Введение к работе
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 окружающей 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, протнволавинные, 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 лиоратнвные мероприятия по борьбе с эрозией почв в Грузш (Хараишвшш, 1980). Разработаны научные основы ведешь 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 литогениой основы на поч воводоохранные функции лесных экосистем, региональные і планетарные закономерности регулирования лесом денуда ции, водного н теплового режима.
Многовековое нерациональное использование природны: ресурсов горных районов Северного Кавказа сопровожда лось сокращением покрытых лесом площадей, перевыпасол первичных и вторичных лугов, накоплением эродированны: склонов, нарушением водного и теплового режима горны: экосистем. Отмеченные нарушения обусловили развитие ан тропогенных экзодинамических процессов, которые ВОШЛИ J противоречие с современным уровнем освоения природны: комплексов. В связи с изложенным для рационального при родопользования важна не только оценка защитных функциі лесов, измененных человеком и ведение лесного хозяйства Ні 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 травостої 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 пахотньп земли вследствие эрозии и селей; строительство дорог н;
июнях вызывает оползни (Федіша, 1976). Сход снежных авнн 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 задачи исследования: изучить тшянне лнтогенной основы на стокорегулнрующне и почво-зщитные функции насаждении; выявить взаимосвязи между есными и другими экосистемами в ландшафте; установить эздействне антропогенного фактора на сток горных рек; оп-еделить допустимые рекреационные нагрузки на горные лес-ые экосистемы; обосновать потенциальные гидрогеологнче-кие 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 н гло-альном уровнях, что позволяет полнее и объективнее рас-рыть экологическую роль леса во взаимодействии с другими1 омпонеитами 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 олинах 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 принци 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-гнной 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 ш твердый сток горных рек. Предложен парагенетический прин цип оценки гидрогеологической функции лесов в артезиан ских бассейнах и определены районы восстановления лєсої в области питания Кавказских Минеральных Вод.
На глобальном уровне исследований установлено значе ние почвозащитных свойств леса в регулировании водного і 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 разработкі генеральной схемы развития лесного хозяйства и использова ния лесосырьевых ресурсов по Северо-Кавказскому экономя ческому району и в проектах облесения областей питания ми неральных источников Кавминвод. Рекомендации по ширин* лесных полос вдоль горных рек переданы в ЧССР. Рекомен дации по облесению областей питания минеральных неточнії 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 пигания Кавказских минеральных источников; предот
ращению русловой эрозии реками, дренирующими гидрогео-югическпе комплексы; нормализации водного режима в басейне лечебного озера Большой Тамбукан переданы в 1988 оду институтам «Союзгнпролесхоз» н «Гнпрогор». 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-ывалнсь программы и методики исследований, определялись іеста закладки опытных водосборов и стоковых площадок. 5се экспедиционные исследования проводились под руковод-твом н личном участии автора, ему принадлежат теоретиче-кие положения и практические разработки, изложенные в шссертации.
Апробация работы. Основные положения диссертации догадывались в Северо-Кавказском научном центре, на выезд-[ых заседаниях научно-технического совета Министерства іесного хозяйства РСФСР (1975, 1981, 1984 гг.), на XXI сес-:ии совета ботанических садов Закавказья (1985), на Всесо-ззном совещании «Современные проблемы рекреационного іесопользования (1985), ученых советах Кавказского филиа-іа ВНИИЛМ.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано І0 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 I960 по 1988 гг. іри разработке тем по планам НИР ГКНТн Гослесхоза СССР (тема 0,53,001, 1967—1970 гг., № гос. регистрации—68036102; :ема 0.53.027 а), 1971 — 1974 гг., № гос. регистрации — ^2063529; тема 54, 1975—1976; тема 11.2.1, 1976—1977 гг., № ос. регистрации — 77030043; тема П.2.5, 1977—1980 гг., № ос. регистрации —77030043; тема ІІ.І.2, 1981 — 1985 гг., Ns гос. регистрации — 0182007 3514.