Quali foreste della corsia centrale evaporano di più. Foresta e umidità
Acqua dolce- la componente più importante dei paesaggi continentali. Quasi tutte le forme di vita sulla terra, compresa la vita umana e la sua attività economica, sono impossibili senza noia.
Per la vita del corpo umano, in media, è necessaria 1 tonnellata per soddisfare le esigenze domestiche di una persona: 36 ... 180 tonnellate di acqua all'anno. L'agricoltura richiede ancora più acqua. Per la coltivazione di 1 tonnellata di massa vegetale secca, vengono consumate 500 ... 1500 tonnellate di acqua all'anno. Un'enorme quantità di acqua viene consumata dall'industria. Per produrre 1 tonnellata di coke, sono necessarie 3 tonnellate di acqua, 1 tonnellata di acciaio - 20 tonnellate, 1 tonnellata di rayon - 950 tonnellate, 1 tonnellata di carta di alta qualità - 3000 tonnellate.
Le riserve di acqua dolce del globo sono piccole e ammontano a 30,5 milioni di km3. Di questo volume, la quota di acqua adatta all'uso pratico (situata nel suolo, fiumi, laghi) rappresenta solo il 3%.
Il nostro paese è al primo posto in termini di riserve di acqua dolce. Sul suo territorio sono presenti circa 6 milioni di fiumi, torrenti, laghi, grandi stagni, bacini artificiali con un approvvigionamento idrico totale di 31,5 mila km 3. Grandi riserve di acqua dolce si accumulano nei ghiacciai (11mila km 3). Le riserve d'acqua nelle paludi sono di circa 3 mila km 3 e le risorse acque sotterranee compongono 1mila km 3.
Oltre l'80% delle risorse di acqua dolce del nostro Paese sono concentrate in aree remote e sottosviluppate del nord europeo, della Siberia orientale e dell'Estremo Oriente. Nelle zone industriali e agricole più popolate del nostro Paese, c'è una crescente carenza di acqua dolce. La più alta carenza di risorse idriche si osserva nelle regioni aride del sud e del sud-ovest.
In molte aree, il problema dell'acqua dolce non è associato a un deficit quantitativo, ma a un deterioramento della sua qualità. L'inquinamento dell'acqua dolce si verifica a seguito dello scarico di vari rifiuti industriali e domestici in fiumi, laghi, bacini idrici. Lo scarico di 1 m 3 di liquame lo rende inadatto al consumo di 40 ... 60 m di acqua pulita. A seguito dello scarico dei rifiuti e delle acque reflue; i fiumi più grandi d'Europa e degli Stati Uniti sono inquinati per tutta la loro lunghezza. Il volume d'acqua inquinato dai rifiuti domestici industriali è il 16% del flusso totale del fiume sul globo.
L'esaurimento e l'inquinamento delle risorse idriche sconvolge l'equilibrio di interi paesaggi geografici ed ecosistemi di rango inferiore. Di conseguenza, l'aspetto generale dei paesaggi e degli ecosistemi cambia, la qualità degli habitat e la produttività delle biogeocenosi diminuiscono e le condizioni per tutti i tipi di attività economiche peggiorano.
In tutti i paesi sviluppati del mondo, le persone sono arrivate a comprendere l'importanza di utilizzare le acque naturali, tenendo conto della conservazione dell'equilibrio dei paesaggi geografici e degli ecosistemi di ordine inferiore. Questo può essere fatto solo con una conoscenza accurata del bilancio idrico di una particolare regione, paesaggio o ecosistema.
Rispetto alla maggior parte delle risorse naturali come carbone, minerale di ferro, gas naturale e altri minerali, l'acqua ha il vantaggio di essere autorigenerante. Si ritiene che le riserve idriche del globo siano praticamente invariate, ma siano in una circolazione continua, che viene comunemente chiamata bilancio idrico.
Per bilancio idrico si intende il rapporto quantitativo tra gli elementi del ciclo idrico di un qualsiasi territorio. L'equazione di base del bilancio idrico è la seguente:
O \u003d SP + SG + I,
dove O è la somma media a lungo termine delle precipitazioni liquide e solide, mm; SP è il valore medio a lungo termine del deflusso superficiale, mm; SG - valore medio a lungo termine del deflusso sotterraneo, mm; E - il valore medio a lungo termine dell'evaporazione totale (evaporazione fisica + traspirazione), mm.
Per non arrecare danni al paesaggio o ad altri ecosistemi, è consigliabile utilizzare l'acqua solo nella misura che può essere reintegrata naturalmente, cioè in funzione delle componenti del bilancio idrico di una determinata area. Il rapporto quantitativo e qualitativo delle componenti del bilancio idrico dipende in larga misura dalle principali componenti del paesaggio: rilievo, rocce e suoli, atmosfera, idrosfera, flora e fauna, elementi dell'attività economica.
La scienza ha dimostrato che la foresta è la componente più importante dei paesaggi geografici, avendo l'impatto più potente sul bilancio idrico. Per un'accurata valutazione quantitativa del ruolo di regolazione dell'acqua della foresta, è necessario avere un'idea chiara e dati quantitativi su come i tratti forestali e le piantagioni di varie strutture influiscono sulle componenti del bilancio idrico.
L'elemento principale del bilancio idrico di un territorio di qualsiasi ordine sono le precipitazioni: neve, grandine, pioggerella, pioggia, rugiada, gelo. L'impatto delle foreste sulle precipitazioni locali o più ampie è oggetto di dibattito. C'è un'opinione secondo cui dove c'è una foresta, la quantità di precipitazioni aumenta. Inizialmente, l'argomento principale a favore di questa ipotesi erano i dati sperimentali sulla contabilizzazione delle precipitazioni nella foresta e nei campi. A causa della turbolenza del vento causata dalla volta della foresta, nelle camere di precipitazione della foresta cadono più precipitazioni che in quelle di campo. Successivamente, è stato dimostrato che queste conclusioni erano errate a causa dell'imperfezione dei metodi e degli strumenti utilizzati per tenere conto delle precipitazioni. L'argomento principale a favore del concetto di aumento delle precipitazioni sotto l'influenza delle foreste è il fatto che nelle aree forestali il contenuto di umidità nell'atmosfera è spesso maggiore rispetto alle aree senza alberi a causa della maggiore evaporazione dell'umidità da parte della vegetazione forestale rispetto all'evaporazione di vegetazione di altri tipi di terreno. Tale ipotesi è stata però smentita dal fatto che le precipitazioni di origine locale, anche su vasti territori, come la parte europea dell'URSS, sono insignificanti (13%) rispetto a quelle portate da altri territori. Di conseguenza, se la foresta ha qualche effetto sulla quantità totale di precipitazioni che vi cadono sopra, allora è trascurabile.
L'influenza delle foreste sull'aumento delle precipitazioni è principalmente associata alla loro intercettazione e ridistribuzione orizzontale. Al freddo e zone umide montagne, dove le nebbie sono frequenti e le nuvole toccano la superficie della terra, la foresta, per così dire, "pettina" le nuvole, condensando l'umidità vaporosa che passa su rami, foglie, aghi, tronchi sotto forma di rugiada o pioggerella. Un tale fenomeno è chiamato intercettazione orizzontale. Può essere visto anche nelle foreste di pianura. Nelle foreste decidue di abeti rossi della regione di Mosca, la quantità di precipitazioni di condensazione è in media di 25 ... 35 mm all'anno. Questo tipo di umidità raggiunge i suoi valori più alti in montagna. Quindi, in alcuni giorni sulle cime boscose della Baviera (RDT), le quantità di precipitazioni di intercettazione orizzontale sono commisurate ai valori delle precipitazioni ordinarie.
Il fenomeno della ridistribuzione delle precipitazioni è associato alla loro forma solida: la neve. Nella foresta, a causa della turbolenza del vento, la maggior parte della neve che cade e portata dal vento entra nella chioma e nello spazio inter-tettoia, contribuendo spesso a un aumento della deposizione di neve all'interno della foresta rispetto alla sua deposizione in spazi aperti, dove ce ne sono pochi ostacoli per il trasporto di neve spinto dal vento. Le migliori proprietà di accumulo della neve sono caratterizzate da un bosco in cui le chiome degli alberi non formano una chioma continua che impedisce alla neve di cadere a terra. Tali proprietà caratterizzano le piantagioni di latifoglie, così come qualsiasi popolamento con un gran numero di radure nella chioma degli alberi.
Le riserve d'acqua (in mm) nel manto nevoso, a seconda della piantagione, sono distribuite come segue (Eitingen, 1938):
- Supporti in abete - 77.9
- Piantagioni di pini - 99.4
- Supporti di betulla - 120.9
- Radure della foresta - 131.0
- Campo - 107.4
Al fenomeno della ridistribuzione della neve è associato anche il grande ruolo di accumulo di neve delle cinture forestali protettive sui terreni agricoli e non. L'accumulo di neve ai margini della foresta e nelle fasce forestali supera il suo accumulo nel campo in media di 2...6 volte, che per la zona della steppa forestale e la parte meridionale della zona forestale è di 120... 200 mm. A volte tali accumuli in termini di strato d'acqua raggiungono 800 ... 1000 mm o più con riserve di neve nella steppa aperta di 50 ... 60 mm.
Pertanto, ai margini della foresta e nelle cinture di protezione, l'umidità totale annua aumenta del 30...60% rispetto all'umidità dei campi aperti e del 25...45% in più rispetto alle grandi foreste. Da quanto detto ne consegue che le foreste situate sui bacini fluviali sotto forma di foreste separate, boschetti, strisce forestali, ecc., inumidiscono i bacini idrografici più dei grandi tratti forestali. Di conseguenza, anche la posizione della foresta sullo spartiacque può influenzare il deflusso del fiume in modi diversi.
Al fenomeno è associata un'influenza altrettanto importante della foresta sulle precipitazioni intercettazione verticale. Quando la pioggia o la neve cadono sulla foresta, parte delle precipitazioni viene trattenuta dalle chiome e dai tronchi degli alberi. In futuro, una parte di essi drena o cade a terra, l'altra evapora. Viene chiamata la quantità massima di precipitazione che può essere trattenuta dalla chioma capacità di ritenzione dell'umidità del baldacchino. Questo valore dipende dalla composizione e dalla densità dei popolamenti forestali. In boschi di conifere chiusi è del 24...46%, in latifoglie - 21...24% delle precipitazioni. Per la neve, la capacità di trattenere l'umidità della chioma nelle piantagioni di conifere è in media del 22%. in deciduo - 3%. Il fattore di intercettazione verticale delle precipitazioni spiega le basse proprietà di accumulo di neve dei densi popolamenti di conifere, in cui le precipitazioni sono in gran parte trattenute da una chioma chiusa ed evaporano. Solo a causa delle differenze nella ritenzione delle precipitazioni da parte delle corone, il ciclo dell'umidità del suolo nelle piantagioni di latifoglie include circa 140–150 mm in più di umidità rispetto a quelle di abete rosso, inclusi circa 30–35 mm di umidità delle precipitazioni invernali, la maggior parte della quale è coinvolta nella formazione del deflusso. Se prendiamo in considerazione che al momento di lasciare sotto la neve, le riserve di umidità del suolo nelle piantagioni di latifoglie sono superiori a quelle delle foreste di abeti rossi di 35-40 mm, possiamo presumere che i popolamenti di latifoglie possano aumentare significativamente il consumo di acqua per il deflusso sotterraneo. Ciò dà motivo di raccomandare la creazione di piantagioni di specie decidue o con la loro partecipazione a foreste di particolare importanza per la protezione delle acque e la regolazione delle acque.
Un elemento importante dell'equilibrio idrico dei paesaggi è l'evaporazione. L'evaporazione, soprattutto nelle zone asciutte, è associata ad un ciclo di bilancio idrico "improduttivo", poiché l'umidità di evaporazione è esclusa dalla superficie e acque sotterranee. Negli studi sul bilancio idrico, l'evaporazione è solitamente suddivisa in evaporazione fisica da varie superfici e traspirazione(desuzione) copertura vegetale.
L'influenza della foresta sull'evaporazione si manifesta come segue. Parte delle precipitazioni che cadono sulla foresta viene trattenuta dalla chioma degli alberi e da altri strati di vegetazione ed evapora parzialmente. Anche le precipitazioni che cadono sul suolo non ricostituiscono tutte le acque superficiali e sotterranee. Una parte è spesa per l'evaporazione fisica, l'altra parte è traspirata dalla vegetazione di tutti gli strati forestali.
Le principali perdite di riserve di umidità del suolo nella foresta dovute alla traspirazione degli alberi e all'evaporazione dalla superficie del suolo sono regolate automaticamente dalla capacità di accumulo di umidità dei suoli, dalla frequenza di ricostituzione delle riserve di umidità del suolo e dalla durata del periodo di siccità. Dove il periodo di siccità è lungo, la foresta può seccare il terreno fino a un punto di appassimento permanente. La previsione della velocità e la forma della curva di scarico sono di notevole interesse per valutare l'impatto delle foreste sull'umidità del suolo. Durante lunghi periodi di siccità, come si osserva nel clima di tipo mediterraneo, quando la durata della siccità può superare i 200 giorni, i terreni inizialmente si asciugano rapidamente, ma questo processo rallenta gradualmente e raggiunge valori trascurabili con il tempo il contenuto di umidità del suolo raggiunge il livello di appassimento stabile.
Come sai, diverso specie arboree caratterizzato da diversa capacità di traspirazione. A questo proposito, l'evaporazione totale nella foresta è in gran parte determinata dalla composizione delle specie forestali.
In generale, i risultati degli studi sui bacini idrografici delle foreste e dei campi situati nelle vicinanze indicano che l'evaporazione totale annua nella foresta è del 5 ... 20% superiore rispetto al campo.
Le differenze nell'evaporazione totale dalle aree aperte e forestali possono essere efficacemente utilizzate per regolare il bilancio idrico dei territori. Nelle aree con eccessiva umidità, le piantagioni con una maggiore capacità di traspirazione proteggono i territori da ristagni e ristagni idrici. Ad esempio, nella zona della taiga, dove la quantità di precipitazioni supera l'evaporazione totale, l'abbattimento delle foreste di abeti rossi primari porta spesso al ristagno idrico del terreno. Il rimboschimento in queste aree interrompe il processo di ristagno idrico. La creazione di piantagioni di eucalipto, che ha un'elevata capacità di traspirazione, ha permesso di drenare e trasformare con successo la pianura della Colchide, precedentemente paludosa e infetta da malaria, nel Caucaso in una terra fertile. Nelle aree naturali e nei paesi in cui vi è una grave carenza di acqua dolce, la deforestazione totale o parziale e la loro sostituzione con vegetazione prativa e arbustiva contribuiscono ad aumentare l'afflusso di acqua nei bacini idrici. Ad esempio, negli Stati Uniti è stato stabilito sperimentalmente che mediante la deforestazione nei bacini idrografici, il flusso d'acqua nei corpi idrici può essere aumentato di 1,5 ... 3 volte. Nel nostro paese, a giudicare dai calcoli del bilancio idrico, i tratti forestali, in particolare quelli provenienti da piantagioni di querce, nelle regioni steppiche e forestali carenti d'acqua svolgono un ruolo di prosciugamento e questo effetto negativo può essere corretto sostituendo i tratti forestali con un sistema di foreste cinghie.
L'elemento più importante del bilancio idrico, che forma risorse di acqua dolce disponibili per l'uso pratico, è il deflusso. L'umidità che ha raggiunto la superficie del suolo e non è evaporata per evaporazione fisica e traspirazione da parte della vegetazione dà luogo a infiltrazioni d'acqua nello strato suolo-terreno, nel suolo, nel suolo e nel deflusso superficiale.
Infiltrazioneè il processo mediante il quale l'umidità entra nel terreno. Si divide in due fasi: il periodo di macerazione, caratterizzato da una forte diminuzione dell'intensità di infiltrazione, e il periodo di filtrazione (perdita), caratterizzato da una costante intensità di infiltrazione.
L'intensità dell'infiltrazione è determinata principalmente dalla dimensione dei pori del terreno: più sono grandi, maggiore è l'intensità. Le dimensioni dei pori dipendono principalmente dalla composizione granulometrica del terreno: più è grossolano, più grandi sono i pori. A questo proposito, i terreni sabbiosi hanno la più alta permeabilità all'acqua. Nei terreni argillosi e argillosi le dimensioni dei pori sono determinate anche dal grado di aggregazione, cioè il contenuto di grumi di terreno resistenti all'acqua (aggregati) incollati insieme a composti organici e minerali. Negli orizzonti dell'humus, questi aggregati raggiungono spesso diversi millimetri di diametro e sono caratterizzati da una sufficiente resistenza all'azione erosiva dell'acqua. In tali orizzonti, anche i pori sono grandi, quindi la loro permeabilità all'acqua è elevata.
Negli orizzonti contenenti poco humus, la dimensione degli aggregati (i cosiddetti microaggregati) è piccola - centesimi di millimetro. La permeabilità di tali orizzonti è molto più piccola a causa della piccola dimensione dei pori. Negli orizzonti dei seminativi, anche con una buona struttura naturale, gli inerti di grandi dimensioni vengono distrutti nel tempo durante le lavorazioni meccaniche, c. Di conseguenza, la permeabilità di tali orizzonti diminuisce. Ciò è facilitato anche dall'erosione degli aggregati da parte delle gocce di pioggia, che porta all'ostruzione dei pori del suolo con particelle di argilla.
L'influenza della foresta sulla permeabilità delle notti è la seguente. I terreni sabbiosi sia sotto bosco che sotto seminativo sono caratterizzati da valori simili di permeabilità all'acqua, poiché in tali terreni privi di struttura dipende principalmente dalla dimensione dei granelli di sabbia. Di composizione granulometrica argillosa e argillosa, il terreno sottobosco presenta sempre una buona struttura. Anche se non è abbastanza forte di per sé, si mantiene grazie a una fitta rete di radici che penetrano e tengono insieme il terreno. Sui seminativi, anche una buona e solida struttura viene progressivamente distrutta da trattamenti meccanici e gocce di pioggia. L'elevata permeabilità dei suoli forestali è supportata anche dalla lettiera forestale, che a sua volta ha un'elevata permeabilità e, inoltre, estingue la forza vitale delle gocce di pioggia e previene l'erosione e la distruzione dei grumi di terreno.
Di norma, a causa della maggiore scioltezza, la lettiera forestale nelle piantagioni di conifere e conifere-decidue è caratterizzata da un'elevata permeabilità all'acqua e bassa - in quelle decidue.
Viene mostrata una maggiore permeabilità all'acqua del suolo forestale, soprattutto nel periodo iniziale di infiltrazione. Nel momento iniziale di assorbimento dell'umidità, la permeabilità all'acqua del suolo del campo è circa 4 volte inferiore a quella del suolo forestale. All'inizio della filtrazione a velocità costante, queste velocità vengono confrontate. In altri casi, l'elevata velocità di filtrazione nel suolo forestale persiste ulteriormente. In generale, nelle piantagioni adulte con una struttura del suolo sviluppata e lettiera forestale, nella maggior parte dei casi, tutte le precipitazioni estive vengono assorbite dal suolo.
