Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса 7
Глава 2. Природно-климатические условия района исследований 13
2.1. Общая характеристика района исследований 13
2.2. Лесоводственно-экологические особенности дуба скального 18
2.3. Характеристика лесогидрологического стационара "Горский" 27
Глава 3. Программа и методика исследований 35
3.1. Программа исследований 35
3.2. Методика исследований 35
3.2.1. Исследование динамики роста спелых насаждений дуба скального ЛГС "Горский" 35
3.2.2. Изучение лесовозобновительных процессов 36
3.2.3. Исследование динамики листового опада 37
3.2.4. Изучение травяного покрова 37
3.2.5. Исследование водного режима насаждений ЛГС "Горский" 37
Глава 4. Влияние рубок на рост и развитие насаждений дуба скального 44
4.1. Динамика роста спелых древостоев 44
4.2. Состояние лесовозобновления под пологом нетронутых рубкой древостоев 46
4.3. Динамика лесовозобновления на площадях рубок главного пользования 48
4.4. Динамика листового опада на вырубках и в насаждениях дуба скального 56
4.5. Динамика травяного покрова на вырубках и в насаждениях дуба скального 61
Глава 5. Водный режим насаждений дуба скального 69
5.1. Осадки 69
5.1.1. Режим осадков на стационаре "Горский" 69
5.1.2. Влияние леса на дождевые осадки 80
5.2. Режим испарения 88
5.2.1. Суммарное испарение на стационаре "Горский" 89
5.2.2. Испарение с поверхности почвы 90
5.3. Режим влажности почвы 93
5.4. Сток и инфильтрация в насаждениях дуба скального 108
5.4.1. Сток на стационаре "Горский" 108
5.4.2. Инфильтрация 118
Глава 6. Изменение водоохранно-защитных функций насаждений дуба скального в связи с рубками 121
6.1. Влияние рубок на водоохранно-защитные функции горных лесов 121
6.2. Водный баланс водосборов ЛГС "Горский" 122
Выводы и предложения 133
Список литературы 139
Приложения 163
- Лесоводственно-экологические особенности дуба скального
- Динамика лесовозобновления на площадях рубок главного пользования
- Влияние леса на дождевые осадки
- Водный баланс водосборов ЛГС "Горский"
Лесоводственно-экологические особенности дуба скального
Дуб скальный (Quercus petraea Liebe) является преобладающим видом в лесах Черноморского побережья Кавказа (Коваль, 1960, 1978). Эти насаждения, основная часть которых сосредоточена в центральных и северных районах побережья в среднегорном поясе (500-1000 м), характеризуются большим разнообразием лесорастительных условий и производительностью биомассы (от I—II бонитетов для свежих дубрав до V-Va бонитетов для сухих дубрав).
На распространение дуба скального в большой мере влияют условия увлажнения. Как наиболее устойчивая и наименее требовательная к почвенным условиям порода, дуб скальный занимает средние и верхние части южных направлений водораздельных хребтов и плато. Леса из дуба скального встречаются также на экспозициях северных направлений (Коваль, 1968; Алентьев, 1976).
Оптимальные условия для дуба скального складываются на свежих легкосуглинистых почвах, где он достигает производительности I класса бонитета. На влажных почвах он вытесняется дубом черешчатым, дубом Гарт-виса, буком, грабом и другими породами. Способность дуба скального произрастать на очень сухих почвах и даже на каменистых рыхляках из опок на склонах южной экспозиции, где он формирует односоставные насаждения высотой 3-5 метров в возрасте 100-120 лет, позволяет считать его с одной стороны очень засухоустойчивой породой, а с другой - одной из самых неприхотливых к почвам (Коваль, 1968, 1980).
Большая часть дуба скального приурочена к наиболее сухим и бедным почвам, где из-за неблагоприятных лесорастительных условий другие древесные породы не могут произрастать. Поэтому в данных условиях дуб скальный является доминирующим видом, насаждения которого и выполняют основные водоохранные, почвозащитные и климаторегулирующие функции в наиболее слабых экологических системах Черноморского побережья Кавказа.
