднем для растительных сообществ умеренного климата транспирация составляет от 2000 до 6000 м воды в год.

Величина суммарного испарения (с почвы, с поверхности растений и через транспирацию) зависит от физиологических особенностей растений и их биомассы, поэтому служит косвенным показателем жизнедеятельности и продуктивности сообществ. Растительность в целом выполняет роль грандиозного испарителя, существенно влияя при этом на климат территории. Растительный покров ландшафтов, особенно леса и болота, имеет также огромное водо-охранное и водорегулирующее значение, смягчая перепады стока (паводки), способствуя удержанию влаги, препятствуя иссушению и эрозии почв.

1. Значение воды в жизни леса

• Вода – один из главных компонентов и источников питания растений, она растворяет минеральные вещества почвы, участвует в фотосинтезе, транспирации, поддерживает обмен веществ. Вода является основной составной частью растительных организмов. Ее содержание доходит до 95% от массы организма, и она участвует прямо или косвенно во всех жизненных процессах.

• Отдавая влагу через листовую поверхность, деревья регулируют свой температурный режим. Понижение температуры листьев при транспирации имеет важное физиологическое значение.

• Влага наряду с теплом и воздухом необходима для прорастания семян.

• Вода входит в состав клеток и тканей животных и растений, почвы, атмосферы, изменяет температуру воздуха и почвы, делает доступными для растений питательные вещества, ослабляет солнечную радиацию, усиливает или замедляет процессы роста и развития леса. Вода — это та внутренняя среда, в которой протекает обмен веществ. Она осуществляет связь органов, координирует их деятельность в целостном растении. Вода входит в состав мембран и клеточных стенок, составляет основную часть цитоплазмы, поддерживает ее структуру, устойчивость входящих в состав цитоплазмы коллоидов, обусловливает определенную конформацию молекул белка.

2. Водный баланс в лесу

Водный баланс в лесу – соотношение общего количества выпавших осадков и суммы всей испарившейся влаги и стока. Этот баланс выражается формулой Высоцкого - Ос = Сп + Сг + И + Т, где Ос – общее количество осадков, выпадающих на поверхность суши; Сп – поверхностный сток (составляет 5-20% общего количества осадков в зависимости от уклона местности, насаждения); Сг – внугрипочвенный сток (15-35%); И – физическое испарение с кроны и почвы (15-30%); Т – транспирация (физиологическое испарение) (20-40%).

Поверхностный сток –  процесс перемещения воды по земной поверхности под влиянием силы тяжести.

Грунтовый сток – процесс перемещения воды в толще земной коры.

Чтобы не причинить вреда экосистеме, использовать воду целесообразно лишь в том объеме, который может быть восполнен естественным путем, т.е. в соответствии с составляющими водного баланса конкретной территории.

Количественное и качественное соотношение составляющих водного баланса во многом зависит от основных компонентов ландшафта: рельефа, горных пород и почв, атмосферы, гидросферы, растительного и животного мира, элементов хозяйственной деятельности.

1. Осадки

Главный элемент водного баланса территории любого порядка это осадки: снег, град, изморось, дождь, роса, иней.

Количество осадков, равно как и температура, определяет распределение растений по территории Земли и их продуктивность.

 Годовое количество осадков - важный показатель для характеристики условий произрастания леса. Наиболее важное значение для российских лесов имеют осадки в виде дождя и снега. По мнению различных авторов, годичный минимум осадков, нужный для леса, колеблется от 150 до 700 мм. В умеренном климате произрастание леса возможно при годичном минимуме 400 мм, в областях с доминированием холодной погоды это количество опускается. Напр., в Скандинавии на границе леса нужный минимум 300 мм осадков, а в районах Восточной Сибири - около 200 мм. Наиболее велико значение осадков в начале вегетации. Прирост деревьев тесно связан с количеством осадков, павших в предыдущем году, необычно в осенне-зимний период. В сомкнутых древостоях в почву попадают не все осадки, а только то их количество, которое проходит через просветы в древесном пологе и напочвенном покрове, стекает с листьев и по стволам. Это ведёт к неравномерному распределению осадков по площади - более сильному смачиванию почвы в разрывах между кронами и поблизости стволов. Сток по стволам зависит от строения кроны и структуры поверхности коры