In primavera, la permeabilità all'acqua dei suoli dipende in gran parte dal grado e dalla profondità del loro congelamento. Se ci sono state poche precipitazioni in autunno e il terreno è diventato più asciutto sotto la neve, mantiene la sua permeabilità all'acqua anche in uno stato ghiacciato e l'acqua di fusione viene assorbita liberamente e filtra nel terreno in primavera. Nella foresta contribuisce anche lo scioglimento lento della neve. Se il terreno è andato sotto la neve in autunno più umido e poi ghiacciato, la sua permeabilità all'acqua diventa trascurabile. Riduce in particolare la sua crosta di ghiaccio, che si forma durante il disgelo, quando l'acqua filtra sulla superficie del terreno ghiacciato e si congela su di essa.
L'influenza della foresta sulla permeabilità dei suoli è la seguente. A causa del fatto che il manto nevoso nella foresta è solitamente più spesso che nel campo e la temperatura dell'aria sotto la volta degli alberi è più alta in inverno, il terreno sotto la foresta si congela meno fortemente e meno profondamente. Nella foresta, molto più spesso che nel campo, si osserva lo scongelamento del terreno dal basso, che termina prima che inizi lo scioglimento della neve. In questo modo viene ripristinata la naturale permeabilità all'acqua del terreno e l'infiltrazione dell'acqua di fusione può avvenire senza impedimenti. Un'eccezione a quanto sopra è il processo di disgelo nelle fitte foreste di conifere scure, in cui il manto nevoso, a causa della ritenzione di neve sulle chiome, può essere meno spesso che zero e il congelamento del suolo è corrispondentemente più forte e più profondo.
Se l'intensità dell'apporto di umidità alla superficie del suolo durante lo scioglimento della neve o la pioggia supera la possibile intensità di infiltrazione, determinata dalla permeabilità all'acqua del suolo in questo momento, parte dell'umidità rimane sulla superficie del suolo e inizia a defluire lungo di essa, formando un deflusso superficiale o in pendenza.
Nelle aree con manto nevoso stabile, la maggior quantità di umidità entra nel terreno più spesso in primavera, durante lo scioglimento della neve, quando il principale rifornimento di umidità nel suolo si verifica durante l'anno. Ma ci sono delle eccezioni. In primo luogo, nelle aree con manto nevoso instabile, l'acqua di scioglimento entra nel terreno durante l'inverno durante il disgelo. In secondo luogo, nelle aree in cui non c'è un manto nevoso stabile (ad esempio, nelle regioni orientali dell'URSS con una distribuzione delle precipitazioni di tipo monsonico dominante) e la quantità di precipitazioni invernali e, di conseguenza, c'è poca acqua di scioglimento in primavera, l'apporto di umidità viene reintegrato principalmente in estate, quando calano le precipitazioni massime.
Oltre al deflusso primaverile, può esserci anche il deflusso estivo, che si verifica quando cadono forti e prolungati acquazzoni. Sia nella foresta che nelle zone della steppa forestale, il deflusso superficiale della tempesta sotto la foresta, di norma, non si verifica a causa dell'elevata permeabilità all'acqua dei suoli forestali.
Sui seminativi, il deflusso delle tempeste di solito si verifica quando le precipitazioni sono di almeno 10 mm.
Di solito è caratterizzato il deflusso superficiale coefficiente di deflusso. Questo termine si riferisce alla proporzione di umidità drenata dal deflusso superficiale per un qualsiasi periodo di tempo, dalla quantità totale di umidità che è arrivata durante lo stesso periodo di tempo su data zona. Il coefficiente di deflusso è espresso in frazioni di unità o in percentuale.
Il coefficiente di deflusso primaverile su terreni sabbiosi è molto basso a causa della loro elevata permeabilità all'acqua e varia da 0,01…0,02 a 0,10…0,15. I coefficienti di deflusso dalle aree forestali e non forestali differiscono poco.
Su terreni argillosi, il coefficiente di deflusso primaverile varia notevolmente, principalmente a seconda del grado e della profondità di congelamento del suolo. Secondo le osservazioni in diversi punti, può variare da 0, quando tutta l'umidità entra nel suolo, a 1,0, quando tutta l'acqua della neve scorre lungo il deflusso superficiale. Il deflusso superficiale dalle aree forestali su suoli argillosi è 1,5…3,5 volte inferiore rispetto alle aree non forestali. Nelle aree forestali, il deflusso superficiale primaverile inizia solo dopo la formazione di terreno appollaiato. Ci sono anni in cui l'intero deflusso dell'acqua di scioglimento, a causa del lento scioglimento della neve, passa nel sottosuolo. Di norma, il deflusso primaverile è caratterizzato dai valori più bassi nei bacini idrografici ricoperti da piantagioni di conifere e miste di conifere-decidue, a causa del lento scioglimento delle nevi e dell'aumentata capacità di infiltrazione dei rifiuti forestali e del suolo.
L'entità del deflusso superficiale dell'acqua piovana e di fusione dipende in larga misura dalle attività economiche svolte nella foresta. Studi in varie zone naturali del nostro e di altri paesi mostrano che dopo il disboscamento delle foreste nei bacini idrografici, il coefficiente di deflusso superficiale aumenta di 4-5 volte o più nei primi anni dopo l'abbattimento, a seconda della larghezza delle aree di taglio, e quindi , man mano che la foresta viene ripristinata, queste differenze diminuiscono fino a completare la equalizzazione del flusso. Il taglio netto aumenta maggiormente il deflusso nelle aree con un'elevata percentuale di precipitazioni invernali.
Su terreni di diversa composizione meccanica, l'influenza del bosco e del disboscamento sul deflusso superficiale non è la stessa. Sui terreni sabbiosi, la variazione del deflusso superficiale a seguito di sfalci è meno pronunciata rispetto ai terreni argillosi e argillosi, a causa della differenza di permeabilità all'acqua. Ad esempio, su terreni sabbiosi nelle pinete della Bielorussia, il coefficiente di deflusso superficiale varia da 0,02 a 0,05 e su tagli netti da 0,02 a 0,12.
Il periodo di ripristino delle proprietà idroregolatrici del bosco dopo il disboscamento dipende dal tasso di ripristino della copertura vegetale in disboscamento e dalla sua natura. Con un'abbondante e rapida rigenerazione del ceduo, il livellamento del deflusso superficiale nella foresta e nelle radure termina 5-6 anni dopo l'abbattimento. Con il rimboschimento artificiale nelle radure, soprattutto con materiale vegetale di grandi dimensioni, il livellamento del deflusso può essere completato in tempi più brevi. Con il successivo rinnovo naturale, si osserva un livellamento del deflusso dopo 15-20 anni. Nelle radure a lento rimboschimento, ricoperte da vegetazione erbacea o adibite a seminativi, fienili, pascoli, il livellamento del deflusso superficiale può essere prolungato per un periodo più lungo, e talvolta si osserva un ulteriore aumento del deflusso.
Diversamente, il deflusso superficiale cambia durante l'abbattimento graduale e selettivo della foresta, quando solo una parte degli alberi viene tagliata per ogni gradino e l'area è completamente ricoperta di foresta. Durante tale abbattimento, le proprietà fisiche dell'acqua del suolo forestale e il deflusso superficiale cambiano appena, ad eccezione dei casi in cui, a seguito dell'abbattimento, la densità dei popolamenti forestali diminuisce a 0,5 o meno.
Nelle aree pianeggianti che non hanno deflusso di pendii, l'abbattimento netto delle foreste in zone di eccessiva umidità contribuisce all'emergere di un altro fenomeno negativo: il ristagno, specialmente su terreni con una composizione meccanica pesante e una bassa permeabilità all'acqua. Nel processo di riforestazione nelle aree disboscate, il ristagno idrico si interrompe. Con l'abbattimento graduale e selettivo, di norma non si osserva il ristagno.
Negli orizzonti superiori del suolo si trovano spesso strati argillosi o limosi resistenti all'acqua con bassa permeabilità all'acqua, come ad esempio l'orizzonte B nei suoli podzolici; superare la permeabilità della falda acquifera e l'acqua può accumularsi al di sopra di essa. Quest'acqua si chiama acqua superiore. In posizione orizzontale, l'acqua appollaiata è stagnante e compromette l'aerazione del suolo. Sulle pendici scorre negli strati del suolo; sopra l'orizzonte resistente all'acqua e può raggiungere ruscelli, fiumi, laghi, ecc. Questo fenomeno è chiamato deflusso del suolo. La fornitura di umidità nell'acqua appollaiata è generalmente piccola, quindi viene rapidamente consumata dall'evaporazione fisica e dalla traspirazione.
Viene chiamato il flusso dell'acqua negli orizzonti del suolo e il suo gemito nello spessore del suolo in ruscelli, fiumi, laghi deflusso al suolo, e il valore totale del suolo e del deflusso del suolo - deflusso del suolo.
A causa della maggiore infiltrazione di umidità nel suolo della foresta rispetto all'infiltrazione nel campo, il valore del suolo e del deflusso del suolo è 1,5 volte superiore nei bacini idrografici forestali rispetto al campo. Il deflusso del suolo e del suolo è caratterizzato da una velocità leggermente inferiore rispetto al deflusso superficiale, pertanto le fluttuazioni del deflusso totale si verificano 4-10 giorni dopo nei bacini idrografici forestali e la loro ampiezza è molto inferiore rispetto a quelli di campo. L'effetto levigante della foresta sulle fluttuazioni del deflusso si manifesta particolarmente chiaramente durante i periodi di inondazioni, inondazioni e acque basse.
In generale, l'effetto della foresta sul deflusso è quello di ridurre il deflusso superficiale e aumentare la quantità di scioglimento e acqua piovana che penetra nel suolo e nelle acque sotterranee. Nella foresta, rispetto al campo, la maggior parte dell'umidità entra nel deflusso del suolo e non partecipa al processo di evaporazione fisica. Come risultato di questa trasformazione, la portata dei fiumi aumenta con l'aumento della copertura forestale dei loro bacini idrografici e si stabilizza durante la stagione.
Nella regione del Trans-Volga, nella regione di Mosca, nelle regioni occidentali e nord-orientali della parte europea del nostro paese, per ogni aumento del 10% della copertura forestale dei bacini fluviali, il deflusso aumenta di 9 ... 14 mm. In diverse regioni del paese, compresa la steppa e zone forestali, con un aumento della copertura forestale dei bacini idrografici dallo 0 al 10%, l'aumento del deflusso è di 18 ... 28 mm, dall'11 al 20% - 7 ... 16 mm, dal 21 al 30% - 5 . .. 12 mm, dal 31 al 60% - 6 ... 11 mm.
Insieme alla regolazione del deflusso superficiale e del suolo, le foreste svolgono un ruolo importante nella protezione delle risorse idriche dall'inquinamento fisico, chimico, biologico e termico. È noto che i prodotti dell'erosione idrica del suolo, provenienti dal deflusso in fiumi, laghi, bacini idrici e altri corpi idrici, riducono la purezza dell'acqua, contribuiscono all'insabbiamento e alla formazione di sedimenti. I danni causati dall'interramento dei fiumi navigabili da parte dei prodotti dell'erosione ammontano ogni anno a 20 milioni di rubli e dall'interramento di stagni e bacini idrici - 30 milioni di rubli. Acqua pura necessari non solo agli esseri umani, ma anche alle imprese industriali. L'inquinamento dei corpi idrici riduce il contenuto di ossigeno nell'acqua, che ha un effetto molto dannoso sulla vita della fauna e della flora acquatiche.
La copertura forestale riduce al minimo l'erosione idrica del suolo. Dopo la deforestazione, il dilavamento del suolo può raggiungere i 500…600 m 3 /ha. I corpi idrici non protetti dalle foreste diventano rapidamente poco profondi a causa dell'insabbiamento e della sedimentazione. Un processo simile è tipico, ad esempio, per i bacini idrici di Kuibyshev e Tsimlyansk. Molti serbatoi si insabbiano del 70% o più in pochi anni.
La superficie dei corpi idrici disboscati riceve molte volte più energia solare rispetto a quella boschiva. A questo proposito, la temperatura dell'acqua al loro interno può essere 7–8°C più alta. Questo aumento della temperatura dell'acqua durante la stagione calda influisce negativamente sulla fauna. È noto che il metabolismo dei pesci dipende dalla temperatura dell'acqua. Un aumento della temperatura dell'acqua di 10°C aumenta la loro richiesta di ossigeno di 2-3 volte. Ci sono casi in cui la deforestazione lungo le rive di piccoli fiumi ha portato alla morte di alcune specie di pesci.
Un aumento della temperatura dell'acqua dovuto alla deforestazione può avere effetti negativi sulle forniture idriche pubbliche e industriali a causa dei cambiamenti nel gusto, nell'odore e nelle proprietà chimiche e di raffreddamento. Si ritiene che un aumento della temperatura dell'acqua di oltre 3°C al di sopra dell'aumento causato dalle condizioni meteorologiche sia sfavorevole ai fini sopra indicati.
È possibile regolare il riscaldamento dell'acqua nei fiumi e in altri bacini idrici attraverso attività forestali, creando fasce forestali ombreggianti. I ruscelli possono essere ombreggiati da arbusti e i fiumi da strisce di alberi. In questo caso, l'aumento massimo della temperatura dell'acqua non supererà i 10°C. Le strisce ombreggianti possono essere posizionate lungo le sponde del fiume con alcune interruzioni per le spiagge, ecc.
La qualità dell'acqua dolce dipende in larga misura dal contenuto di sostanze chimiche disciolte in essa. Le piantagioni forestali hanno un effetto positivo sulla qualità dell'acqua, riducendone la durezza, aumentando l'alcalinità e migliorando le proprietà organolettiche.
In connessione con l'abbattimento intensivo delle foreste, l'uso diffuso di fertilizzanti minerali e organici in agricoltura, lo scarico delle acque reflue nei corpi idrici, si pone il problema dell'inquinamento chimico e batterico dei corpi idrici.
Il rapporto dell'Organizzazione internazionale della sanità delle Nazioni Unite indicava che l'85% di tutta l'umanità consuma acqua malsana. Ogni anno circa 500 milioni di persone si ammalano a causa del consumo di acqua potabile contaminata. Secondo le statistiche, nei paesi dell'Europa occidentale ogni giorno entrano nei bacini 400 litri o più di acque reflue domestiche e industriali per abitante. Il Reno è stato trasformato nel più grande pozzo nero d'Europa. Ogni giorno arrivano fino a 30mila kg di fenolo solo dalla zona industriale della Ruhr. La quantità di cloruri che il Reno porta con le sue acque nei Paesi Bassi è in media di 225,6 kg/s. Per rendere le acque del Reno adatte al consumo, sono necessari costosi impianti di trattamento. A causa dell'aumento dell'inquinamento delle acque, la balneazione è vietata in quasi tutti i principali fiumi dell'Europa occidentale. Le acque dei bacini inquinati da sostanze organiche costituiscono un ottimo ambiente per lo sviluppo dei protozoi. Diventano una fonte di malattie pericolose. Il limo nero putrefattivo, che emette idrogeno solforato, copre il fondo dei serbatoi inquinati dalle acque reflue. L'inquinamento delle acque provoca enormi danni all'economia nazionale e assume proporzioni tali che sono necessari ingenti fondi per eliminarlo.
La foresta è uno dei mezzi efficaci per prevenire l'inquinamento delle acque. Nell'acqua dei bacini forestali, il contenuto di sostanze chimiche è generalmente basso (fino a 0,9 mg/l); dopo la deforestazione, il loro contenuto aumenta di 50 volte o più. Da ogni chilometro quadrato di bacini idrografici boschivi, fino a 7 tonnellate di sostanze chimiche disciolte entrano nei corpi idrici; nei bacini idrografici non boschivi, questo valore aumenta a 17 t/ha. A causa di un così forte inquinamento chimico, l'acqua diventa inadatta all'uso domestico e industriale, spesso si verifica una fioritura dei corpi idrici a causa della riproduzione intensiva di alghe, ecc.
La questione dell'influenza della foresta sugli indicatori batteriologici dell'acqua merita un'attenzione particolare. Le norme per il contenuto consentito di batteri nell'acqua prevedono il loro livello massimo entro 10.000 colonie per 100 ml in base al contenuto totale di Escherichia coli. In alcuni casi, a causa dello scarico di acque reflue urbane e agricole non trattate nei corpi idrici, il contenuto di batteri nell'acqua supera i limiti consentiti.
Le foreste possono essere un mezzo efficace per proteggere l'acqua dolce dalla contaminazione batterica. Gli studi hanno dimostrato che gli indicatori batteriologici dell'acqua che passa attraverso le piantagioni forestali sono molto migliori dell'acqua proveniente da aree aperte. Il numero di batteri nell'acqua che passa attraverso le fasce forestali può essere da 2 a 25 volte inferiore rispetto al loro numero nell'acqua che passa attraverso il campo.
Varie specie di alberi e arbusti influiscono in modo diverso sulla qualità dell'acqua che passa attraverso le piantagioni forestali. Se la torbidità dell'acqua che scorre da un'area senza alberi è del 100%, dopo essere passata attraverso una piantagione di pini, diminuisce a 20, olmo - a 17, quercia con frassino - al 15%. Se 1 litro d'acqua che entra nel serbatoio da un pascolo contiene il 100% di E. coli, dopo averlo passato attraverso piantagioni di olmi e acacie, il numero di questi batteri diminuisce di 10, attraverso il pino - di 18 volte e attraverso la quercia con un miscela di cenere - di 23 volte. Un netto miglioramento della qualità dell'acqua che passa attraverso le piantagioni forestali è indicato anche dai dati sul colititer, che è 20 per l'acqua che è passata attraverso una piantagione di pini, 15 per l'acqua che è passata attraverso una piantagione mista di querce e solo 1,1 per l'acqua proveniente da un pascolo. Il bosco, quindi, influisce sia sul miglioramento della qualità dell'acqua che sulle componenti quantitative del ciclo dell'acqua (precipitazioni, deflussi, evaporazione) e può essere efficacemente utilizzato per risolvere i problemi di regolazione e protezione delle risorse idriche, proteggendo dall'erosione, dall'acqua chimica e batteriologica inquinamento, ecc.
L'esperienza accumulata nello studio completo della protezione dell'acqua e del ruolo protettivo delle foreste consente di organizzare e gestire l'economia senza danneggiare le risorse idriche. Sulla base della ricerca per le singole zone naturali del nostro paese, sono state sviluppate norme per la copertura forestale ottimale dei bacini idrografici, in base alle quali vengono preservate e migliorate le proprietà di protezione delle acque e di regolazione delle acque del bosco e il bilancio idrico dei territori.
Le norme per una copertura forestale ottimale dipendono principalmente dalle condizioni naturali di una particolare area forestale. Se nelle zone di eccessiva umidità la copertura forestale ottimale è del 60% o più, nelle zone aride può essere del 25% o molto inferiore. All'interno della stessa regione forestale, la copertura forestale ottimale dei bacini idrografici può variare a seconda delle proprietà fisiche dell'acqua del suolo.