Дуб скальный относится к светолюбивым породам, требующим интенсивного освещения (Коваль, 1968; Полежай, 1976, 1979). Его насаждения большей частью, чистого состава и семенно-порослевого происхождения. Они отличаются низкой продуктивностью (не выше III класса бонитета) и довольно значительной изреженностью и осветленностью (Елагин, 1953). Низкая продуктивность дубовых лесов, в известной мере, является результатом неудовлетворительного ведения хозяйства, особенно в более доступной прибрежной и северной частях Черноморского побережья Кавказа (Коваль, 1968). Дубовые леса относительно однородны по возрасту. В пределах насаждения различия в возрастах отдельных деревьев укладываются в 20-30 лет. Колебания возрастов отдельных деревьев в пределах одной ступени толщины достигает 20-27 лет. Это свидетельствует об общности происхождения и развития дубрав, возобновительный процесс которых протекал в отрезке времени 20-30 лет (Коваль, 1980).
Горные дубравы отличаются высокой жизнестойкостью. Количество внешне здоровых деревьев в них составляет 80-90 %, даже в годы массового развития вредителей поврежденность листьев не превышала 40-50 %. Одной из общей закономерности всех дубрав является наличие суховершинных деревьев и сухостоя к возрасту 110-120 лет, что говорит об ослаблении насаждений к этому возрасту (Коваль, 1980).
Экологическая особенность насаждений дуба скального заключается в том, что ареал его распространения приурочен к бурым скрыто - и слабоподзолистым почвам, формирующихся на слабокарбонатных горных породах: оргиллитах, глинистых и песчаных сланцах и др. Светло-серые почвы дуб скальный занимает лишь на контакте ареала с дубом черешчатым в низко-горьях (Коваль, 1968).
Корневая система дуба скального довольно пластична (Грудзинская, 1953; Алентьев, 1976). На мощных богатых свежих почвах дуб развивает глубокие корни, в остальных случаях у него преобладает поверхностный тип корневой системы. Этим объясняется значительная ветровальность данной породы в насаждениях. Чаще всего ветровал наблюдается на маломощных буро-подзолистых почвах, подстилаемых засоленными глинистыми сланцами.
В насаждениях побережья наблюдается закономерное снижение класса бонитета дубрав в связи с увеличением крутизны склонов.
Одной из особенностей дуба скального является довольно обильное плодоношение с периодичностью в 1 год. Случается так же многолетнее (2-3 года) отсутствие урожая в каком-либо районе, вследствие крайне неблагоприятного стечения погодных условий, но полного отсутствия урожая не наблюдается (Полежай, 1971, 1976). Массовое созревание желудей происходит в первой и второй декадах октября и совпадает с периодом дождливой и теплой погоды. Семенного покоя у желудей в данных условиях нет, прорастание их начинается на 4-6 день после опадания (Коваль, 1980).
Предельным возрастом жизни самосева во всех типах дубрав является в среднем 7-10 лет. Наиболее благоприятные условия для появления всходов дуба создаются при полноте 0,6-0,7. Наличие густого подлеска и второго яруса отрицательно сказывается на возобновлении. Особенно неблагоприятное воздействие оказывает густой подлесок из азалии на протекание процессов возобновления. В злаковом и грабинниковом дубняках до этого возраста доживает 8 %, в азалиевом 6 % от числа появившегося возобновления. На второй год сохраняется 30 0 % самосева. Теневыносливость самосева у дуба скального сохраняется в среднем до 5 лет. В последующие годы потребность в количестве света, необходимого для нормального роста резко возрастает (Коваль, 1980).
Если семенное возобновление дуба скального на плодородных почвах протекает успешнее чем на менее плодородных и низкобонитетных насаждениях, то в отношении вегетативного возобновления наблюдается противоположная закономерность (Алентьев, 1976). Вегетативное возобновление усиливается с понижением бонитетов древостоев, падением семенной производительности дубрав, ухудшением семенного возобновления.
У дуба скального надежная побегопроизводительная способность сохраняется в условиях Черноморского побережья сравнительно долго. В принятых возрастах рубок, не смотря на порослевое происхождение дубрав, во всех типах леса происходит вполне удовлетворительное возобновление порослью. В связи с "жесткостью" лесорастительных условий в очень сухих дубравах естественное семенное возобновление протекает наиболее затруд 22 нительно. Эти типы леса широко представлены в крайней северо-западной и восточной части региона.
Нужно отметить способность дуба скального при отмирании по световым условиям семенного побега у подроста и при сохранении жизнеспособности корневой системы, образовывать из спящих почек шейки корня порослевой побег. Этот процесс может повторяться многократно - так называемое семенно-порослевое возобновление. При попадании в неблагоприятные лесорастительные условия у проростков из желудей может отмирать надземная часть и сохраняться в живом виде корневая система, на основе которой происходит образование новой поросли, которая в свою очередь так же может отмирать при неблагоприятных условиях роста. При многократном повторении этого процесса наблюдается образование "клубней", из которых в дальнейшем и произрастают полноценные молодые побеги. Таким образом, этот важный репродуктивный механизм позволяет дубу скальному семенного происхождения давать при ухудшении условий жизнеспособный подрост. Появившаяся от шейки корня поросль в первые годы своей жизни также обладает повышенной теневыносливостью, используя запас пластических веществ достигает большей высоты, чем семенной побег в этом же возрасте. На 5-7 год при тех же условиях освещенности порослевой побег притупляет рост, становится курчавым и приобретает распластанную вершину, а на 10-15 год заменяется новым, при неизменных условиях среды. Из-за высокой жизнестойкости дуба данный процесс повторяется многократно. В этой связи размеры порослевого побега и корневой системы у шейки корня различаются в 1,5-3 раза. При его детальном рассмотрении у шейки обнаруживаются места роста бывших (отмерших) порослевий, подтверждающие многократность процесса возобновления.
Динамика лесовозобновления на площадях рубок главного пользования
Изучение возобновительных процессов и формирования молодняков на вырубках проводили на ППП 6,7,8,9. Характеристика динамики возобновления сплошнолесосечной и котловинной 2-приемной рубок приведена в приложении 6.
На участке отведенном под сплошнолесосечную рубку (ПІШ6) в дубняке грабинниковом до рубки естественное возобновление подроста харак 49 теризуется как плохое (Ильин, Ларионов, Нестеренко, 1981): количество - 2,3 тыс. шт/га, состав - 4ГрЗЧрш2Дс1Кл, возраст 1-5 лет, причем на долю дуба приходится 0,4 тыс. шт/га, клена - 0,3 тыс. шт/га, в т.ч. порослевого - ОД тыс. шт/га. Подрост старше 5 лет не обнаружен, следовательно его всходы и самосев в естественных условиях систематически отпадают. Однако за предыдущий семенной год на пробной площади появилось 37,6 тыс. шт/га всходов дуба скального, а в 1981 г. было учтено 26,8 тыс. шт/га всходов дуба, которые распределялись по площади неравномерно. Наибольшее количество (до 15 шт/м ) было приурочено к участкам с полнотой 0,7-0,8 и редким подлеском. В изреженных местах при сильном развитии азалии и ежевики количество всходов уменьшилось до 1 шт/м". После проведения лесосечных работ в 1981-82 гг. число деревьев подроста снизилось до 2,0 тыс. шт/га, в составе которого по-прежнему доминирует граб (5Гр2Дс2Чрш1Кл). В первый год после рубки значительно увеличилась масса и высота овсяницы и ежевики, а также некоторых других представителей травяного покрова. Всходы и мелкий подрост уничтожаются при лесозаготовках или отмирают, попадая под полог густого травостоя (особенно ежевики). В кулисах и стенах леса, которые примыкают к сплошной лесосеке, из-за роста освещенности увеличивается выживаемость всходов дуба скального. Пни дуба, граба, береки и клена дают обильную поросль даже на тракторных волоках. По истечении 6 лет после рубки (Резников, 1988) увеличилась в составе подроста доля дуба (до 45 %) и уменьшилась доля граба (до 40 %). Количество подроста увеличилось в 9 раз и составило 18,9 тыс. шт/га, из них дуба - 8,5 тыс. шт/га, в т.ч. семенного - 5,1 тыс. шт/га, граба -до 7,5 тыс. шт/га, клена - до 1,6 тыс. шт/га. Семенной дуб в данных молод-няках достигает высоты 0,8-1,0 м (максимальной - 3,0 м). Этот период характеризуется усилением внутривидовой и межвидовой конкуренции в мо-лодняках, приводящей к отпаду менее жизнеспособных растений в насаждении. В последующие годы отмечалось закономерное снижение численности подроста, в первую очередь за счет более слабых экземпляров. Так в 10-летних молодняках, по материалам изучения процессов возобновления на вырубках в формации дуба скального сотрудниками КФ ВНИИЛМа (1991г.) число деревьев подроста составило 12,9 тыс. шт/га и за последующие 8 лет достигло 10,3 тыс. шт/га, т.е. уменьшилось почти в 2 раза. С течением времени изменился и состав насаждения: если в 10-летних молодняках участие дуба возрастает по сравнению с предыдущими наблюдениями до 50 % (1991 г.), а доля граба падает до 20 %, то в 13-18-летних молодняках на вырубке в составе доминирует граб (80 %), а участие дуба и клена снижается до 10% (1999 г.).