Su terreni di forte composizione meccanica, la copertura forestale ottimale dovrebbe essere inferiore rispetto a terreni leggeri.
Su terreni di diversa composizione meccanica (tenendo conto della bonifica del drenaggio forestale), la copertura forestale ottimale (secondo Molchanov, 1973) è (%):
- Argilla, zolla podzolica - 50
- Argilloso, sod-podzolic - 40
- Sabbioso, sod-podzolic - 30
- Grigio scuro e grigio argilloso - 25
- Chernozem lisciviati - 20
- Terreni sabbiosi (assolutamente forestali) - 100
- Humus-torba-gley su terriccio sabbioso di copertura - 100
Nelle zone di forte carenza idrica, al fine di aumentare il deflusso totale, è possibile ridurre la norma di copertura forestale ottimale, tagliando in toto o in parte i boschi e sostituendoli con vegetazione erbacea, arbustiva o boscosa che consuma meno acqua.
Studi e lavori simili sono ampiamente condotti negli Stati Uniti. Pertanto, secondo gli scienziati americani, l'aumento del deflusso nel primo anno dopo il taglio netto in piccoli bacini idrografici nella parte occidentale della Carolina del Nord variava da 152 a 432 mm. In West Virginia, il taglio netto delle foreste nei bacini idrografici e la successiva distruzione della vegetazione legnosa con erbicidi hanno aumentato il deflusso di 203...406 mm, nel New Hampshire - di 203...356 mm. L'entità dell'aumento del deflusso totale a seguito della deforestazione dipende in gran parte dalle proprietà di consumo idrico delle specie arboree che formano le foreste. A Wagon Wheel Gap, in Colorado, il taglio netto dei popolamenti di pioppo tremulo ha comportato un aumento annuale del deflusso di 25 mm e il taglio netto di abeti e pseudo-cicuta nell'Arizona centrale è aumentato di 76 mm. In Arizona e California, dopo lo sgombero dei boschetti chapporal e la creazione del manto erboso, è stato ottenuto un aumento del deflusso di 51…356 mm all'anno (a seconda della quantità di precipitazioni invernali). Nell'Oregon occidentale, il taglio netto dell'abete Douglas è stato accompagnato da un aumento dell'apporto idrico annuale di 460 mm. Pertanto, l'abbattimento netto di piccole aree può dare un notevole aumento del deflusso totale. Prendi, ad esempio, un'area forestale spartiacque di 1.600 ettari che è riuscita a produrre tronchi con un fatturato di abbattimento di 80 anni. L'abbattimento netto sarà effettuato annualmente su 20 ettari. Se nel primo anno l'aumento del deflusso è di 254 mm, e poi diminuisce linearmente fino a zero in un ciclo di dieci anni, l'aumento medio annuo del deflusso totale su una superficie di 1600 ha sarà di circa 13 mm, che corrisponde a 208 milioni di litri all'anno. Questo aumento soddisferà il fabbisogno idrico di altre 845 persone (600 litri per persona al giorno) o irrigherà altri 137 ettari con una velocità di irrigazione totale di 152 mm.
Si prevede di aumentare il deflusso totale mediante disboscamento con strisce adiacenti ai corsi d'acqua, dove è previsto un elevato livello di consumo idrico. L'abbattimento lungo la costa può dare risultati favorevoli nelle regioni aride e semiaride, dove crescono varie inutili freatofite. Il consumo di acqua da parte dei freatofiti è così grande che la loro distruzione è uno dei mezzi più importanti per aumentare l'approvvigionamento idrico. Le freatofite assorbono 610…1220 mm di acqua all'anno. Quanta acqua si può risparmiare abbattendo alcuni dei principali consumatori di acqua - pioppo, ontano, tamerice, ecc.? È stato calcolato che se il consumo di acqua dei freatofiti in 17 stati degli Stati Uniti occidentali viene ridotto del 25%, la quantità di acqua risparmiata sarà di 7,5 miliardi di m 3 .
Nella valle del Rio Grande è stato implementato un vasto programma statunitense di controllo delle freatofite. In un'area, la costruzione di un canale di irrigazione su un'area priva di freatofite ha consentito di risparmiare circa 620 milioni di m 3 di acqua all'anno. In un'altra area, l'abbattimento della vegetazione freatofitica su 2145 ha ha consentito di risparmiare 17 milioni di m 3 di acqua all'anno.
Allo stesso tempo, un aumento del deflusso totale attraverso il disboscamento delle foreste sui bacini idrografici, lungo le sponde dei fiumi e dei corpi idrici può avere conseguenze negative (insorgere di inondazioni, inondazioni, erosione idrica del suolo, ecc.), quindi , in tutti i casi, la deforestazione dovrebbe essere accompagnata dalla sostituzione della vegetazione protettiva che consuma meno acqua e dalla conservazione dei rifiuti forestali e del suolo. Studi negli Stati Uniti hanno dimostrato che la sostituzione di una foresta di conifere con una foresta decidua che consuma meno acqua contribuisce a un aumento del deflusso totale di 60-100 mm all'anno, mentre le proprietà di protezione dell'acqua della foresta cambiano in modo insignificante.
Un aumento del deflusso totale, pur mantenendo le proprietà idroprotettive della foresta, può essere ottenuto anche mediante abbattimenti non chiari, come selettivi, graduali e diradamento nelle foreste giovani. Con tali talee nei bacini idrografici, il deflusso dell'acqua aumenta in proporzione alla quantità di legna tagliata.
Il massimo accumulo di neve, lo scioglimento tardivo e il deflusso possono essere raggiunti mediante l'abbattimento dei rocker, in cui la foresta viene tagliata a strisce per fornire ombra quando i raggi del sole colpiscono la superficie del pendio con un angolo il più vicino possibile a un angolo retto. Il taglio delle strisce consente di creare un muro di alberi maturi per ombreggiare e ridurre al minimo la radiazione riflessa. La larghezza delle strisce dovrebbe essere circa la metà dell'altezza di un albero medio sui pendii meridionali inferiore a 20° e da una a quattro volte l'altezza di un albero sui pendii settentrionali maggiori di 20°. Gli spazi tra le strisce dovrebbero corrispondere al numero di talee in un turno. L'uso di questo sistema negli Stati Uniti ha ridotto di 137 mm le perdite d'acqua invernali dovute a una combinazione di intercettazione, evaporazione dalla superficie del manto nevoso e traspirazione. Le perdite estive e autunnali dovute all'intercettazione dell'umidità da parte della chioma e della traspirazione sono state in media di 56, 102 e 117 mm a una profondità del suolo rispettivamente di 91, 122 e 152 cm, di circa 254 mm, l'aumento annuale del flusso sarà di 85 mm.
Nelle aree arboree agricole situate in zone di umidità insufficiente e instabile, il deficit idrico, che limita la produttività delle colture agricole, può essere ampiamente compensato dalla realizzazione di sistemi di cinture forestali antierosione, di protezione del campo e di assorbimento dell'acqua. I calcoli mostrano che creando tali sistemi di cinture forestali, in 10 ... 15 anni è possibile ridurre il deflusso superficiale dai seminativi di 2 volte, la rimozione della neve di 3 volte, l'evaporazione improduttiva del 15 ... 20%, il che aumentare l'approvvigionamento idrico dell'agricoltura di 1,4 ... 1,5 volte.
Sulla base di numerosi studi in URSS e all'estero, è stato stabilito che non tutte le foreste svolgono nella stessa misura funzioni di regolazione e protezione dell'acqua. Ad esempio, le foreste sui bacini idrografici svolgono un ruolo prevalentemente di regolazione dell'acqua, mentre le foreste lungo le rive dei fiumi e di altri corpi idrici svolgono un ruolo protettivo e di assorbimento dell'acqua. Questo viene preso in considerazione nel nostro paese e in alcuni altri paesi quando si dividono le foreste in gruppi in base al loro scopo funzionale. Per ogni gruppo di foreste vengono sviluppati alcuni sistemi di misure economiche, volti a migliorare le funzioni speciali delle foreste.
In URSS, le foreste protettive dell'acqua, insieme ad altre foreste di importanza protettiva, sono assegnate al gruppo I. Sulla base di studi speciali per molte regioni del paese, sono stati sviluppati standard per l'assegnazione di foreste di protezione dell'acqua lungo le rive di fiumi, laghi, bacini artificiali, sorgenti minerali, ecc. Come foreste di protezione lungo i fiumi, foreste in acque basse dovrebbero essere identificati sponde, pianure alluvionali e pendii delle sponde primarie valli fluviali, fascia idroassorbente a protezione della cresta del substrato roccioso della valle del fiume, posta sulla zona della dorsale (50…200 m, a seconda della composizione meccanica del suolo, della pendenza della zona della dorsale e delle specie arboree).
Lungo i fiumi si distinguono tre categorie di foreste: fasce proibite; fasce di protezione costiera all'interno delle fasce proibite e fasce lungo i fiumi in fase di deposizione delle uova.
Secondo l'Istituto "Soyuzgiproleskhoz", le caratteristiche principali della silvicoltura nelle foreste di aree riservate lungo fiumi, laghi e altri corpi idrici sono:
- nel massimo incremento della superficie boschiva nelle fasce interdette e nella distribuzione uniforme delle foreste lungo il bacino idrografico del bacino idrografico con copertura forestale ottimale;
- nell'utilizzo di talee uniformi, selettive di gruppo, graduali e nette nei casi in cui l'abbattimento selettivo o graduale non sia giustificato dal punto di vista selvicolturale;
- nella produzione di colture di quelle specie arboree e arbustive che, per le loro proprietà protettive, meglio rispondono alle condizioni del luogo;
- nella coltivazione di tali piantagioni forestali, che, tenendo conto del valore di conservazione dell'acqua, forniscono la massima produttività delle piantagioni e riducono al minimo il periodo di riforestazione.
L'abbattimento del rimboschimento nelle foreste di aree limitate lungo fiumi, laghi e altri corpi idrici dovrebbe mirare a migliorare la protezione delle acque, la protezione del suolo, le funzioni climatologiche, sanitarie e igieniche e altre funzioni. Allo stesso tempo, devono garantire l'uso tempestivo del legno senza perdere le sue qualità tecniche, migliorando la struttura dell'età e aumentando la qualità e la composizione delle specie delle piantagioni. Il metodo di abbattimento nelle foreste di aree ristrette dipende dallo scopo, dalla composizione e dalla produttività, dalla struttura per età e dalla densità degli impianti. Considerando un complesso di fattori, viene scelto un tale metodo di abbattimento che contribuisce alle migliori prestazioni di regolazione dell'acqua, protezione del suolo e altre funzioni da parte delle piantagioni. Il metodo di disboscamento dovrebbe garantire il rimboschimento e la formazione di piantagioni con la composizione di specie desiderata e un'elevata produttività.
Alle attività selvicolturali, ai metodi e alle tecnologie di abbattimento sono imposti i seguenti requisiti:
1. Conservazione continua dell'ambiente forestale, in cui tutte le componenti della biogeocenosi forestale svolgono collettivamente funzioni protettive. Ciò si ottiene mediante un diradamento da leggero a moderato della chioma degli alberi mediante abbattimento selettivo o graduale di media intensità.
2. Rimboschimento immediato delle aree abbattute con specie desiderabili attraverso la conservazione del sottobosco, una rapida rigenerazione successiva o l'insediamento di piantagioni forestali. In queste condizioni sono più efficaci le talee graduali, che consentono non solo di preservare, ma anche di ottenere il sottobosco delle specie principali. Approssimativamente lo stesso obiettivo è raggiunto da tagli netti e stretti.
3. Migliorare le condizioni igienico-sanitarie e la qualità del popolamento mediante l'eliminazione, in primo luogo, di alberi malati, danneggiati, nonché di alberi a crescita ridotta e in tutto o in parte di alberi di specie secondarie.
4. Ottenere la massima crescita del legno sugli alberi migliori. L'abbattimento graduale e selettivo attiva i processi fisiologici (fotosintesi, traspirazione, ecc.) degli alberi rimasti e aumenta la produttività del bosco e le sue proprietà protettive.
Come risultato di un complesso di misure forestali, si dovrebbe ottenere una distribuzione uniforme delle foreste sull'intero bacino idrografico con una copertura forestale ottimale.
L'abbattimento di legname in aree ristrette lungo fiumi, laghi e altri specchi d'acqua dovrebbe garantire un miglioramento della composizione delle specie delle piantagioni, un aumento della qualità e della stabilità delle piantagioni, una riduzione dei tempi per la coltivazione del legno maturo e un aumento la quantità di legna utilizzata per unità di superficie. Il rimboschimento nelle aree vietate lungo le sponde dei fiumi e intorno ai bacini artificiali dovrebbe garantire il rimboschimento di tutte le aree non boschive in breve tempo (5 ... 10 anni).
Per lo sviluppo di successo delle piantagioni nella parte vicino al fiume della pianura alluvionale sulle sabbie del canale, le proprietà di vegetazione forestale delle sabbie del canale, l'altezza sopra l'acqua bassa, lo spessore dei depositi alluvionali, il corso del declino dell'acqua di disgelo, il la profondità delle acque sotterranee, l'umidità delle sabbie durante la stagione di crescita e le condizioni meteorologiche della stagione di crescita sono di grande importanza. Per salvare le piantagioni dall'impatto negativo di inondazioni, ghiaccio e altri fattori, non dovrebbero essere portate alla linea di galleggiamento bassa. La pratica ha dimostrato che il limite inferiore per la creazione di colture è di 100 cm al di sopra del livello medio dell'acqua bassa nel fiume. Nelle aree al di sotto di questo segno, è necessario creare una cintura aeroidrofitica da piante semiacquatiche - canna, canneto, ecc.
Nelle aree destinate al rimboschimento, le piantagioni possono essere continue e oscillanti. Nelle piantagioni rocker, le strisce di impianto si alternano a strisce di sabbia nuda. La piantagione solida protegge i sedimenti in modo più affidabile. Tuttavia, come hanno dimostrato le osservazioni, le piantagioni di rocker riducono il costo del rimboschimento e contribuiscono al naturale rimboschimento delle sabbie (crescita eccessiva di strisce interstadio autoseminanti).
Al fine di aumentare la produttività delle foreste di aree ristrette, si consiglia di seminare il lupino sotto la volta della foresta e durante la creazione di colture forestali. Tuttavia, il lupino non deve essere seminato su sabbie sciolte profonde molto secche e su terreni umidi e bagnati.
La ricostruzione delle piantagioni è una sostituzione completa o parziale delle piantagioni che non possono svolgere in modo soddisfacente il ruolo di protezione delle acque e di regolazione dell'acqua o utilizzare i terreni forestali in modo inefficiente. Come risultato della ricostruzione, è possibile coltivare piantagioni di forma complessa e composizione mista, che si distinguono per buone proprietà di protezione dell'acqua. La ricostruzione viene effettuata sui seguenti impianti: giovani popolamenti, dominati da specie arboree di scarso valore; giovani crescite a basso peso di origine sia naturale che artificiale; piantagioni di età avanzata con una densità di 0,4 e inferiore, nonché piantagioni che si trovano in condizioni sanitarie insoddisfacenti e svolgono scarsamente un ruolo di protezione e protezione dell'acqua.
A seconda delle zone di crescita forestale e delle condizioni dell'habitat, la ricostruzione delle piantagioni viene effettuata mediante sostituzione parziale di specie di scarso valore in giovani popolamenti con una irrilevante commistione delle specie principali, sostituzione di giovani soprassuoli di basso valore che non presentano le specie arboree nella loro composizione, nonché completamente insoddisfacenti nelle loro condizioni e nel ruolo di protezione e protezione delle acque.
Nelle foreste che proteggono l'acqua, i lavoratori forestali sono tenuti a monitorare costantemente il verificarsi di incendi, focolai di parassiti - insetti forestali e malattie fungine, poiché questi fattori portano alla distruzione delle piantagioni e al deterioramento delle loro proprietà di regolazione e protezione dell'acqua.
Gli usi secondari di una foresta possono influenzare fortemente la sua condizione, ovvero tutte le forme del suo servizio di protezione e protezione delle acque. Di tutti gli usi secondari della foresta, il pascolo ha l'effetto più dannoso su di essa. Con il pascolo intensivo non regolamentato, il sottobosco scompare completamente, la coerenza della lettiera e la struttura del suolo sono disturbate. Ciò porta a una forte diminuzione della capacità della foresta di trattenere e precipitare l'alluvione (principalmente di composizione meccanica grossolana), riduce la resistenza del suolo all'erosione, riduce le sue proprietà di assorbimento d'acqua e aumenta la rimozione dei prodotti dell'erosione nei fiumi.
L'organizzazione degli usi secondari nella foresta deve essere conforme alle disposizioni vigenti. Tuttavia, le pianure alluvionali vicino al fiume e i pendii ripidi non dovrebbero essere aree di pascolo. Sui pendii in pendenza, il pascolo può essere consentito in misura molto limitata. Quando ci sono segni di un notevole disturbo della lettiera, del compattamento del suolo e della formazione di flussi d'acqua lungo il pendio durante lo scioglimento della neve e le forti piogge, il pascolo del bestiame dovrebbe essere immediatamente vietato.
Nelle foreste che svolgono un ruolo di protezione dell'acqua, non dovrebbe essere consentita la raccolta dei rifiuti forestali e lo sradicamento dei ceppi. Qualsiasi sviluppo del sottosuolo sul territorio delle foreste di protezione delle acque dovrebbe essere effettuato tenendo conto delle caratteristiche del rilievo in modo da non causare processi di erosione. Al termine dello sviluppo, le discariche e le altre aree esposte dovrebbero essere imboschite.
Le foreste nei bacini idrografici di fiumi, laghi e bacini idrici svolgono un ruolo prevalentemente di regolazione dell'acqua e sono classificate come protettive e operative. In tali foreste, secondo V. T. Nikolaenko et al. (1973), le misure selvicolturali dovrebbero preservare e migliorare le funzioni di protezione del suolo, di protezione dell'acqua e di regolazione dell'acqua delle piantagioni, prevenire il verificarsi di processi di erosione, migliorare le condizioni dell'habitat per il ripristino naturale delle specie economiche, aumentare la produttività e migliorare lo stato generale delle foreste.
I metodi di abbattimento e la tecnologia di disboscamento sono stabiliti in base alle caratteristiche biologiche delle specie arboree, ai tipi di foresta, alla pendenza e all'esposizione dei pendii, alle condizioni di riforestazione, alla stabilità del suolo contro l'erosione, alla presenza e allo stato del sottobosco delle specie principali. Dovrebbero garantire la conservazione della quantità massima di sottobosco vitale delle specie principali e contribuire al ripristino di successo delle foreste nelle radure nel più breve tempo possibile con specie economicamente preziose.