Учитывая что в данных молодняках лесоводственных уходов за составом насаждения не проводилось, можно отметить смену дуба грабом и образование на вырубке 12-18-летних грабовых молодняков с незначительной долей дуба и клена.
На участках 1-го приема котловинной рубки на ППП7 (Ильин, Ларионов, Нестеренко, 1981), до рубки естественное возобновление в дубраве злаковой характеризуется как хорошее (количество подроста - 13,4 тыс. шт/га, в том числе дуба - 8,2 тыс. шт/га, состав - бДсЗГрІЧрш ед Брк, Кл, возраст -1-5 лет).
После проведения 1-го приема рубки в 1982-83 гг. количество подроста уменьшилось вдвое и составило 6,7 тыс. шт/га. В составе возобновления (ЮДс+Брк, Чрш) доминирует дуб. Сохранность подроста колеблется от 45 до 80 %. Поврежденный подрост и торчки дают порослевые пробеги, идет начало порослевого побегообразования у пней. Наблюдается сильный рост злаковой растительности.
Спустя 5 лет после рубки в составе насаждения (Резников, 1988), появляется граб, но доминирующая роль принадлежит дубу (9Дс1Гр+Прч). Общее количество подроста достигает 18,6 тыс. шт/га, дуба в его составе — 17,1 тыс. шт/га, в т.ч. семенного - 12,7 тыс. шт/га и превышает количество сохранившегося подроста после рубки в почти 3 раза. В дальнейшем отмечено снижение в составе доли дуба и увеличение доли граба, а так же сокращение общего количества подроста с 16,1 до 13,8 тыс. шт/га. По данным учета 1997-99 гг. в составе возобновления граб занимает лидирующее положение (5ГрЗДс2Кл), постепенно вытесняя дуб к 12-17- летнему возрасту.
В назначенном под первый прием котловинной рубки насаждении, на 1111118 (дубняк азалиевый) количество подроста в возрасте до 5 лет до рубки составляло 6,0 тыс. шт/га (Ильин, Ларионов, Нестеренко, 1981), в т.ч. дуба - 5,4 тыс. шт/га, при составе ЮДс ед Кл, Гр, Брк. После первого приема рубки 1983 г. количество подроста снизилось до 4,6 тыс. шт/га (Резников, 1988), а его состав - ЮДс ед Прч. В дальнейшем отмечено появление в составе молодняков граба (20 %) и клена (10 %), а доля участия дуба сократилась до 70 %, при общем количестве подроста 13,0 тыс. шт/га, дуба в частности - 8,4 тыс. шт/га, в т.ч. семенного - 2,1 тыс. шт/га. По данным учета 1988 г. все лесосеки котловинной рубки имеют хорошее возобновление, в составе которого преобладает дуб. Состояние возобновления удовлетворительное, высота подроста варьирует от 0,2 до 2,5 м, а отдельные экземпляры дуба скального порослевого происхождения достигают высоты 3 м, ива и осина - до 5 м. Наличие на лесосеках разросшегося подлеска из азалии и ежевики способствует куртинному размещению возобновления. В этом случае имеются участки, на которых отсутствуют и подрост и всходы. Нередко подрост дуба затеняется более мощным возобновлением второстепенных пород (ива, осина, граб).
После низового пожара 1993 г, на следующий год, общее количество подроста сократилось вдвое (до 6,4 тыс. шт/га), при этом основная его часть представлена дубом (60 %). Весной 1997 г данные молодняки повторно были пройдены слабым низовым пожаром, способствующим снижению количества деревьев в молодняках до 4,1 тыс. шт/га. в 1999 г. за счет отпада из состава насаждения 10 % граба, т.к. он из-за более тонкой коры, чем у дуба, сильнее поражается огнем. Необходимо отметить, что на условия роста молодняков оказывают влияние метеорологические факторы. Так по наблюдениям за ростом молодняков в 1999 г. не отмечается заметного увеличения среднего прироста по диаметру и высоте на ППП7 и ППП8 расположенных на юго-западном склоне водосбора, вследствие того, что за 1998 г. выпало осадков за вегетацию около 300 мм (при норме 827 мм). В молодняках ППП6, произрастающих на северо-западном склоне, в более увлажненных условиях наблюдается незначительное увеличение среднего прироста.
На площадях, пройденных вторым приемом котловинной 2-приемной рубки, до рубки естественное возобновление под пологом спелого древостоя характеризовалось как неудовлетворительное, состав - 4ГрЗДс ЗБрк, количество подроста - 3,0 тыс. шт/га, возраст 1-5 лет. После рубки 1988-89 гг. в 1994 г. (на 6-й год) количество подроста составило 57,5 тыс. шт/га, а его состав - 6Дс2Кл2Гр. На 8-й год после рубки (1996 г.), состав насаждения остался без существенных изменений, незначительно увеличилась доля граба и снизилось участие в составе насаждения клена. Общее количество подроста -49,0 тыс. шт/га. По учету 1999 г. (на 11-й год после рубки) в составе молодняков отмечена тенденция к увеличению участия граба до 25 % и снижению доли клена (6ДсЗГр1Кл), при снижении количества подроста до 33,9 тыс. шт/га. В молодняках, образовавшихся после второго приема котловинной рубки, где не проводились лесоводственные уходы за составом насаждений, так же наблюдается постепенное увеличение участия в составе насаждений граба. Подробная характеристика естественного возобновления молодняков на 1ДИ19, образовавшихся на участках, пройденных вторым приемом котловинной 2-приемной рубки приведена в приложении 7.
Влияние леса на дождевые осадки
Лес оказывает влияние на распределение осадков по времени и по площади, вследствие так называемого перехвата осадков пологом леса. При перехвате кронами деревьев осадков происходит образование тонкой пленки воды, смачивающей листья и скелетную часть древостоя. Водяная пленка во время дождя и после его окончания испаряется, поэтому перехват осадков кронами, ветвями и стволами деревьев входит в водный баланс как часть суммарного испарения.
Наибольшее количество воды, удерживаемой растительностью благодаря силам поверхностного натяжения называется емкостью перехвата, которая определяется общей площадью смачивания (поверхностью листьев, ветвей и стволов) и зависит от силы ветра, срывающего капли воды до образования максимально возможной их величины (Битюков, 1981).
Теоретический анализ процесса перехвата можно охарактеризовать следующей формулой (Линслей и др., 1962):
Для практических расчетов перехвата обычно используют эмпирические зависимости вида R = а + b Хп, в которых количество дождя X является основным метеорологическим фактором перехвата, поскольку доказана корреляционная связь слоя с его продолжительностью и интенсивностью. Кроме того, благодаря увеличению влажности воздуха во время дождя, последнее определяет интенсивность испарения.
Для дубовых древостоев ЛГС "Горский", даже для деревьев одного класса возраста вследствие разнообразия форм и объемов, найти среднюю крону характеризующую дубовый древостой в целом и, как следствие, средние условия измерения осадков по одному осадкомеру невозможно. Из-за варьирующих наклонов ветвей, размеров крон и стволов затрудняется непосредственный учет перехвата осадков пологом леса и их стекание по стволам. Особенно затруднено изучение стока осадков по стволам модельных деревьев. Следовательно, исследование процесса перехвата осадков необходимо проводить статистическими методами, как и изучение строения самих дубовых древостоев.
Средний перехват древостоем определялся (включая сток по стволам VCTB), как разность между осадками на открытом месте и средним арифметическим слоем дождя для каждого водосбора (по данным 5 осадкомеров). Величины суммарного перехвата R = R + VCTB связывались затем с количеством осадков выпавших на открытом месте, с учетом плювиометрического градиента и поправочных коэффициентов на высоту местности для каждого водосбора.
По методу наименьших квадратов были найдены эмпирические зависимости, усредняющие условия, которые оказывают влияние на величину перехвата. Для этого были отобраны за период наблюдений 1994-99 гг. дожди различной величины, как при полном облиствении полога, так и при его необлиственном состоянии.
Все выше приведенные эмпирические зависимости характеризуются сильной теснотой связи между этими двумя признаками.