A seconda della composizione delle piantagioni, delle caratteristiche biologiche delle specie arboree, della pendenza e dell'esposizione dei pendii, nonché delle condizioni di crescita e della natura del rimboschimento nelle foreste protettive e operative, continuo volontario-selettivo, graduale e di gruppo si effettua l'abbattimento. Il diradamento in queste foreste mira a migliorare la composizione delle specie, le condizioni sanitarie e soprattutto a mantenere e rafforzare il ruolo protettivo e di protezione delle acque. L'altitudine sul livello del mare, la pendenza e l'esposizione dei pendii, lo spessore e la resistenza all'erosione del suolo, nonché lo stato delle piantagioni, determinano la natura e l'intensità del diradamento.
Il rimboschimento nelle foreste protettive e operative è principalmente naturale, pertanto, durante il processo di taglio, dovrebbe essere preservata la quantità massima di sottobosco vitale e il secondo strato della specie principale. Dopo che il disboscamento è stato completato, il sottobosco gravemente danneggiato e la giovane crescita di quercia, frassino e altri legni duri vengono tagliati.
Con l'abbattimento graduale e selettivo di gruppo, ogni successivo abbattimento può essere effettuato solo se nell'area di taglio è presente un sottobosco vitale sufficiente delle specie principali per ripristinare la foresta. Si sta curando il sottobosco di specie di conifere e latifoglie rimaste nell'area di taglio, che consiste nel liberarlo dai residui di disboscamento e dall'oppressione da sottobosco e copertura. Se non c'è sottobosco, vengono prese misure per promuovere la rigenerazione naturale o creare piantagioni forestali.
Un uso secondario nelle foreste protettive e di sfruttamento è il pascolo. Negli appezzamenti che entrano nell'abbattimento, il pascolo è vietato 10 anni prima dell'abbattimento. Inoltre, non è consentito pascolare il bestiame nelle foreste giovani della 1a classe di età, nelle aree forestali appositamente protette e nelle aree in cui sono state adottate misure per promuovere la rigenerazione naturale.
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Le foreste di conifere e di latifoglie sono due dei tre principali tipi di foresta. La vita in queste foreste si sviluppa in modi diversi, il che è spiegato dalla differenza in , come mostrano gli esempi in questa pagina.
uomo e foresta
L'impatto delle attività umane sulle foreste di tutto il mondo è enorme. Le foreste sono una parte importante dell'economia di molti paesi: produttori di legno, carta, materiali da costruzione e mobili. L'intervento umano nelle foreste li minaccia di morte. Problemi particolarmente gravi sorgono quando le piantagioni di altri alberi a crescita rapida vengono piantate sul sito di foreste tagliate: disturbano l'habitat, spostano i suoi abitanti e cambiano radicalmente il paesaggio. Le piantagioni sono importanti fonti di legname, ma possono danneggiare gli ecosistemi forestali. Delle vaste foreste decidue dell'antichità, ben poco è sopravvissuto fino ad oggi. Ciò è spiegato dalla diffusione dell'agricoltura e dalla rapida crescita delle città. L'attività umana distruttiva, ad esempio, pioggia acida, minaccia gli ultimi resti di foreste. Dobbiamo ricordare questo pericolo e adottare tutte le misure per proteggere le foreste.
Le conifere prendono il nome dagli aghi verdi che ricoprono i loro rami. Nelle zone climatiche fredde e rigide, dove l'estate è breve e le precipitazioni sono scarse, ad esempio, in Nord America, nell'Europa settentrionale e in Asia, ci sono enormi foreste di abeti rossi, cedri, pini, abeti e larici. A sud, le conifere crescono miste alle latifoglie nelle cosiddette foreste miste. Le conifere sono ricoperte di aghi anziché di foglie. La superficie degli aghi è più piccola delle foglie ed evapora meno umidità. Quasi tutte le conifere sono sempreverdi e grazie agli aghi possono produrre cibo tutto l'anno. Le conifere non possono servire come fonte di cibo per gli animali: i loro aghi sono molto duri e di solito ci sono pochi rami sul tronco. Solo poche specie vegetali possono crescere sul terreno nelle foreste di conifere. Ciò è dovuto alla mancanza di solare. Pertanto, il mondo animale in tali foreste è povero. Fa troppo freddo lì e la maggior parte dei batteri e dei lombrichi non possono vivere e prosperare. Il terreno rimane smosso e si forma pochissimo humus, motivo per cui la bassa efficienza dei cicli azotati delle sostanze minerali. Alcuni animali si sono adattati alla vita permanente nella foresta (vedi anche l'articolo ""). Quindi, le alci vagano nella ciotola in cerca di cibo e orsi e scoiattoli vanno in letargo per l'inverno e vivono delle riserve di grasso accumulate in estate e in autunno. Una breve estate calda risveglia tutti gli esseri viventi all'attività. Gli insetti si moltiplicano rapidamente e servono da cibo per gli uccelli che sono tornati a nord per riprodursi. Le conifere sotto l'abbondante luce solare crescono rapidamente.
Conifere e i loro aghi
Osservando la forma degli aghi, puoi facilmente determinare a quale specie di albero appartengono. Ecco i principali tipi di conifere:
1. Larice. Fasci per 12-20 aghi corti. Cadono in autunno.
2. Abete. Aghi singoli con punte smussate.
3. Cedro e ginepro. Piccole foglie squamose piatte.
4. Pino. Due o tre aghi collegati alla base.
5. Abete rosso. Aghi tetraedrici affilati e duri.
6. Tisza. Aghi piatti e coriacei.
Sugli alberi a foglie caduche, le foglie fioriscono ogni anno. La maggior parte di questi alberi fiorisce in primavera o all'inizio dell'estate. Le foreste di latifoglie si trovano in luoghi dove il clima è relativamente mite e c'è molta pioggia. Coprono la maggior parte del territorio dell'Europa, del Giappone, dell'Asia orientale e degli stati orientali degli Stati Uniti. Ci sono molte specie come quercia, betulla, acero e frassino. Gli alberi decidui sono ricoperti da foglie grandi e larghe. Svolgono attivamente il processo di fotosintesi per diversi mesi. Nel tardo autunno, le foglie muoiono e volano sotto l'influenza di forti venti e freddo. Ogni albero è una fonte di cibo per molti tipi di esseri viventi. Su terreni fertili, con abbondanza di luce solare, varie piante fioriscono selvaggiamente. Forniscono cibo a molte specie animali. La caduta annuale delle foglie e l'attività dei necrofagi contribuiscono alla formazione di terreni ricchi di humus, nitrati e minerali. In inverno, gli animali nelle foreste decidue conducono uno stile di vita più attivo rispetto alle foreste di conifere. Ma la vita delle foreste decidue è particolarmente ricca in primavera e in estate: abbondano piante, insetti, uccelli e mammiferi. Nell'Europa meridionale, negli Stati Uniti sudoccidentali, in Australia, in Nuova Zelanda e nel Sud America settentrionale, molti alberi decidui si sono adattati a estati molto calde e secche. Hanno alcune caratteristiche in comune con le conifere. Sono diventati sempreverdi e le loro foglie sono più piccole e più spesse, il che consente loro di trattenere meglio l'umidità.
Come misurare l'altezza di un albero
Attacca una striscia di carta al tronco di un albero all'altezza della tua altezza e misurala 1 (in cm). Allontanati dall'albero, tenendo il righello a debita distanza fino a quando il bordo superiore della striscia non si allinea con il segno di 3 cm sul righello. Segna quale segno sul righello corrisponderà alla cima dell'albero, dividi questo numero per 3 e moltiplicalo per la tua altezza (ad esempio, 21 cm: 3 x 150 cm danno 1050 cm o 10,5 m).
Tundra forestale e foreste di conifere
Tra le zone della tundra e delle foreste di conifere c'è una transizione: la tundra forestale. Si tratta di una fascia stretta in cui la distribuzione della vegetazione dipende soprattutto dalle condizioni locali.
Al confine meridionale della zona della tundra, in luoghi riparati dal vento e riscaldati, compaiono prima arbusti o forme nane di alberi, quindi a sud, con l'aumento delle temperature estive e la durata della stagione vegetativa, alberi, principalmente conifere , appaiono anche. Negli habitat sfavorevoli alla vegetazione legnosa sono comuni le comunità della tundra delle varianti meridionali: ad esempio gli arbusti.
Più a sud inizia la zona delle foreste di conifere, spesso chiamata taiga. Inizialmente, questo nome apparteneva solo alle foreste, ma poi si è trasferito alle foreste di conifere in altre regioni della zona temperata dell'emisfero settentrionale. Il confine meridionale della taiga in Eurasia va da 60-61°N. sh. sulla penisola scandinava fino alla foce del fiume. Narva, poi r. Oka, più a sud delle sorgenti del fiume. Kamy, attraverso i monti Urali; nella Siberia occidentale, si trova approssimativamente sul 54° parallelo e poi attraversa il sud della Siberia centrale fino alla costa del Pacifico, lungo il sud del Sikhote-Alin e circa. Hokkaido. In Nord America, si estende da circa. Vancouver attraverso la Cordillera fino alle sorgenti del fiume. Mackenzie, Lago Winnipeg, a nord dei Grandi Laghi, fino alla foce del fiume. San Lorenzo. Condizioni di esistenza mondo biologico anche le biocenosi sono diverse in questa zona.
All'interno del territorio della zona, le temperature medie del mese più caldo sono 10-19°C, il più freddo può essere sia relativamente alto, anche positivo (fino a 3°C), sia molto basso (fino a -40°C) . La stagione vegetativa è piuttosto breve e con temperature superiori ai 10°C dura da uno a quattro mesi. Il manto nevoso dura tutto l'inverno. La precipitazione supera l'evaporazione, quindi c'è umidità in eccesso. Il permafrost è abbastanza diffuso nella zona, il che contribuisce al ristagno idrico. strati superiori suolo. Con un'umidità eccessiva, le piante si trovano in condizioni di siccità fisiologica a causa delle basse temperature e della reazione acida dell'acqua del suolo.
Vegetazione e suoli
Le specie di alberi che formano foreste ne hanno alcune proprietà comuni: hanno aghi, di regola, non cadono per l'inverno, la maggior parte di loro ha un apparato radicale superficiale. Tuttavia, con strutture di rilievo diverse e su suoli diversi, le condizioni per la formazione del suolo e l'insediamento delle piante non sono le stesse. Quindi - un'enorme varietà di comunità forestali all'interno della zona.
Nella taiga europea, le foreste di abeti e pini predominano su depositi glaciali e acqua-glaciali. Le foreste di abete rosso di vario tipo, prevalentemente con abete rosso europeo nella fascia superiore, crescono principalmente su suoli argillosi e argillosi in normali condizioni di umidificazione. Queste foreste sono piante scure e tolleranti all'ombra con una predominanza della riproduzione vegetativa che vivono sotto la loro chioma, molte specie sempreverdi o verde inverno, nessun effimero. Nel sottobosco sono comuni ginepro, salice, ribes, cenere di montagna, nel manto erboso - acetosa, wintergreen, mahnik a due foglie, settenario, felci, arbusti: mirtilli, mirtilli rossi. Ci sono molti muschi verdi e lo sfagno domina nelle zone umide. Le pinete crescono su terreni sabbiosi. I pini possono persino crescere sulle rocce, fissandosi nelle fessure della roccia e nelle zone umide. Il pino silvestre, con il suo potente apparato radicale, può vivere dove muoiono altre specie, lo stesso abete rosso, che ha un apparato radicale superficiale. Ma le piantine di pino non tollerano l'ombreggiatura, quindi sono facilmente affollate da altri alberi. Nelle foreste di conifere chiare prevale la copertura del lichene muschioso e sono comuni arbusti, xerofite (ad esempio zampa di gatto, giovani) e psammofite - cumino sabbioso, ecc.. Su terreni paludosi, la copertura arborea è oppressa, ma sopravvive comunque. Nella taiga europea c'è una mescolanza di alberi a foglia piccola e foreste secondarie di ontani, betulle e pioppi tremuli crescono sul sito di radure e incendi.
Nella Siberia occidentale, le pianure scarsamente drenate sono dominate da foreste scure di abeti rossi. L'abete siberiano e l'abete dominano qui con una mescolanza piuttosto ampia di pino cedro. Siberia centrale quasi completamente occupato da boschi di larici leggeri resistenti al freddo, che perdono aghi morbidi per l'inverno. Il larice cresce meglio di altre specie in condizioni di permafrost e bruscamente clima continentale. Prevalgono due tipi di larice: siberiano e dahuriano. In Estremo Oriente, la taiga di montagna è distribuita principalmente con il predominio dell'abete rosso di Ayan e dell'abete bianco. Ci sono ancora più boschetti di cedro degli elfi, una forma strisciante di una specie speciale della famiglia dei pini. Ricoprono i pendii delle montagne e delle colline con un tappeto continuo.
In Nord America, la zona della taiga si estende anche da un oceano all'altro. Suo confine settentrionale raggiunge il 48° parallelo a est della terraferma e quello meridionale scende molto più a sud che in qualsiasi altra parte dell'Eurasia. La composizione delle specie della taiga americana è molto più varia di quella eurasiatica.
A quei generi comuni in Eurasia si aggiungono cicute, pseudo-cicute, thuja e sequoie più amanti del calore. Alcuni di loro si trovano nell'Asia orientale e nell'Himalaya, il che indica la loro precedente connessione floristica con le regioni nordamericane. Abeti rossi, pini, abeti, larici sono rappresentati, di regola, dalle loro specie speciali. Ci sono molti alberi dalle foglie piccole in questa taiga, che appartengono anche a specie endemiche.
Le cordigliere fungono da barriera significativa alla diffusione di piante e animali. Sebbene la zona delle foreste di conifere in montagna non sia interrotta e sia una taiga di montagna con condizioni caratteristiche dell'intera zona, le foreste della costa del Pacifico differiscono nettamente dalla cosiddetta taiga canadese orientale. Qui incidono sia la disunità delle regioni negli ultimi stadi dello sviluppo del mondo organico dopo la formazione della barriera montuosa, sia le differenze nelle condizioni moderne per l'esistenza della vita.
La taiga canadese è molto simile alle foreste settentrionali dell'Eurasia.
Qui dominano l'abete canadese (bianco) e il nero, il larice americano, vicino al larice Dahurian. Delle specie a foglia piccola sono comuni la betulla di carta e il pioppo tremulo americano. Come si può notare, le specie arboree forestali sono le stesse dell'Eurasia, ma sono rappresentate da specie endemiche. Abete balsamico, cicuta canadese (cicuta orientale), thuja orientale crescono da alberi tipicamente americani. Su terreni sabbiosi, le pinete sono dominate dal pino di Banks. Nello strato arbustivo e nel manto erboso, c'è una forte somiglianza con le foreste dell'Eurasia.
Le foreste di conifere del Pacifico sono confinate ai piedi occidentali della Cordillera e sono comuni nel livello inferiore delle montagne. Sono molto diversi dalla taiga canadese ed eurasiatica. Nella parte settentrionale, queste foreste hanno qualche somiglianza con la vegetazione forestale dell'Asia orientale.
Le foreste di larici dominano qui con il larice dell'Alaska vicino a Dahurian. Al sud, in condizioni molto clima umido con inverni miti ed estati fresche, sono frequenti le peculiari foreste “pluviali”, originali sia nella struttura che nella composizione delle specie. Nonostante l'abbondante umidità, qui non c'è quasi acqua stagnante, poiché il rilievo è sezionato. Le foreste sono dominate da grandi conifere: abete Sitka, douglas (Douglas "abete" o pseudo-cicuta), cicuta occidentale (cicuta), thuja gigante (piegato, "cedro rosso"). A loro si uniscono spesso abete balsamico, abete rosso, pino giallo e murray e alcune specie di latifoglie: acero, tiglio, olmo. Le foreste sono multistrato, generalmente polidominanti, con un fitto arbusto e manto erboso. I tronchi caduti e i rami degli alberi formano spesso una specie di pavimento da due a tre metri dal suolo. Muschi e licheni pendono dagli alberi e in apparenza queste foreste a volte assomigliano a umide foreste tropicali, specialmente la loro versione montuosa. Gli alberi del livello superiore sono longevi e possono raggiungere dimensioni gigantesche: l'altezza del douglas arriva fino a 75 m (alcuni esemplari arrivano fino a 100 m), il thuja piegato arriva fino a 60 m, il diametro della cicuta il tronco arriva fino a 6 m L'intero livello superiore ha, di regola, un'altezza di 50-70 m Nel secondo livello ci sono specie di conifere e latifoglie più sottodimensionate. A sud, queste foreste raggiungono i 40-50°N. sh. Secondo il regime termico, le specie di latifoglie avrebbero dovuto crescere qui, ma in condizioni di precipitazioni elevate, le conifere dominano nel livello superiore e le specie di latifoglie occupano i livelli inferiori. Alle specie già elencate si uniscono l'abete bianco, il pino da zucchero, il cedro dell'incenso, nell'estremo sud - la sequoia sempreverde. Nelle montagne della Sierra Nevada, a 1500 m di altitudine, si sono conservati boschi di sequoiadendron gigante (albero di mammut, wellingtonia), che, come la sequoia, appartiene all'antica famiglia delle Taxodiaceae. Questi alberi vivono fino a 1500 (o forse più) anni e raggiungono un'altezza fino a 100 me un diametro del tronco fino a 15-18 m I boschetti di mammut sono ora attentamente custoditi, ogni albero è registrato e monitorato.
La flora delle foreste di conifere americane è altamente endemica. Inerente solo a loro ci sono 50 specie di abete rosso, 30 su 40 - abete, 80 su 100 - pino. Le foreste della costa occidentale sono il più possibile ricche di specie endemiche e relitte.
Sotto le foreste di conifere di entrambi i continenti, si formano più spesso i podzol.
Si distinguono per la presenza di un orizzonte dilavamento dalla superficie o ad una profondità molto ridotta, Colore bianco costituito da silice finemente dispersa. L'orizzonte di afflusso è denso, di colore rosso-marrone, arricchito in ossidi di ferro. Tali suoli si formano su croste alterate a grana grossa di rocce cristalline, su argille moreniche, sabbie fluvioglaciali, con scarsa copertura erbosa sotto lettiera di conifere. Quando la lettiera di conifere si decompone, si formano acidi e la reazione della soluzione di terreno nei terreni podzolici è acida. Gli acidi fulvici mobili contribuiscono alla lisciviazione delle sostanze dagli orizzonti superiori a quelli inferiori, dove passano in uno stato stazionario. L'humus non si accumula. Solo in presenza di lettiera fogliare dei livelli inferiori e del sottobosco, si forma lo sviluppo del manto erboso in alcuni tipi di foreste di conifere, si formano suoli fradici-podzolici con un orizzonte di humus più o meno potente. Sotto le foreste della costa del Pacifico, a causa della lettiera decidua degli strati inferiori, si possono formare anche terreni forestali marroni con un orizzonte di humus di colore scuro e relativamente potente.
Spazi significativi all'interno della zona delle foreste di conifere sono occupati da zone umide e paludi. Tutti i tipi sono comuni qui. Lo sviluppo delle paludi di sfagno è particolarmente caratteristico della taiga scura di conifere. I muschi di sfagno si depositano nella copertura del suolo. Formano densi grappoli. I muschi hanno proprietà igroscopiche, accumulano umidità e nei luoghi della loro crescita si formano torbiere rialzate con torbiere.
Mondo animale
La fauna dei boschi di conifere è abbastanza omogenea in tutta la zona. La maggior parte degli animali ha una folta pelliccia, poiché in inverno hanno bisogno di protezione dal freddo. Sono classificati come animali da pelliccia. Molti conservano cibo o vanno in letargo per l'inverno. Anche roditori e uccelli si nutrono dei semi delle conifere. Il loro numero dipende dalla resa di questi semi, perché in inverno e all'inizio della primavera questo è praticamente l'unico tipo di cibo. Tali sono scoiattoli, arvicole e topi della foresta, lepri, uccelli: schiaccianoci, schury, crociere. La fluttuazione del loro numero comporta un cambiamento nel numero dei carnivori che se ne nutrono: faine, zibellini, linci. Grandi ungulati vivono nella taiga - alci, in estate i cervi vengono qui dalle zone più meridionali e in inverno - dalle zone settentrionali. Ci sono predatori: lupi, volpi, linci, ghiottoni, visoni, orsi. I castori vivono negli stagni. Tutti questi animali si trovano nelle foreste di conifere di entrambi i continenti, ma sono rappresentati da specie, sottospecie o varietà diverse, che di solito differiscono poco tra loro per stile di vita e aspetto. Ci sono endemici in ogni continente. Le foreste del Nord America, in particolare del Pacifico, sono le più ricche di esse. Nella sottofamiglia dei tassi, la puzzola è endemica, dai roditori: il topo muschiato o il topo muschiato. L'istrice arborea - lana d'ago (porkupin) in Eurasia vive nelle regioni subtropicali e in Nord America - nella taiga. Il bisonte di legno è stato conservato nelle riserve del Nord America e in Eurasia - bisonte, che è stato a malapena salvato dalla completa estinzione in condizioni artificiali da ripetuti incroci di singoli esemplari sopravvissuti con il bisonte americano e un'ulteriore selezione secondo i tratti ereditati dal bisonte.
La produttività biologica delle foreste di conifere è superiore a quella della tundra e della foresta-tundra, ma varia notevolmente all'interno della zona. Le biocenosi più produttive si trovano nella parte meridionale delle foreste del Pacifico del Nord America. Secondo questo indicatore, non sono inferiori alle foreste di latifoglie. Sia la taiga dell'Estremo Oriente che quella dell'Europa occidentale sono produttive nella periferia meridionale della zona - fino a 100 c/ha. Ma nella maggior parte del territorio delle foreste di conifere, la produttività biologica varia da 40 a 80 q/ha.
Le foreste di conifere di entrambi i continenti sono state notevolmente alterate dall'uomo. Sono stati a lungo abbattuti, hanno sofferto di incendi. E per ragioni naturali, e per colpa delle persone, centinaia e migliaia di ettari di foreste bruciano ogni anno. Ciò è facilitato dal clima estivo secco, che spesso dura a lungo in un clima continentale. Il ripristino delle biocenosi della taiga procede lentamente. In primo luogo, nelle radure e nelle aree bruciate crescono foreste di betulle, foreste di pioppi e ontani. Sotto la loro chioma è abbastanza buono, anche se la foresta di abeti si sta lentamente rigenerando e il pino che ama la luce deve essere coltivato artificialmente, prendendosi cura delle piantagioni. La cultura della silvicoltura, compreso il rimboschimento, è elevata in Canada, Svezia e Finlandia. All'interno del nostro paese, la silvicoltura non è del tutto razionale. Spesso nelle aree bonificate rimangono rami e tronchi inutilizzabili, il che complica il rimboschimento e la protezione dagli incendi boschivi. La riduzione dell'area dei boschi di conifere porta alla scomparsa di molte piante e animali utili e provoca danni irreparabili all'intero complesso naturale di questi territori. Tuttavia, ci sono anche nuove aree forestali create dall'uomo. La coltivazione delle foreste persegue obiettivi diversi, il principale è la produzione di legname. A volte vengono piantate pinete per riparare le sabbie. Ecco perché c'erano vaste aree di pinete nelle Landes sulla costa francese di Biscaglia, dove era necessario fermare le sabbie mobili delle dune. Della stessa origine sono le magnifiche pinete sulle dune della Penisola dei Curi e la costa del Golfo di Riga.
Importanza dell'umidità per la crescita delle foreste. L'acqua svolge un ruolo importante nella vita di alberi e arbusti, dissolve i minerali del suolo, partecipa alla fotosintesi, alla traspirazione, è parte integrale cellule. La maggior parte dell'umidità viene assorbita dalle piante dal terreno. Insieme all'acqua, le piante consumano i nutrienti minerali necessari alla vita della foresta.
Dando umidità attraverso la superficie fogliare, gli alberi regolano il loro regime di temperatura. L'acqua fa parte delle cellule e dei tessuti di animali e piante, suolo, atmosfera, a seconda del suo stato e concentrazione, modifica la temperatura dell'aria e del suolo, rende i nutrienti disponibili alle piante, indebolisce la radiazione solare, aumenta o rallenta la crescita e sviluppo delle foreste.
In natura, l'acqua esiste allo stato solido, liquido e gassoso. Nel volume totale delle riserve idriche mondiali, l'acqua allo stato solido sotto forma di ghiaccio è dell'1,65%. La quantità di acqua dolce contenuta nei fiumi, nei laghi e nel suolo è pari allo 0,635% del volume delle riserve idriche della terra. L'acqua atmosferica è dello 0,001% e gli oceani del mondo rappresentano il 93,96% delle riserve di umidità totali. Questi indicatori del volume totale delle riserve idriche mondiali sono indicativi.
L'umidità solida, liquida e gassosa varia quantitativamente a seconda dell'intensità della radiazione solare e di altri fattori. L'acqua allo stato liquido, assorbendo l'energia solare, si trasforma in vapore acqueo atmosferico, la cui concentrazione in essa determina l'umidità dell'aria. La quantità di umidità nell'aria dipende dalla sua temperatura, movimento, terreno, nonché dalla stagione e dalla posizione geografica. Le alte temperature, che di per sé possono essere dannose per le piante, combinate con una sufficiente umidità dell'aria e del suolo, forniscono loro condizioni favorevoli per la crescita.
Il vapore acqueo, muovendosi nell'atmosfera, cade in condizioni di temperature più basse, condensa, rilascia molto calore e cade sotto forma di precipitazioni, alcune delle quali reintegrano le riserve d'acqua sulla terraferma. Le precipitazioni che cadono si infiltrano nel terreno o defluiscono dalla superficie del suolo ed entrano nell'oceano attraverso i fiumi.
Fonti di umidità, il loro impatto sulla foresta. Le principali fonti di umidità nella foresta sono la neve e la pioggia. La maggior parte delle precipitazioni sotto forma di pioggia e neve sciolta defluiscono sotto forma di deflusso superficiale in fiumi, laghi, mari, indugiano parzialmente sulla superficie del suolo e della vegetazione, quindi evaporano nell'atmosfera. Se la quantità di precipitazioni è significativa, una parte viene spesa per bagnare il terreno e consumare le radici delle piante.
In diverse aree geografiche del paese, la quantità di precipitazioni non è la stessa. Quindi, nelle steppe Aral-Caspiche, cadono solo 100 mm, nelle regioni nord-orientali - fino a 300 mm, al centro - 500--600 mm, nella steppa - 300--400 mm, in Siberia c'è poco precipitazioni: nella parte centrale 300 --400 mm, a est -- 270 mm, regione dell'Amur. 440 mm, su Sakhalin 540 mm. La maggior quantità di precipitazioni cade al largo della costa orientale del Mar Nero nella regione di Sochi e Batumi - 2000-2500 mm, sulla costa del Mar di Okhotsk e nel sud della Kamchatka - 800-1000 mm. La maggior parte delle precipitazioni cade in estate.
L'umidità assorbita dalle radici delle piante viene utilizzata per la fotosintesi e la traspirazione. Le precipitazioni atmosferiche, che penetrano in profondità nello strato resistente all'acqua, formano un orizzonte delle acque sotterranee e defluiscono nei fiumi come deflusso del sottosuolo. Le precipitazioni invernali sono di grande importanza selvicolturale. La neve è una fonte di approvvigionamento idrico per le piante. Il manto nevoso protegge le giovani piante dalle basse temperature e dai danni meccanici e il terreno dal gelo, garantendo così la penetrazione dell'acqua di fusione nel terreno. Ma le precipitazioni invernali possono anche avere un effetto negativo sulla foresta, causando nevicate e nevicate. La neve, indugiando sulle chiome, contribuisce alla rottura dei rami e delle cime degli alberi. Soprattutto le specie di conifere - pino e cedro - soffrono di nevicate. Si verificano nevicate, è significativo con un'alta densità di bosco e la vicinanza della chioma.
I legni duri sono meno danneggiati dai cumuli di neve, poiché perdono le foglie per l'inverno e hanno rami flessibili. Oltre a pioggia e neve, le fonti di umidità sono grandine, pioggerella, pioggia gelata, rugiada, brina, brina, gelo.
Grandine - nuclei di ghiaccio o cristalli con un diametro da 0,5 a 2 cm, a volte fino alle dimensioni di un uovo di gallina - molto spesso accompagna forti piogge e provoca grandine. La grandine spesso uccide i raccolti e le piantagioni di foreste, c'è il rivestimento della corteccia di pere, ontani e noccioli.
Pioggia - Precipitazioni che cadono da nubi stratiformi o da nebbia sotto forma di piccole goccioline. La loro velocità di movimento è molto piccola e quasi impercettibile alla vista. La pioggerella penetra ovunque, bagnando le parti chiuse della chioma, le parti inferiori delle foglie e dei rami. Piccole goccioline di pioggia con singole particelle di sostanze minerali disciolte in esse, che sono sospese nell'aria, forniscono un'ulteriore nutrizione fogliare della foresta attraverso le foglie.
Pioggia gelata: piccole palline di ghiaccio con un diametro da 1 a 3 mm. Si formano quando le gocce di pioggia si congelano mentre attraversano strati d'aria più freddi.
Sulla superficie di piante, alberi, suolo e singoli oggetti si osservano spesso vari altri fenomeni naturali (rugiada, brina, brina e gelo).
Di notte, in un bosco rado, la superficie del suolo si raffredda un po'. Lo strato di terra d'aria si raffredda. Le piante e le foglie degli alberi vengono raffreddate ancora più intensamente. Se la temperatura dello strato superficiale scende e scende al di sotto del punto di rugiada, inizia la condensazione del vapore acqueo e si forma rugiada sulla superficie ruvida della vegetazione erbosa e delle chiome degli alberi. Se la condensa si verifica a una temperatura negativa, si forma la brina (cristalli di ghiaccio fini). L'intensità della formazione di rugiada e brina dipende dalla velocità del vento, dall'umidità dell'aria, dalla temperatura ambiente e da altri fattori fisici e meteorologici. 156
Durante la notte, lo strato di rugiada raggiunge 0,5 mm. Questa è umidità aggiuntiva per le piante. Quando i vapori condensano, viene rilasciato il calore latente di vaporizzazione. Questo calore impedisce un ulteriore raffreddamento dello strato superficiale dell'aria, prevenendo le gelate, che spesso causano grandi disastri per la silvicoltura.
La brina compare su aghi, fogliame di alberi, arbusti e piante erbacee. Il suo significato fisico sta nel fatto che dopo forti gelate, alberi e arbusti sono molto freschi. Con un forte aumento della temperatura dell'aria (l'aspetto di un vento caldo, ecc.), Sui rami congelati e sugli aghi degli alberi si forma una massa significativa di lunghi aghi di ghiaccio, fili, cristalli lamellari o prismatici. La brina funge da ulteriore fonte di umidità per la foresta. Il ruolo positivo della brina risiede anche nel fatto che una quantità significativa di ammoniaca e altre sostanze necessarie per le piante si depositano nei cristalli di ghiaccio formati, che, una volta sciolti, entrano nel terreno e diventano ulteriori fonti di nutrimento. Anche la brina può svolgere un ruolo negativo, poiché con grandi formazioni di gelo, i rami degli alberi o le loro cime si staccano. Ma ciò accade raramente. Di solito, gli aghi risultanti cadono facilmente e cadono a terra. I cristalli di ghiaccio possono contenere particelle radioattive dannose per la foresta. Tuttavia, questo fenomeno negativo può manifestarsi solo con la contaminazione radioattiva dell'atmosfera.
Ozheled - uno strato di ghiaccio sulla superficie di rami e tronchi. Si forma durante il rapido inizio del tempo piovoso dopo il gelo. L'umidità sale sui rami coperti di brina, che si trasforma in ghiaccio. Le piantagioni con una chioma aperta sono più spesso danneggiate da ozheled. Inoltre, le razze con rami rigidi, come pioppo tremulo, pino, soffrono.
Durante la notte si formano fino a 150-180 kg di ghiaccio su un piccolo pino all'età di 10-15 anni. I rami e le cime dei tronchi, incapaci di sopportare il peso del ghiaccio, si spezzano con uno schiocco e ruggito e cadono a terra. Nelle condizioni del sud del nostro paese, tali fenomeni si verificano frequentemente e danneggiano la foresta. terreno piantagione legno umidità acidità
Misure di controllo: creazione di fitte frange di latifoglie stabili sul lato sopravvento; creazione di piantagioni miste, aumentando la densità della chioma arborea, soprattutto nelle prime fasi di vita delle piantagioni (20-40 anni).
Acqua consumata dalla foresta. L'acqua ha proprietà estremamente preziose che garantiscono l'esistenza degli organismi viventi sulla Terra e lo sviluppo dei loro processi vitali. L'acqua è il miglior solvente, ha un'elevata capacità termica, fa parte delle cellule e dei tessuti di animali e piante. Nelle giovani piante, la sua quantità può raggiungere il 90-95% della loro massa totale. A seconda della concentrazione di acqua nei tessuti vegetali, la quantità di anidride carbonica assorbita cambia. Nei tronchi degli alberi si conservano lo 0,5% di energia, lo 0,04% di acqua e il 22,4% di anidride carbonica. La massima assimilazione avviene con un contenuto di umidità ottimale. La respirazione delle piante richiede lo 0,9% di energia, lo 0,08% di acqua e il 45% di anidride carbonica. Anche la grande perdita di acqua da parte delle piante. oltre alla sua carenza, influisce negativamente sulla fotosintesi di piante legnose, arbustive e terrestri. Per la capacità di fotosintesi e assimilazione, le piante occupano un posto decisivo nel ciclo delle sostanze in natura. L'acqua come composto chimico è coinvolta nelle reazioni di fotosintesi. I muschi verdi contengono umidità dall'8 al 500%, lo sfagno - fino al 3000%. Nelle piantagioni con una riserva di legno di 500 m3/ha, l'acqua è di 200-250 tonnellate, e con una riserva totale di 700 m3/ha con legno di rami e radici, 360 tonnellate Per formare un'unità di sostanza secca, un albero trasporta enormi quantità di acqua. Quindi, 1 ettaro di faggeta all'anno fornisce una media di circa 7 tonnellate di sostanza secca, di cui 3,9 tonnellate di legno e 3,1 tonnellate di foglie. Sapendo che per la formazione di 1 kg di sostanza organica secca, la quantità necessaria di evaporazione dell'umidità è di 310 kg, troviamo che per la crescita annuale totale di una faggeta, 2 milioni di kg di acqua all'anno, ovvero più di 2184 m3 / ha, deve essere rimosso dal suolo e trasportato nell'atmosfera.
Specie arboree fortemente trasposte sono betulla, frassino, faggio e pino. Trasportano debolmente l'umidità del carpino, dell'acero, della quercia e dell'abete rosso. La betulla come parte di un bosco di conifere in condizioni Valdai, ad esempio, trasporta tanta umidità durante la stagione di crescita quanto lo è in uno strato pari a 131 mm, pino - 153 mm, abete - 137 mm. Questo è inferiore al consumo di acqua da parte della vegetazione dei prati e dei campi, poiché la superficie delle foglie delle erbe supera significativamente la superficie delle foglie degli alberi. Ad esempio, la superficie del fogliame dell'erba dei prati varia da 22 a 50 ha per 1 ha di erba. Per il trifoglio raggiunge i 26 ha, per l'erba medica - 85 ha per 1 ha di superficie seminata. La superficie degli aghi di abete Douglas raggiunge 18-27 ettari per 1 ettaro di piantagioni, foglie di faggio e quercia - 10-20 ettari.
Per la produzione di 1 kg di massa vegetale, piante diverse in condizioni diverse spendono da 150-200 a 800-1000 m3 di acqua per la traspirazione.
Per la traspirazione delle piante che crescono in URSS, vengono consumati circa 3500 km3 di acqua all'anno, ovvero 1/3 delle precipitazioni annuali. L'attività di traspirazione dipende da molti fattori ambientali fisici e meteorologici: vento, umidità dell'aria, umidità del suolo, intensità della radiazione solare, pressione atmosferica e la stessa superficie di evaporazione. Pertanto, la traspirazione forestale dipende dalle condizioni meteorologiche e dall'umidità del suolo. La traspirazione di un albero dipende anche dalla forma e dalla struttura della chioma, dall'illuminazione e dall'azione del vento sui singoli organi di alberi e arbusti. Ad esempio, con un approvvigionamento idrico sufficiente, le corone di abete funzionano in modo uniforme, con una mancanza di umidità, la parte superiore e illuminata della corona è più attiva.
Le specie più trasportatrici sono pioppi e salici, che prediligono i luoghi umidi. La posizione centrale è occupata dal resto dei legni duri. Le conifere sono meno trasportabili. La traspirazione forestale fornisce l'autoregolazione delle piante viventi. Attraverso la traspirazione, l'albero risponde ad un aumento della radiazione solare o ad un'accelerazione del movimento dell'aria. Un forte calo dell'umidità relativa dell'aria influisce negativamente sulla traspirazione delle foglie delle ostriche. Il processo di traspirazione coinvolge il 97,9% di energia e il 99,8% di acqua. *
La traspirazione forestale è da considerarsi uno dei processi più importanti della sua vita. Questo processo si indebolisce o si intensifica negli alberi e, in generale, nella volta forestale, a seconda della struttura per età della foresta, del tipo di foresta, della natura del suolo e della disponibilità di umidità, del livello delle acque sotterranee, delle condizioni meteorologiche, la massa delle foglie e la loro posizione e molti altri fattori.
Distribuzione delle precipitazioni nella foresta. Le precipitazioni atmosferiche cadute sulla foresta penetrano sotto la chioma e defluiscono dalla superficie del suolo, parte di essa penetra nel terreno, una certa parte viene trattenuta dalle chiome di alberi, arbusti, copertura del suolo vivente e parte evapora all'indietro nell'atmosfera. Le piantagioni di abeti e abeti conservano la maggior quantità di precipitazioni, le piantagioni di pini e di latifoglie ne trattengono di meno. La quantità di precipitazioni ritardate dipende dalla sua intensità, nonché dalla composizione, densità, età e struttura del popolamento. Più lenta cade la precipitazione, più viene trattenuta dalle chiome e meno entra nel terreno. Con una densità della corona di 0,9, una parte significativa della pioggia che cade viene trattenuta dalle corone del livello superiore del bosco. Tuttavia, la penetrazione dell'umidità sotto la volta della foresta dipende dalla durata e dalla natura delle precipitazioni. Le giovani piantagioni ad alta densità trattengono le precipitazioni dalle loro corone più delle piantagioni mature.