В приведенных зависимостях суммарный перехват включает сток по стволам деревьев. Обычно определение стекающих осадков по стволам деревьев производится по модельным деревьям с помощью различных приспособлений. Однако подобрать репрезентативные модели из-за многообразия размеров деревьев и сложной структуры расположения ветвей и крон очень трудно. Поэтому с достаточной точностью количество стекающей по стволам воды можно оценить только косвенно, обратившись к графику связи Rc = f(X). Например, разброс точек на рис.18 обусловлен как влиянием ветра, так и ошибками измерения, но в основном колебания перехвата зависят от степени предварительного увлажнения древостоя.
Перехват максимальный, если дождь выпал на сухую листву и ветви. Если осадки выпали на увлажненный лес, при заполненной емкости перехвата, то суммарный перехват R очевидно равен количеству стекающих по стволам осадков VCTB. Величина суммарного перехвата при этом будет минимальной. Следовательно, если на рис.18 точки с минимальными значениями Rc соединить прямой, то получим приближенную зависимость стека-ния осадков по стволам от величины дождя.
Из приложения 17 следует, что рассчитанные для ЛГС "Горский" средние величины перехвата за вегетационный период зависят от величины вы 85 павших осадков, при этом наиболее интенсивный перехват наблюдается при осадках до 3 мм.
На рис.18, 19, 20, 21 представлены графики суммарного перехвата осадков пологом молодняков, образовавшихся после рубок главного пользования и насаждений дуба скального, не затронутых хозяйственной деятельностью.
Величина перехвата за сезоны и за отдельные месяцы также зависит от режима выпадения осадков. В приложении 18 даны суммы перехвата и стекающих по стволам осадков за сезоны для каждого водосбора стационара "Горский" за период исследований 1994-99 гг. На основании этих данных можно отметить, что при примерно одинаковом количестве осадков, выпавших как за холодный, так и за теплый периоды года перехват древостоем в необлиственном состоянии в 2-3 раза меньше, чем при полном облистве 86 нии. Исключение составляет 1997-98 гидрологический год, когда за вегетацию выпало почти в 4 раза меньше осадков, чем за холодный период года. Поэтому величины перехвата за оба периода не намного отличаются друг от друга. Сток по стволам молодняков на вырубках в 2,5 раза ниже данного показателя в насаждениях, не затронутых рубками главного пользования и оставленных в качестве контрольных.
Водный баланс водосборов ЛГС "Горский"
При исследовании водоохранно-защитных функций горных лесов наиболее обоснованным методом изучения изменения состояния лесных эко систем под влиянием хозяйственной деятельности является наблюдение за изменением характеристик водного баланса малых водосборов. В табл.11 приводится подробный водный баланс за 5-летний период для каждого водосбора стационара.
Как следует из табл.11 в зависимости от количества и режима осадков в течение гидрологического года наблюдаются различия в перераспределении значений расходных элементов водного баланса. В течение 5-летнего периода наблюдений в годовом водном балансе водосборов преобладает склоновый сток доля которого в расходной части баланса водосбора №1 со сплошнолесосечной рубкой в зависимости от водности года изменялась от 45,5 до 74,0 %. Для водосбора №2 на котором была испытана котловинная 2-приемная рубка- от 40,1 до 68,5 %. Для контрольных водосборов №3 и №4 сток в водном балансе составляет соответственно 38,7- 65,6 % и 39,7-72,3 % Доля испарения составляет для водосбора №1 - 6,4-35,4 %, №2 - 9,2-34,8 %, №3 - 8,4 - 35,3 %, №4 - 7,6 - 34,7 %. Доля инфильтрации для водосбора №1 - 6,2 - 22,7 %, №2 - 3,8 - 25,4 %, №3 - 3,8 - 28,3 %, №4 - 1,2-27,6 %. В среднем за 5-летний период исследований на водосборе №1 в среднегодовом балансе перехват составил 3,9 %, склоновый сток - 56,3 %, испарение -26,5%, инфильтрация и влагозапасы в почве - 13,3 %. На водосборе №2 -средний перехват равен 4,1 %, сток - 58,3 %, испарение - 24,5 %, инфильтрация и влагозапасы в почве - 13,1 %. На водосборе №3 перехват составляет 4,0 /о, сток - 53,0 %, испарение - 27,2 %, инфильтрация и влагозапасы в почве - 15,8 %. На водосборе №4 перехват - 4,3 %, сток - 58,9 %, испарение -26,0 %, инфильтрация и влагозапасы в почве - 10,8 %.