Il rapporto tra le specie arboree e l'umidità. Le specie arboree hanno atteggiamenti diversi nei confronti del suolo e dell'umidità dell'aria. Alcuni di loro crescono solo in zone calde con elevata umidità dell'aria, come il faggio, mentre altre specie arboree possono resistere a climi secchi (quercia).
La fornitura di specie arboree con umidità dipende dalla quantità di precipitazioni e dalla temperatura dell'aria. Maggiore è la temperatura dell'aria, più intensa è l'evaporazione dalla superficie del suolo e maggiore è la necessità delle piante di umidità durante la traspirazione.
Nelle specie arboree che crescono con una mancanza di umidità nel suolo e nell'aria, l'apparato radicale è generalmente molto ramificato, le foglie o gli aghi sono ricoperti di pelle (per pino, quercia, ginepro). In alcune piante (saxaul), le foglie sono ridotte a squame. Altre specie arboree, come il frassino, si sentono bene in luoghi bassi, l'ontano nero su terreni umidi, ma con acqua corrente.
Larice, abete rosso, abete, tiglio, betulla, quercia, faggio, noce, ecc. crescono bene su terreni freschi. La composizione e la natura della vegetazione legnosa è fortemente influenzata dai diversi regimi di umidità. Ad esempio, nelle regioni montuose del Caucaso settentrionale e della Transcaucasia, nei Carpazi, le pendici umide settentrionali e occidentali sono occupate da faggi e le pendici meridionali e orientali più secche sono occupate da querce; negli Urali le pendici occidentali sono occupate dall'abete rosso, quelle orientali dal pino.
Molte specie di alberi reagiscono male sia alla mancanza che all'eccesso di umidità. Le inondazioni temporanee sono tollerate da specie come quercia, pioppo, salice. Il pino silvestre, il cedro siberiano e la betulla lanuginosa crescono con successo su terreni umidi. L'umidità eccessiva spesso porta al ristagno delle foreste.
Bisogno e domanda di umidità. La quantità di umidità necessaria per la vita normale di una pianta è chiamata necessità. Per esigente si intende la capacità delle piante di soddisfare i propri bisogni con una particolare umidità del suolo. L'esattezza delle specie arboree e arbustive rispetto all'umidità è caratterizzata dalle squame di P.S. Pogrebnyak (1968) e AL Bellegarde (1971).
La scala delle specie legnose esigenti all'umidità secondo A.L. Bellegarde:
- 1) xerofite - Pino silvestre, robinia, robinia, ailanto, roverella, pino di Crimea, tamerici, ginepro virginiano;
- 2) mesoxerofite - corteccia di betulla, rosa canina, olivello spinoso, mandorle della steppa, ciliegie della steppa, prugnolo;
- 3) xeromesofiti - quercia peduncolata, corteccia di betulla, pera, frassino, melo;
- 4) mesofiti - carpino, abete rosso, nocciolo, olmo, tiglio comune, acero norvegese, orgoglio, fuso verrucoso ed europeo, pino di Weymouth, larice siberiano, acero di monte;
- 5) mesoigrofite - pioppi bianchi e neri, pioppo tremulo, betulla lanuginosa, olmo, olivello spinoso, sambuco nero, viburno;
- 6) igrofite - salice bianco, fragile e grigio, ontano nero, ciliegia di uccello, frassino (palude).
Quando si caratterizzano le singole specie arboree in base alle loro esigenze di umidità, è necessario tenere presente che alcune specie, come il pino, hanno una vasta gamma. Il pino, come altre conifere, può anche essere un mesofito.
Il bilancio idrico è la quantità di precipitazioni pari alla somma dell'umidità evaporata e del deflusso. Il bilancio idrico della distribuzione delle precipitazioni nella foresta è generalmente caratterizzato dalla formula di G. N. Vysotsky: N = A + F + V + T, dove N è la quantità totale di precipitazioni che cadono sulla superficie terrestre; A - deflusso superficiale, che è del 15--35% della quantità di precipitazioni, a seconda della pendenza, della natura delle precipitazioni e della semina; F - deflusso sotterraneo, che è del 15--35%; V - evaporazione fisica dalla corona e dal suolo, che è del 15--50%; T - traspirazione, evaporazione fisiologica (20-40%).
Evaporazione dell'umidità dalla superficie delle piante. Le chiome degli alberi conservano una percentuale significativa di precipitazioni e, di nuovo, sotto l'influenza dell'energia termica e del movimento dell'aria, si trasforma in uno stato vaporoso e si diffonde nell'atmosfera. La quantità e la velocità di evaporazione dell'umidità dalla superficie della chioma degli alberi dipendono dal tipo di foresta, dall'età degli alberi, dal grado di vicinanza della chioma forestale, nonché dall'intensità delle precipitazioni, dalla forza del vento, dall'aria temperatura e umidità.
A differenza delle piantagioni di conifere decidue, trattengono molte più precipitazioni in estate e in inverno. Quindi, le piantagioni di pini trattengono il 17,4% delle precipitazioni, betulla - 24,7%, pioppo tremulo - 26,6%, abete rosso - 53,4%.
La minore ritenzione di precipitazioni da parte del pino rispetto all'abete rosso è spiegata dalla struttura della ramificazione e della foliazione e dalla direzione dei rami verso l'alto, che aumenta il deflusso del fusto. Le chiome degli alberi isolati trattengono l'umidità dell'8--13% in più rispetto ai popolamenti. Il deflusso delle precipitazioni lungo i tronchi è dello 0,6--5% e dipende dalle specie arboree e dalla natura della pioggia. Le piantagioni ad alta densità di abeti e abeti rossi fanno piovere meno sotto la volta della foresta. Le foreste decidue di faggio e tiglio conservano più precipitazioni rispetto alle piantagioni di betulle e pioppi. Se sotto una foresta di latifoglie sulla superficie del suolo in alcuni casi cadono 424 mm di precipitazioni, nella stessa area sotto una chioma di pini sono 280 mm. Pertanto, la foresta di conifere inumidisce molto di più l'aria, restituendo nell'atmosfera fino al 10--22% delle precipitazioni annuali.
Modificando la composizione del bosco, la sua completezza, forma e struttura dell'età, è possibile regolare la quantità di precipitazioni che indugiano sulle chiome e penetrano sotto la volta del bosco.
Evaporazione dalla superficie del suolo. Una parte significativa delle precipitazioni penetra sotto la volta della foresta, raggiunge la superficie del suolo ed evapora, rifluendo nell'atmosfera. Allo stesso tempo, evapora anche l'umidità, che indugia a causa di vari motivi sulla superficie del suolo e sale attraverso i capillari del terreno. Questa umidità viene trasportata dalle piante a terra, portandola in diversi orizzonti del suolo.
La velocità di evaporazione dalla superficie del suolo dipende da molti fattori. I principali sono: tipo di foresta, densità, forma, diversità di specie di erbe macinate, arbusti e relativa umidità dell'aria, vento e radiazione solare. Inoltre, l'evaporazione dalla superficie del suolo sotto la volta della foresta è influenzata dalla composizione meccanica del suolo, dalla temperatura e dalla profondità delle acque sotterranee. In generale, il terreno sotto la volta della foresta fa evaporare l'umidità meno del terreno di un'area aperta. Ciò si verifica a causa dell'indebolito movimento regolare dell'aria nella foresta vicino alla superficie del suolo, che si verifica a causa delle temperature più basse dell'aria e del suolo in estate. Inoltre, il terreno della foresta è più sciolto, bucherellato con vermi, talpe, larve di insetti, ecc.
Una migliore evaporazione dell'acqua dagli orizzonti superiori del suolo è facilitata anche dagli apparati radicali, che cambiano continuamente dimensione, stato e direzione di crescita. Ogni tipo di foresta ha un sottobosco. Come pneumatico naturale, protegge il terreno da i raggi del sole e vento. I rappresentanti del mondo animale si muovono costantemente al suo interno e il processo stesso della sua decomposizione interrompono la connessione capillare con il suolo e quindi ritardano l'evaporazione dalla superficie del suolo di 4-6 volte rispetto all'evaporazione in un luogo aperto. Il tasso di evaporazione dell'umidità dipende dalla composizione e dalla struttura della lettiera forestale.
Deflusso dell'umidità superficiale e movimento della neve. L'entità e la natura del deflusso superficiale sono determinate dallo stato della superficie del suolo e dipendono anche dalla quantità e dall'intensità delle precipitazioni liquide. Parte delle precipitazioni cade o viene spazzata via dalla superficie del suolo occupato dalla foresta e cade in burroni, torrenti, fiumi e poi nei mari e negli oceani. Più di 150 mila fiumi con una lunghezza totale di circa 3 milioni di km attraversano il territorio del nostro paese. Oltre a loro, ci sono numerosi laghi e bacini artificiali, stagni e bacini artificiali. Tutti sono in gran parte reintegrati dal movimento della neve e dal deflusso delle acque superficiali dal suolo. La foresta trasferisce l'80-100% del deflusso superficiale nel sottosuolo e nel deflusso al suolo. La quantità e la velocità del deflusso dipendono dalle condizioni del suolo, dalla durata e dall'intensità della pioggia, dalla pendenza del terreno, dalla struttura del suolo forestale e da altri fattori.
Di grande importanza nella formazione del deflusso superficiale sono le proprietà fisico-acqua dei terreni: infiltrazione, capacità di umidità, densità apparente, composizione meccanica.
Il deflusso superficiale nella foresta è molto meno pronunciato che all'aperto. Sotto le chiome, parte dell'acqua passa nel terreno ed evapora poco dalla sua superficie. Ciò è dovuto alla scioltezza del suolo forestale, specialmente nelle foreste di conifere, e a una fitta rete di rami radicali che penetrano nel terreno e facilitano la penetrazione dell'umidità nel terreno. In primavera, la neve nel bosco si scioglie più lentamente che nel campo. Durante questo periodo, la maggior parte dell'acqua ha il tempo di penetrare nel terreno, poiché il manto nevoso, proteggendo la lettiera e lo strato superficiale del terreno dal gelo, assicura che l'acqua della neve entri rapidamente nel terreno in primavera. Lo scioglimento della neve nella foresta è molto più lento, 4-5 settimane in più rispetto all'aperto.
La velocità ridotta e la debole intensità dello scioglimento della neve nella foresta sono spiegate dalla ritenzione di una parte significativa della radiazione solare diretta dalla volta della foresta e dai tronchi degli alberi, nonché dalla bassa velocità del vento nella foresta. Nella foresta, l'intensità dello scioglimento della neve è maggiore nei popolamenti forestali aperti ea bassa densità, e nelle foreste di betulle e pioppi è maggiore che nelle foreste di pini puri. L'intensità più bassa dello scioglimento delle nevi si osserva nei popolamenti misti di pino-abete rosso e soprattutto nelle pinete con un fitto strato di abete rosso. Il bosco gioca un ruolo decisivo nello scioglimento della neve. L'influenza della foresta sullo scioglimento della neve dipende dalla densità del popolamento forestale, dall'altezza degli alberi e dalla posizione degli alberi l'uno rispetto all'altro.
Lo scioglimento della neve varia ampiamente e dipende dal grado di secchezza della neve. La neve fresca e asciutta potrebbe non essere soggetta a scioglimento, poiché è costituita da acqua quasi completamente ghiacciata e anche la sua emissività è elevata. La neve bagnata può contenere fino al 20% di acqua non gelata, il che riduce le sue proprietà termiche. L'intensità dello scioglimento nella foresta è solo dal 50 al 60% dello scioglimento nelle aree aperte. Ci sono differenze nell'intensità dello scioglimento della neve in una fitta foresta in un'area aperta e nelle radure. La durata dello scioglimento della neve nelle radure varia da 6 a 12 giorni, nelle radure - da 10 a 20 giorni, nelle pinete pure - da 15 a 25 - 30 giorni, in misto - da 22 a 30 - 45 giorni. La pendenza del terreno accelera in qualche modo il deflusso dell'acqua dalla superficie del suolo ricoperto di foresta, specialmente in condizioni montuose. Tuttavia, lo strato sciolto del sottobosco, come una spugna, assorbe l'acqua in primavera e in estate e la cede agli strati di terreno sottostanti.
L'umidità in eccesso, che non ha il tempo di assorbire lo strato superiore del terreno, si sposta lentamente lungo il pendio, incontrando piccoli allentamenti, tronchi d'albero, radici sporgenti e scarti di legno in decomposizione. Pertanto, si perde per strada, saturando l'orizzonte superiore del suolo forestale e passando nel deflusso del suolo. A seconda del tipo di foresta, il deflusso superficiale dell'acqua è diverso. In una pineta secca che cresce su sabbie secche a grana grossa ricoperte da terreno con una composizione meccanica leggera e lettiera forestale sottile, il deflusso superficiale è più debole che nelle pinete che crescono su suoli argillosi ricoperti da manto argilloso o argilloso. L'intensità del deflusso è notevolmente ridotta a causa del mantenimento delle precipitazioni sulla superficie di erba, muschio e altra vegetazione sotto i boschi.
Le riserve di neve primaverile nelle radure sono superiori del 25% rispetto a quelle sotto la volta della foresta (boschi di conifere scure). Le riserve di neve nelle giovani foreste decidue sono vicine alle riserve di neve nelle radure. L'intensità dello scioglimento della neve nella foresta è 1,5-2 volte inferiore rispetto all'abbattimento.
umidità del suolo. L'ingresso di precipitazioni nel suolo dipende dal tipo di foresta, dai rifiuti forestali, dalla densità della foresta e da altri fattori. Varie quantità di acqua filtrano nel terreno, che vanno dall'1,5 al 6% delle precipitazioni all'anno.
Secondo le osservazioni di G. N. Vysotsky, in una piantagione di frassino d'acero di 25 anni, l'umidità del suolo era maggiore dove la sua superficie era più ricoperta dalle chiome degli alberi. L'umidità del suolo più bassa a una profondità di 0,1--0,5 m è stata trovata sotto terre vergini non arate, quindi (nella direzione dell'aumento dell'umidità) - sotto il campo, la foresta e il maggese nero. La più alta umidità, e quindi la minore essiccazione del terreno, si nota dopo averlo lavorato sotto il maggese nero, poiché i capillari del terreno sono chiusi.
Nella foresta, la concentrazione dell'umidità nel suolo e la sua distribuzione sono diverse rispetto al campo coltivato e incontaminato. L'orizzonte superiore del terreno può essere più umido, sebbene si asciughi maggiormente. Lo strato di terreno abitato dalle radici è più povero di umidità a causa del suo risucchio da parte delle radici di alberi e arbusti. Nella zona della steppa, la foresta funge da accumulatore e custode dell'umidità a causa del suo grande accumulo in inverno. E sebbene la foresta ne consumi molto, c'è ancora più umidità negli strati profondi del suolo forestale che nella steppa.
Le riserve di umidità del suolo vengono reintegrate a seguito dell'infiltrazione di pioggia e acqua di fusione. Il tempo di consumo preferenziale dell'umidità del suolo si divide in due periodi: primavera-non-estate, caratterizzato dall'evaporazione più intensa (2-4 mm al giorno), ed estate-autunno (evaporazione 0,5-2 mm al giorno) , limitata dalla quantità di precipitazioni durante questo periodo. L'umidità del suolo ne influenza il congelamento e lo scongelamento. Il terreno gela a temperature inferiori a 0 ° C. Ciò è dovuto al fatto che l'umidità del suolo è una soluzione di vari sali e acidi: maggiore è la concentrazione della soluzione, minore è la temperatura di congelamento del terreno. Il contenuto della soluzione dipende dalla composizione meccanica del suolo e dalla vegetazione che vi cresce. Il rilievo dell'area influisce sul contenuto di umidità del suolo. Sulle colline, il terreno nella foresta gela più che nelle cavità, dove si accumula molta neve, proteggendo il terreno dal gelo. Il terreno ghiacciato inizia a scongelarsi in primavera a causa del calore del sole e del calore proveniente dagli strati più profondi della roccia madre che sta alla base del terreno.
Acqua sotterranea. Parte dell'acqua che è penetrata nel terreno a causa della sovrasaturazione degli strati superiori sotto l'influenza della sua massa va in profondità e reintegra l'approvvigionamento idrico sotterraneo. Si accumulano nel terreno sabbioso sassoso o sabbioso argilloso che giace su strati impermeabili di argilla e granito della roccia madre. Le acque sotterranee vengono reintegrate principalmente in primavera e in autunno durante lo scioglimento delle nevi e le intense precipitazioni. Le acque sotterranee, muovendosi lentamente lungo orizzonti saturi, trovano sfoghi sulla superficie del suolo sotto forma di sorgenti che in estate riempiono ruscelli, fiumi, laghi e altri bacini idrici. I fiumi forestali sono sempre a pieno flusso, poiché vengono riforniti di acqua a scapito delle acque sotterranee. Anche le acque sotterranee salgono attraverso i capillari e riempiono di umidità gli orizzonti superiori del suolo, in cui si sviluppano gli apparati radicali di alberi e arbusti. Le piantagioni forestali favoriscono la penetrazione delle precipitazioni nel suolo. Il livello delle acque sotterranee sotto la foresta è inferiore rispetto alle vicine aree prive di alberi. Ciò è spiegato dal consumo di umidità da parte della foresta per la sua traspirazione. In alcuni casi, lo stato del livello delle acque sotterranee può aumentare nella foresta o essere uguale al livello dell'acqua nelle aree prive di alberi. Dipende dal terreno, dalle proprietà meccaniche e fisiche del suolo, dalla stagione e da altri fattori.
Pertanto, su terreni sabbiosi non vi è alcuna differenza evidente tra i livelli delle acque sotterranee nella foresta e al di fuori della foresta e le loro fluttuazioni nelle stagioni dell'anno possono essere le stesse, il che dipende anche dalle precipitazioni. Nelle regioni pianeggianti della fascia centrale e settentrionale della parte europea dell'URSS, i livelli delle acque sotterranee nella foresta sono alti come all'aperto.
Le acque sotterranee si trovano in modo diverso nei diversi tipi di foresta. Ad esempio, in una pineta, la presenza di falde acquifere è di 2,8--3,5 m, in estate il livello scende leggermente (di 10 cm); quando il livello delle acque sotterranee è 1,4--1,7 m nella foresta di mirtilli, la diminuzione delle acque sotterranee in estate raggiunge 0,4--0,5 m Nelle piantagioni di abeti rossi, il livello delle acque sotterranee diminuisce di 20--30 cm più che nelle pinete, poiché l'abete rosso trasporta l'umidità più intensamente e trattiene la pioggia con corone più del pino.