Таким образом расходная часть годового водного баланса водосборов на половину состоит из стока, примерно одну четвертую часть занимает испарение и около 4 % приходится на перехват осадков пологом леса (т.е. суммарное испарение составляет около 30 % в годовом водном балансе), а 15 % приходятся на долю инфильтрации и аккумуляции влаги в почве (табл.11).
Это свидетельствует о том, что процессы накопления и расходования влаги на горных склонах под дубовыми древостоями имеют сложный характер и насаждения дуба скального Черноморского побережья Кавказа обладают малой водорегулирующей способностью.
Для изучения влияния рубок главного пользования на изменение элементов водного баланса экспериментальных водосборов необходим их анализ в многолетнем разрезе за весь период исследования, включая характеристики водного баланса, определенные за калибровочный период 1976-81(82) гг. Водный баланс водосборов ЛГС "Горский" до и после проведения на них опытных рубок главного пользования, с использованием материалов Н.А.Битюкова (2000), был рассчитан за весь период наблюдений и приведен в приложении 52,53,54,55. Динамика элементов водного баланса по годам, на каждом водосборе, показана на рис.29, 30, 31, 32.
В калибровочный период расходная часть водного баланса водосбора №1 состоит на 53,4 % из стока, 36,9 % приходится на испарение, а 9,7 % приходится на инфильтрацию и аккумуляцию влаги в почве (приложение 52) После проведения сплошнолесосечной рубки на 67,3 % площади водосбора резко возрос склоновый сток, суммарное испарение несколько снизилось, практически отсутствует перехват осадков пологом леса и инфильтрация. Следовательно влияние сплошнолесосечной рубки в первые годы сказывается в резком снижении грунтового питания рек (до нулевых величин), за счет резкого увеличения склонового стока.
По мере роста молодняков на данной вырубке наблюдается восстановление всех составляющих элементов водного баланса. На 6-7 год после рубки наблюдается резкое снижение склонового стока с водосбора, увеличивается величина перехвата осадков пологом образовавшихся молодняков, кроны которых уже образуют сомкнутый полог и инфильтрация в почвог-рунты.
По истечении 12-17 лет после рубки по мере облесения водосбора средняя стоковая составляющая водного баланса, за последние 5 лет исследований равна 56,3 %, суммарное испарение составляет 30,4 % (в т.ч. перехват пологом молодняков и оставшихся на корню деревьев - 3,9 %), ин-фильтрационная составляющая и влагозапасы в почве - 13,3 % (табл. 11).
В среднемноголетнем балансе влаги контрольного водосбора (№4) за 22-летний период сток составляет 49,8 %, суммарное испарение - 36,9 % (в т.ч. перехват осадков пологом древостоя - 6,4 %), инфильтрация и влагозапасы в почве - 13,3 % (приложение 55).
В калибровочный период расходная часть водного баланса водосбора №2 почти в равной мере состоит из стока (43,7 %) и суммарного испарения (44,2 %), а 12,1 % приходится на инфильтрационную составляющую и аккумуляцию влаги в почве (приложение 53).
После проведения первого (1982-83 гг.) и второго (1988-89гг.) приемов отмечено постепенное увеличение склонового стока, незначительное снижение суммарного испарения (в т.ч. перехвата осадков пологом леса вследствие вырубки части древостоя за каждый прием) и инфильтрационной составляющей водного баланса.
Полного отсутствия перехвата и инфильтрации на водосборе, как после сплошнолесосечной рубки, не наблюдается. Восстановление элементов водного баланса до показателей калибровочного периода идет постепенно. По истечении 12-16 лет после первого приема рубки стоковая составляющая водного баланса (за 1994-99 гг.) в среднем равна 58,3 %, суммарное испарение - 28,6 % (в том числе перехват - 4,1 %), инфильтрация и влагозапасы в почве- 13,1 % (табл.11).
В среднемноголетнем водном балансе водосбора №3 за 22-летний период сток составляет 47,6 %, суммарное испарение - 38,4 % (в т.ч. перехват - 5,9 %), инфильтрация и влагозапасы в почве - 14,0 % (приложение 54)