La deforestazione colpisce il livello delle acque sotterranee. Nel nord del paese, ci sono numerosi fatti di aumento delle acque sotterranee dopo il disboscamento, incendi e altri disastri. L'aumento del livello a volte porta all'inondazione di radure. Questo fenomeno si osserva nelle foreste di pianura che crescono su suoli poco drenati, cioè dove c'è poco o nessun deflusso di acque sotterranee. Il rifornimento delle acque sotterranee dovuto alle precipitazioni porta al rilascio di umidità stagnante in superficie, quindi alberi, arbusti e piante di terra cambiano aspetto, crescono male, si seccano e possono morire. Faggio, abete, abete rosso, frassino, ecc. non tollerano un costante eccesso di umidità nel terreno Cipresso di palude, tuia, salice, cedro, pino, ontano nero, ecc. crescono con successo su terreni saturi d'acqua.
La siccità è accompagnata da una diminuzione del livello delle acque sotterranee, che continua a diminuire dopo un anno di siccità per 1-2 anni. Nel secondo e terzo anno dopo la siccità, si osserva un'essiccazione prematura delle foglie nella foresta, specialmente sugli arbusti, una crescita debole in altezza e diametro, cime secche degli alberi e in alcuni casi un'essiccazione massiccia della foresta.
Foresta e acqua pulita. La foresta ha un effetto positivo sulla purezza dell'acqua di deflusso che entra nei corpi idrici dai bacini idrografici. Le piantagioni forestali riducono l'alcalinità, la durezza, migliorano le proprietà organolettiche dell'acqua (trasparenza, colore, odore, ecc.). Per coltivare un ricco raccolto, una persona usa sempre più fertilizzanti minerali. I prodotti chimici sono anche usati per controllare i parassiti e le erbacce. La maggior parte di loro raggiunge il proprio obiettivo. Ma un'altra quota con l'acqua di scioglimento in primavera, così come durante le forti piogge, entra nei bacini idrici e quindi queste sostanze diventano pericolose. Anche i rifiuti delle imprese industriali entrano nell'acqua. Ora il paese ha una legislazione che stabilisce la responsabilità della pulizia ambiente. Sono in costruzione strutture speciali per il trattamento delle acque reflue industriali. Ma tali strutture non possono essere costruite su vaste distese di campi agricoli. L'unico protettore qui potrebbe essere la foresta. L'acqua trasporta varie impurità nei laghi. Ma qui sul sentiero del torrente ci sono varie piantumazioni. La forza del flusso si estingue. Il suolo della foresta, come una spugna, assorbe l'acqua. Incontrando piccole radici, allentandosi nel terreno, l'acqua penetra gradualmente nel terreno, reintegra le falde acquifere, viene in superficie, alimenta fiumi, laghi, bacini idrici. La penetrazione dell'acqua nel terreno dipende dalle sue proprietà fisiche e principalmente dalla sua permeabilità. La densità della fase solida aumenta con la profondità e raggiunge il suo valore più alto nell'orizzonte B, e diminuisce ancora nell'orizzonte C. Ma la densità più bassa della fase solida è nell'orizzonte A, dove c'è molta materia organica, più che sui seminativi. Mentre l'acqua passa attraverso il terreno, viene filtrata, le sostanze chimicamente nocive più spesso reagiscono con gli elementi del suolo e vengono neutralizzate.
È stato stabilito che il numero di Escherichia coli è la metà in 1 litro di acqua che è passato attraverso una fascia forestale larga 30–45 m e il numero di batteri in 1 cm3 di acqua che passa attraverso un canalone, protezione del campo e la fascia forestale è ridotta di 26 volte o più.
Di solito l'indicatore più significativo dell'inquinamento delle acque è il contenuto di ammoniaca in esso contenuto. L'acqua che attraversa la fascia forestale contiene 0,16 mg/l di ammoniaca. E nell'acqua da un'area di deflusso senza alberi - 0,24 mg / l. L'effetto filtrante della fascia forestale dipende dalla sua larghezza. Ad esempio, da un pendio senza alberi lungo 380 m, viene assorbita acqua (° / o): suolo 56, striscia di foresta di 10 metri 80, 20 metri 84, 40 metri 93, 80 metri 99, ovvero deflusso superficiale è quasi completamente trasferito nel terreno.
Le piantagioni influenzano la purezza e la qualità dell'acqua in modi diversi. L'acqua proveniente da una zona priva di alberi ha un colore intenso e, dopo essere passata attraverso una piantagione di pini, il colore diminuisce drasticamente. La trasparenza dell'acqua proveniente da una zona priva di alberi è assente, e dopo aver attraversato una pineta aumenta. Le piantagioni forestali riducono la durezza dell'acqua. Pertanto, le piantagioni forestali svolgono il ruolo di filtro depuratore naturale e migliorano le proprietà organolettiche dell'acqua.
La foresta influisce sul cambiamento nella composizione chimica dell'acqua; ad esempio, l'umidità atmosferica, penetrando attraverso la chioma, si arricchisce di minerali, la cui qualità e quantità dipende dalla composizione, dall'età e dalla completezza della piantagione. La quantità di elementi chimici nei sedimenti che penetrano nella chioma degli alberi è maggiore rispetto ai sedimenti che cadono in un'area priva di alberi. Le precipitazioni atmosferiche che penetrano attraverso le piantagioni di cenere contengono più elementi chimici rispetto alle precipitazioni che penetrano attraverso la volta delle piantagioni di querce. L'acqua, a contatto con il suolo occupato dalla foresta, e i resti di sostanze organiche, ne lava via vari composti, acquisendo una certa composizione chimica. Pertanto, le modalità di disboscamento e sgombero delle aree di taglio influiscono sulla qualità dell'acqua.
Il significato idrologico della foresta. La foresta influisce sulla quantità di umidità e sulla natura della sua distribuzione. Sopra la foresta, l'aria è sempre umida e c'è più condensazione del vapore acqueo. Il ruolo di regolazione dell'acqua delle foreste dipende dalla copertura forestale dello spartiacque e dalla posizione delle foreste in esso contenute. Con una distribuzione uniforme delle foreste sul bacino idrografico, con un aumento della copertura forestale al 40%, il deflusso superficiale diminuisce, con un ulteriore aumento della copertura forestale, il deflusso quasi non aumenta.
VV Dokuchaev è uno dei primi scienziati russi del suolo che ha valutato il ruolo della foresta come fattore idrologico e ha scientificamente dimostrato l'importanza del rimboschimento nelle regioni aride della steppa, che migliora il regime idrico dei suoli e aumenta i raccolti.
G. N. Vysotsky ha sottolineato il ruolo idroclimatico delle foreste del nord-ovest e del nord, che svolgono in relazione alle regioni meridionali del paese. La sua ipotesi sul ruolo trasgressivo della foresta era che l'umidità trasportata dalle foreste del nord in enormi quantità viene trasferito nelle regioni meridionali e le idrata.
PS Pogrebnyak, sottolineando il significato idrologico della foresta, è giunto alla conclusione che la foresta inumidisce il clima e il suolo e asciuga le paludi e il sottosuolo. Infatti, nelle regioni della steppa, la foresta è un umidificatore, nel nord può essere un deumidificatore. Queste caratteristiche della foresta sono di grande importanza nella sua coltivazione e sfruttamento.
La suddivisione delle foreste secondo il loro significato idrologico. Le foreste svolgono un ruolo di protezione e regolazione dell'acqua, riducono le inondazioni e prevengono le inondazioni. I fiumi che scorrono tra le foreste hanno una quantità d'acqua sufficiente tutto l'anno, mentre i fiumi delle regioni senza alberi straripano in primavera e spesso si prosciugano in estate.
In condizioni di steppa, la foresta è un collettore e un deposito di umidità nei campi. I tratti forestali e le strisce forestali nelle steppe aumentano l'umidità dell'atmosfera e del suolo, trattengono la neve nei campi, contribuiscono al ripristino delle acque sotterranee, riparano i terreni e fermano le tempeste nere. In condizioni di montagna, la foresta protegge i pendii dall'essere distrutti dai flussi d'acqua. In primavera, la neve nel bosco si scioglie più lentamente. L'umidità risultante penetra nel suolo e reintegra le acque sotterranee e le acque sotterranee, a loro volta, sono una fonte di rifornimento idrico uniforme di fiumi e laghi di montagna.
ME. Tkachenko ha diviso tutte le foreste in base al loro scopo e ruolo in 4 categorie: protezione dell'acqua, regolamentazione dell'acqua, protezione e protezione dell'acqua.
Protezione delle acque: foreste che garantiscono un flusso d'acqua continuo e uniforme in fiumi, laghi e altri corpi idrici e proteggono i corpi idrici naturali e artificiali dall'inquinamento e dall'ostruzione.
Regolazione dell'acqua: foreste che prevengono inondazioni e ristagni idrici e promuovono un migliore drenaggio del suolo.
Protettivo - foreste che proteggono il suolo dai crolli, dall'erosione e dal dilavamento (erosione dell'acqua e del vento) e proteggono i campi e gli insediamenti dagli effetti negativi delle precipitazioni.
Protezione dell'acqua: foreste che svolgono contemporaneamente funzioni di protezione dell'acqua e protezione.
La divisione delle foreste in base al loro ruolo e scopo è condizionale, poiché tutte le foreste in una certa misura svolgono la protezione dell'acqua, la regolazione e la protezione dell'acqua. Divisioni più dettagliate delle foreste in base al loro valore di protezione delle acque sono fornite da B.D. Zhilkin, IV Tyurin e altri.
Mancanza ed eccesso di umidità. Le precipitazioni atmosferiche sono la principale fonte di umidità per la vita delle piantagioni. La mancanza di umidità, così come il suo eccesso, influisce negativamente sulla crescita e sullo sviluppo delle specie arboree. Le piantagioni che crescono su terreni asciutti sono caratterizzate da una composizione uniforme, una rara disposizione degli alberi. In termini di superficie, le piantagioni che crescono su suoli moderatamente umidi hanno una mescolanza di altre specie nella loro composizione, gli alberi sono più grandi, il loro numero per unità di superficie aumenta.
Le piantagioni che crescono su terreni molto umidi con acqua stagnante non raggiungono grandi formati in altezza e diametro, la qualità del legno è bassa. La mancanza di umidità nel suolo può portare alla morte delle piantagioni forestali di abeti rossi e porta anche a una diminuzione della crescita media annuale e della produttività complessiva delle piantagioni. Durante il periodo di inondazione, c'è un eccesso di umidità a breve termine nella foresta. In primavera, durante le piene dei fiumi, nei luoghi dei bacini idrici dove il livello dell'acqua cambia, vengono allagate le singole piantagioni. Nel salice e nell'ontano nero, durante il periodo di eccessiva umidità, i processi di crescita fisiologici non vengono disturbati. La quercia reagisce dolorosamente alle inondazioni temporanee, ma non tollera le inondazioni a lungo termine: muore. Il pino rallenta la crescita e talvolta l'allagamento provoca cambiamenti nel sistema radicale.
Nutrizione minerale delle piante. Dei tanti minerali le piante hanno bisogno di tre: azoto, fosforo, potassio. In diversi periodi della vita, questi elementi sono necessari in quantità diverse. Ad esempio, durante il periodo di crescita intensiva, le piante hanno bisogno di azoto, durante il periodo di fruttificazione - fosforo, alla fine della stagione di crescita è necessario il potassio, che aumenta la resistenza al gelo. Le piante necessitano anche di un elemento di cenere, che è un composto di metalli (ferro, calcio, magnesio, zinco, ecc.). I nutrienti entrano nel terreno principalmente a causa della decomposizione della lettiera. Nei vivai, in assenza di lettiera, viene introdotto un complesso di fertilizzanti minerali. L'azoto entra nel suolo anche dall'atmosfera, grazie ai fulmini. Parte dell'azoto entra nel suolo come risultato delle attività batteri noduli piante leguminose, che viene spesso utilizzata dai forestali, seminando lupini, acacie su terreni forestali poveri.
Il valore della foresta è multiforme. Ha un effetto positivo sulla ritenzione delle precipitazioni atmosferiche, sulla loro distribuzione sulla superficie del suolo, riduce l'evaporazione dell'acqua del suolo, contribuisce a un deflusso superficiale più uniforme delle precipitazioni e ha un effetto notevole sul livello delle acque sotterranee stagnanti. Tutti sono ben consapevoli del grande ruolo svolto dalle foreste nell'economia nazionale socialista e nella vita quotidiana.
Ritenzione delle precipitazioni da parte della volta della foresta. La volta della foresta conserva una quantità significativa di precipitazioni. Nelle piantagioni forestali si accumula uno spessore significativo del manto nevoso, il cui spessore è correlato alla composizione delle piantagioni: le foreste di abeti rossi accumulano la minor quantità di neve, le pinete di più e le foreste di betulle ancora di più; le piantagioni miste multistrato forniscono uno strato di neve più spesso rispetto alle piantagioni semplici e monostrato. La foresta contribuisce alla durata della ritenzione del manto nevoso, che dipende anche dalla composizione della piantagione, impedisce alla neve di scivolare lungo i pendii e di soffiarla via dai campi aperti; tutto ciò garantisce un accumulo più uniforme di umidità nel terreno.
Evaporazione dalla superficie del suolo nella foresta. Le precipitazioni atmosferiche non trattenute dalla chioma vengono assorbite nel terreno ed evaporano parzialmente dalla sua superficie. L'evaporazione dalla superficie della foresta è da una volta e mezza a due volte inferiore rispetto alla superficie dei luoghi aperti. Ciò è dovuto alle temperature dell'aria e del suolo più basse nella foresta, alla forza del vento più debole rispetto alle aree aperte e alla presenza di rifiuti forestali, che impediscono l'evaporazione dell'umidità del suolo. Pertanto, l'evaporazione dalla superficie dei corpi idrici forestali è generalmente insignificante ed è costante; le fluttuazioni dell'acqua al loro interno, sia a lungo termine che a livello giornaliero per stagione, sono piccole. Ciò rende i corpi idrici forestali perpetui negli anni asciutti, il che ha importanza e per i parchi forestali.
Deflusso idrico interno e superficiale nel bosco. L'acqua atmosferica che è penetrata attraverso la chioma della piantagione, una volta raggiunta il suolo, vi viene in parte assorbita per poi confluire nel fiume sotterraneo (deflusso interno), e in parte defluire nel fiume direttamente dalla superficie del suolo (deflusso superficiale). La quantità d'acqua data dal deflusso superficiale è determinata dall'area delimitata dalla linea di spartiacque passante per punti elevati. Questa zona è chiamata bacino o bacino del fiume dato.
La dimensione del flusso medio d'acqua dalla piscina è chiamata coefficiente di deflusso; è espresso come percentuale delle precipitazioni medie a lungo termine e serve a valutare il ruolo del bosco nel regime idrico dell'area.
Nelle aree forestali il coefficiente medio di deflusso superficiale è insignificante (13%), mentre nei seminativi e nei prati è molto più elevato (28-32%), e nei pascoli con suoli compattati raggiunge un valore ancora più elevato (49% ).
umidità del suolo. L'acqua di precipitazione in una quantità significativa viene spesa per inumidire il terreno, immergendolo a una profondità considerevole.
Nella zona della steppa, negli anni asciutti, la profondità dello strato di terreno inumidito diminuisce a 1-1,5 m e negli anni umidi aumenta a 3-4 m.
Nella regione di Mosca, l'umidità del suolo sotto le piantagioni di conifere e latifoglie è diminuita, rispetto all'umidità del suolo sotto i tagli netti, a una profondità ridotta anche durante il periodo di siccità del 1938-1939, di non più di 0,8 m; a questa profondità gli apparati radicali vengono riforniti di acqua elevando le riserve idriche sotterranee dagli orizzonti inferiori, talvolta non raggiungendo gli orizzonti superiori.
Traspirazione dell'acqua da parte della foresta. Le precipitazioni atmosferiche che entrano nel terreno vengono in parte evaporate dalle piante, aumentando la circolazione dell'umidità. Il processo di evaporazione dell'umidità da parte delle piante è chiamato traspirazione vegetale. La capacità di traspirazione in diverse specie di piante legnose è diversa. Le specie di conifere spendono meno acqua per la traspirazione rispetto a quelle decidue; anche le fluttuazioni della quantità di acqua evaporata per specie sono minori nelle conifere rispetto a quelle decidue. Tuttavia, la resistenza alla siccità di molte specie della steppa - quercia, olmo, robinia, acero, melo, pero, gelso - non è associata alla loro minore capacità di evaporare, ma è spiegata da un apparato radicale profondo che può sfruttare l'umidità di orizzonti del suolo.
La quantità di acqua evaporata dipende dal grado di natura fotofila della roccia ed è associata alla struttura anatomica della foglia; più leggera è la roccia e, di conseguenza, più trasparente è la sua corona, più evapora l'acqua. Ad esempio, una corona trasparente di larice evapora più umidità rispetto alle rocce con una corona densa (ombra).
Secondo la capacità delle rocce di evaporare, possono essere disposte approssimativamente nel seguente ordine decrescente: betulla, frassino, quercia, acero, conifere. Queste differenze, tuttavia, non hanno un significato significativo nel giudicare la totale traspirazione dell'intero stand nel suo complesso. Il processo di traspirazione dell'intera piantagione è maggiormente influenzato dalla quantità di umidità del suolo non utilizzata dalla piantagione entro la fine della precedente stagione vegetativa (il 1° ottobre) e dalle condizioni meteorologiche dell'inverno e dell'autunno precedenti. Ciò significa che una particolare quantità di precipitazioni in un dato anno può influire sul consumo di acqua di una piantagione solo nell'anno successivo, il che allontana nettamente la foresta dal campo, dove le fluttuazioni delle riserve di umidità del suolo influiscono sul raccolto dello stesso anno.
La mancanza di umidità del suolo influisce sulla diminuzione della crescita degli alberi. Per regolare l'umidità del suolo nelle piantagioni, vengono diradati. Allo stesso tempo, va tenuto conto del fatto che l'eccessiva rimozione degli alberi durante il diradamento della piantagione aumenta il deflusso dell'acqua, crea le condizioni per l'erba del suolo, a seguito della quale le riserve di umidità del suolo nella piantagione possono trasformarsi risulta essere ancora meno di prima del suo diradamento.
Influenza della foresta sul livello delle acque sotterranee. Sotto il terreno della piantagione c'è il cosiddetto terreno, sostenuto da rocce resistenti all'acqua. Sul primo strato impermeabile di terreno si accumulano scioglimento e acqua piovana che filtra attraverso il terreno, che sono chiamati acque sotterranee, e la loro area di distribuzione sotto il suolo è una falda acquifera.
In terreno umido, l'acqua del suolo sprofonda fino al punto di connessione con la falda acquifera; quando il terreno si asciuga, l'acqua del suolo sale. La presenza di acque sotterranee vicino alla superficie terrestre è spesso associata a ristagni idrici del suolo. Nei parchi forestali è necessario adottare misure adeguate per eliminare i ristagni idrici.
Le fluttuazioni dello spessore della falda acquifera dipendono dalla quantità di precipitazioni, dalla pressione barometrica e dalle stagioni dell'anno. Poiché la variabilità del livello annuale delle acque sotterranee è insignificante, è garantito un approvvigionamento idrico uniforme di fiumi, torrenti e bacini idrici.
Influenza dell'umidità del suolo sulla crescita delle piantagioni. La mancanza di umidità nel terreno, così come il suo eccesso, influiscono segni esterni alberi che crescono su tali terreni.
Una temporanea mancanza di umidità del suolo in primavera provoca l'accorciamento dei germogli annuali e, in estate, una diminuzione della larghezza degli anelli annuali e un'essiccazione prematura delle foglie. Con una forte mancanza di umidità, gli alberi si seccano. Una temporanea mancanza di umidità del suolo può causare secchezza fisiologica del suolo, cioè un tale stato di umidità del suolo quando il consumo di umidità per una maggiore evaporazione da parte degli alberi supera il suo ingresso nel suolo, sebbene la quantità assoluta di precipitazioni sia sufficiente. Questo fenomeno si osserva durante forti venti e un forte aumento della temperatura dell'aria; ha un effetto dannoso sugli alberi marginali dei bordi e sui singoli alberi lasciati nelle aree di taglio per la loro semina.
Segni di una costante mancanza di umidità del suolo sono una scarsa presenza di piantagioni e una bassa statura di alberi al suo interno, che si osserva nella striscia tra la foresta e la steppa.
L'eccessiva umidità del suolo con mancanza di aria al suo interno porta al decadimento delle radici verticali e all'aumento dello sviluppo di quelle orizzontali; questo provoca alberi rachitici e una diminuzione della loro capacità di resistere al colpo di vento. L'eccessiva umidità del suolo si osserva principalmente nelle parti centrali settentrionali dell'URSS.
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Lo studio dell'esperienza mondiale in agricoltura mostra tendenze ben definite nella trasformazione diretta delle terre naturali, nella sostituzione delle terre naturali con quelle artificiali per soddisfare i bisogni dell'umanità nei prodotti alimentari, nelle materie prime vegetali e animali.
Una delle misure di trasformazione diffuse in questa direzione è la sostituzione dei boschi con seminativi e prati. verso la metà XX Per secoli, i seminativi hanno occupato circa il 21% della superficie totale non coperta da foreste e circa la stessa quantità - prati. In totale, seminativi e prati occupati da questo momento circa 40 milioni di km 2 (Uspensky, 1956).
Nelle province forestali delle latitudini temperate, subtropicali e tropicali e nelle isole della zona equatoriale, questo processo, in sostanza, è iniziato non appena l'agricoltura ha iniziato a svilupparsi insieme all'allevamento del bestiame.
È possibile che il processo di deforestazione sia iniziato in una fase precedente dello sviluppo dell'umanità, dal momento del primo incendio.
verso la metà XX secolo, la superficie totale di tutte le foreste della Terra era di circa 30,3 milioni di km 2, di cui il 35% dell'area occupata da foreste di conifere, il 16% da foreste decidue temperate e il 49% da foreste decidue tropicali.
Non sono ancora disponibili dati precisi sull'area delle foreste abbattute nell'intero periodo storico. Ma secondo studi preliminari (Yablokov, 1960), negli ultimi 10.000 anni, 2/3 di tutte le foreste sulla Terra sono state distrutte.
Una tale scala di deforestazione non poteva che incidere sul ciclo dell'umidità, se non dell'intera Terra, almeno di quelle zone naturali che sono state intensamente soggette a trasformazioni.
Calcoli approssimativi mostrano che agli albori della storia umana il rapporto tra l'area ricoperta da boschi e quella priva di alberi era di 3:1, e nella seconda metà XX secolo 1:3.
Considerando l'impatto dei cambiamenti nella copertura forestale del territorio sul ciclo dell'umidità, ci troviamo di fronte a giudizi e conclusioni diametralmente opposte. Alcuni ricercatori, come G. N. Vysotsky, sostengono che "la foresta asciuga le pianure e inumidisce le montagne", altri sostengono l'opinione opposta e alcuni ritengono che l'influenza principale della foresta sul ciclo dell'umidità sia la ridistribuzione del deflusso superficiale e sotterraneo . Il terzo punto di vista lascia sostanzialmente aperta la questione delle conseguenze per il ciclo dell'umidità della sostituzione delle foreste con altri terreni.
Nel valutare l'impatto delle aree boschive sul ciclo dell'umidità, sorgono inevitabilmente due interrogativi che determinano l'essenza di questo tipo di trasformazione del territorio: a) in che modo il bosco incide sull'aumento delle precipitazioni rispetto ad altri terreni di nuova creazione al suo posto; b) se e in quale direzione il terreno appena creato cambia la quantità di evaporazione. Una soluzione positiva ad entrambi i problemi può essere considerata come un indicatore di un aumento dell'intensità del ricambio di umidità, che a sua volta significa un accumulo più significativo di sostanza organica vegetale o, in altre parole, un aumento della produttività del biocomponente del paesaggio naturale.
Opinioni contraddittorie sono state espresse in letteratura sulla questione dell'influenza delle foreste sulle precipitazioni per più di cento anni. I prerequisiti teorici indicano l'inevitabilità di un aumento delle precipitazioni sotto l'influenza delle foreste. Il bosco è caratterizzato da una maggiore asperità rispetto a palude, prato, seminativo. La foresta provoca, come le colline, correnti d'aria ascendenti e correnti di flusso più intense, la foresta contribuisce alla deposizione di precipitazioni orizzontali sotto forma di gelo, ghiaccio e in forma liquida. Un impatto particolarmente ampio sulle precipitazioni si osserva nelle foreste montane dei tropici, subtropicali, latitudini temperate e sulle coste dove la nebbia è frequente.
Nella cintura forestale del Kilimangiaro, ad alcune fitte foreste viene dato il nome speciale di "foreste nebbiose" per la loro capacità di trattenere grandi quantità di precipitazioni orizzontali (Keller, 1965). Foreste simili si trovano in Sud America, nelle Ande.
Nella foresta Veliko-Anadolsky, circa l'80% delle precipitazioni annuali, o 35 mm di precipitazioni solide, cade sotto forma di gelo e ghiaccio (Alisov, Drozdov, Rubinshtein, 1952).
Uno dei motivi che rendono difficile valutare l'influenza delle foreste sulle precipitazioni atmosferiche è, come è noto, l'imprecisione di registrare le precipitazioni solide da parte dei pluviometri durante il periodo freddo dell'anno, quando l'influenza del vento è particolarmente forte.
In Unione Sovietica, dopo il lavoro di S.I. Kostin (1948), che ha studiato l'influenza delle foreste sulle precipitazioni nel periodo caldo dell'anno, quando il pluviometro è più piccolo che in inverno, distorce la quantità effettiva delle precipitazioni, ci sono stati alcuni cambiamenti in questo problema. Singoli ricercatori (Kostin, 1948; Kalinin, 1950; Drozdov, 1950; Rakhmanov, 1959; Kuznetsova, 1961; Rauner, 1966) hanno effettuato calcoli dettagliati relativi al problema dell'influenza delle foreste sulle precipitazioni e la maggior parte di loro è giunta a conclusioni positive - la foresta aumenta la quantità di precipitazioni. Alle latitudini temperate, questo aumento in termini assoluti è molto spesso di 20–100 mm. Tuttavia, questi numeri non sono ancora del tutto provati. In termini relativi, alle medie latitudini, l'aumento delle precipitazioni è del 10-20%.
La questione dell'influenza delle foreste sulla variazione delle precipitazioni nella zona temperata dell'Europa occidentale non è stata ancora risolta. Ma anche lì, le singole osservazioni confermano l'impatto positivo delle foreste sulla quantità di precipitazioni entro poche decine di millimetri.
È stato inoltre stabilito che la quantità di precipitazioni è influenzata dall'area della foresta (correlazione positiva) e dalla posizione occupata dall'una o dall'altra parte di essa rispetto ai venti prevalenti. Allo stesso tempo, si osserva una certa diminuzione della quantità di precipitazioni nelle aree forestali sottovento.
Alle basse latitudini non disponiamo di dati che caratterizzino l'influenza delle foreste sulle precipitazioni. PW Richards (1961), una monografia completa sulla foresta pluviale tropicale, non affronta questo problema.
È noto che una delle principali differenze tra il clima della zona equatoriale e il clima delle latitudini temperate è l'attività ciclonica poco sviluppata, la netta predominanza delle precipitazioni convettive su quelle advettive. Molto spesso cadono rovesci con temporali e molto raramente si verificano lunghe piogge di tipo frontale.
Queste caratteristiche della genesi delle precipitazioni atmosferiche nella zona equatoriale, a quanto pare, escludono, almeno in pianura, un'influenza significativa delle foreste, come barriera meccanica ruvida, sulle precipitazioni atmosferiche.
È probabile che un effetto più evidente sulle precipitazioni in queste condizioni sia l'evaporazione locale. Con un'elevata umidità relativa e assoluta dell'aria nella zona equatoriale, il ruolo dell'evaporazione locale che stimola le precipitazioni dovrebbe essere più significativo rispetto alle latitudini temperate.
Nelle zone montuose, come già accennato in precedenza, e alle latitudini basse e temperate, le foreste dovrebbero avere un effetto sulle precipitazioni maggiore rispetto alle pianure. Le "foreste nebbiose" sono il più delle volte confinate alle aree montuose, il che è la prova diretta di un impatto più intenso sulle precipitazioni dei pendii montuosi sopravento. È facile trovare una spiegazione fisica per questo, se confrontiamo le condizioni di ascesa masse d'aria lungo aspri pendii boscosi e lisci erbosi.
L'influenza delle cinture di protezione sulla quantità di precipitazioni non è stata ancora valutata sperimentalmente. Le previsioni disponibili in questa direzione sono prevalentemente speculative e richiedono evidenze più convincenti, supportate da una vasta esperienza nello studio del ciclo dell'umidità in diverse zone naturali del sistema forestale.
In teoria, si può presumere un leggero aumento della quantità di precipitazioni sotto l'influenza del rimboschimento di protezione del campo, tenendo presente l'aumento della turbolenza sulle fasce forestali. Tuttavia, non raggiunge la "zona" di condensazione e l'evaporazione aggiuntiva dovuta a una diminuzione del deflusso non è in grado di stimolare in modo significativo le precipitazioni. Inoltre, per ottenere un effetto tangibile delle fasce forestali sulla quantità di precipitazioni, è necessaria una copertura forestale sufficientemente ampia di territori semiaridi e aridi, il che è inappropriato. L'imboschimento esistente dei campi nelle province dei semi-deserti e delle steppe di solito non supera l'1-3% della superficie totale ed è improbabile che venga mai modificato in modo significativo.
Quanto è stato detto sulle cinture di protezione, tuttavia, non toglie nulla alla loro importanza nel modificare altri aspetti del bilancio idrico, come il deflusso e l'evaporazione, che verranno discussi di seguito.
Come risultato di una breve considerazione della questione dell'influenza delle foreste sulle precipitazioni, giungiamo a una conclusione positiva: la foresta aumenta la quantità di precipitazioni. Allo stesso tempo, non si può ignorare il ruolo stimolante del bosco sulle precipitazioni aumentando l'umidità relativa dell'aria a causa di un'evaporazione più significativa.
Avendo distrutto 2/3 di tutte le foreste nel periodo storico, l'uomo ha contribuito in peggio a questi cambiamenti nel ciclo naturale dell'umidità. A questo proposito, le sue misure riformatrici, per esigenze materiali, hanno avuto un impatto negativo sulla circolazione dell'umidità planetaria.
Se prendiamo in considerazione che a seguito della distruzione delle foreste, la "carenza" di precipitazioni atmosferiche è in media di circa 50 mm, il che non è un'esagerazione, soprattutto per gli habitat umidi di pianura e di montagna, quindi in generale per l'intera Terra, a almeno 3.000 miliardi di .m 3 di acqua dolce. Questi calcoli hanno tenuto conto della deforestazione di 60 milioni di km 2 in un periodo di circa 10.000 anni.
Il secondo modo cardinale per valutare l'impatto sul ciclo dell'umidità della sostituzione dei terreni forestali con seminativi e prati coltivati consiste nel tenere conto dei cambiamenti nell'evaporazione totale.
Prerequisiti teorici consentono di affermare una dipendenza diretta del consumo idrico da parte delle piante non solo dalle condizioni meteorologiche, ma anche dalla durata della loro stagione vegetativa: più lunga è la stagione vegetativa di una comunità vegetale, maggiore è il consumo idrico. Su questa base è stato suggerito, confermato dall'esperienza (Alpatiev, 1954, 1958, 1967), che le piante legnose, insieme alle piante erbacee perenni, dovrebbero essere classificate al primo posto in termini di domanda totale di acqua e le piante erbacee annuali dovrebbero essere classificate al secondo posto .
Uno studio più approfondito ha permesso di identificare i seguenti gruppi allargati e sottogruppi di piante in ordine decrescente in base al loro fabbisogno totale di acqua (Tabella 10).
Confrontando la domanda d'acqua di diverse piante e delle loro comunità, si intende confrontarle in condizioni meteorologiche simili, nonché l'evaporazione totale in condizioni di approvvigionamento idrico ottimale o prossimo ad esso,
cosa dentro vivo l'umidità è osservata in un'area limitata.
La generalizzazione sulla dipendenza diretta dell'evaporazione totale (traspirazione più evaporazione dalla superficie del suolo) dalla durata della stagione vegetativa delle piante vale anche per i casi di apporto idrico instabile e insufficiente, se il confronto è effettuato sulla base di medie a termine, quando è escluso l'effetto della distribuzione casuale delle precipitazioni.
In tavola. Le figure 11, 12a e b mostrano dati comparativi sull'evaporazione totale nella foresta e nel campo, nonché sulle cinture di protezione forestali. Per le zone della steppa e della foresta-steppa sono stati utilizzati dati primari di diversi autori, rivisti da A. S. Skorodumov (1964) secondo una metodologia unificata, che fornisce più motivi per il loro confronto.
Secondo questi dati, presi a titolo illustrativo, si può concludere che la foresta evapora più dei campi e delle terre vergini (terreni vergini nella riserva di Kursk, Dzhanybek).
Sulla base di cinque anni di osservazioni nelle regioni steppiche del Kuban, abbiamo ottenuto i seguenti scarichi idrici totali nella fascia forestale e nei campi di piante coltivate durata diversa vegetazione (Tabella 11).
Da questi dati, che possono essere confermati su un ampio materiale sperimentale ottenuto in diverse condizioni geografiche, risulta chiaro che le specie arboree evaporano di più piante erbacee se le risorse di umidità sono sufficienti. Le erbe perenni occupano una posizione intermedia, ma di solito si avvicinano a quelle legnose e spesso non sono inferiori a loro in termini di massa di evaporazione.
Negli ultimi due decenni sono stati condotti molti studi in questa direzione in diverse condizioni pedoclimatiche, ma i risultati non sono sempre stati univoci. La differenza nel consumo totale di acqua tra la foresta continua e il campo è molto inferiore alla differenza tra le fasce forestali e il campo, che è associata all'accumulo aggiuntivo di neve nelle fasce.
I sostenitori del riconoscimento della foresta come formazione naturale, caratterizzata da un'evaporazione totale più significativa sono: P. V. Ototsky, G. N. Vysotsky, P. K. Falkovsky, G. F. Morozov, Yu. F. Gottschalk, A. F. Bolshakov, A. A. Rode, T. Ya Kissis, M. N. Polsky, N. I. Makkaveev, F. S. Chernikov, S. F. Fedorov, Yu. L. Rauner, L. M. Ananyeva, A. R. Konstantinov, L. R. Struzer, D. G. Smaragdov, A. M. Alpatiev e molti altri.
Tuttavia, ci sono anche oppositori di questo concetto, come, ad esempio, A. P. Tolsky, A. I. Akhromeiko, S. V. Zonn, A. A. Molchanov, V. V. Rakhmanov, A. P. Bochkov e altri.
Vi è infine un terzo gruppo di ricercatori che ritiene che la sostituzione di una foresta con un campo non sia accompagnata da una variazione significativa del volume di ricambio dell'umidità, o non sia univoca nelle sue conseguenze in anni di diverse condizioni meteorologiche (P. S. Kuzin, V. I. Rutkovsky, I. V. Vasiliev, A. I. Chebotarev, S. I. Kharchenko).
Abbiamo citato volutamente i nomi di molti ricercatori che spesso assumono posizioni opposte riguardo all'evaporazione totale della foresta e del campo, per dimostrare l'illegittimità di una soluzione univoca a questo complesso problema di grande importanza teorica ed economica.
La disputa riguarda principalmente lo slogan di G. N. Vysotsky: "La foresta asciuga le pianure e inumidisce le montagne".
Pesatura possibili conseguenze sostituzione delle foreste con seminativi e prati per evaporazione e deflusso, siamo giunti alla conclusione (1958) che in diverse zone naturali sono univoci, ovvero in tutte le zone naturali da noi studiate (45-60° di latitudine nord), la foresta evapora di più, che fitocenosi erbacee. Allo stesso tempo, si è concluso che alle basse latitudini la differenza nell'evaporazione totale della foresta e del campo raggiunge un valore massimo e alle alte latitudini - un minimo. Abbiamo spiegato questa regolarità con il fatto che con l'avanzare alle latitudini più elevate, la differenza di durata della vegetazione delle piantagioni forestali e delle formazioni erbacee diminuisce. In particolare, ad una latitudine di circa 45°N. sh. la durata della stagione di crescita della quercia peduncolata nel territorio europeo dell'URSS è di circa 186 giorni e quella del frumento primaverile è di 91 giorni; ad una latitudine di 60°N. sh.-129 e 94 giorni, rispettivamente. Nel primo caso, la differenza raggiunge i tre mesi, nel secondo poco più di un mese. Questa differenza influenza in modo significativo la diminuzione del divario tra l'evaporazione della foresta e del campo con l'avanzamento alle latitudini più elevate.
Le nostre conclusioni sulla massima evaporazione delle specie arboree rispetto alle fitocenosi erbacee sono state confermate da LM Anan'eva (1962) e Yu. L. Rauner (1965, 1966). Rauner lo ha stabilito su una massiccia base di osservazione trovando la differenza di evapotraspirazione tra le aree forestali e prive di alberi a diverse latitudini geografiche. Considera anche la stagione di crescita più lunga della vegetazione forestale come uno dei fattori per aumentare l'evaporazione. Inoltre, utilizza altri fattori per spiegare la maggiore evaporazione della foresta: a) una maggiore densità ottica della copertura vegetale nelle piantagioni forestali e b) un accumulo più significativo di umidità sotto la volta della foresta entro l'inizio della stagione di crescita rispetto alle zone senza alberi. Rauner è giunto alla conclusione che la differenza tra l'evaporazione totale nella foresta e nei terreni senza alberi raggiunge un massimo (100-110 mm) alle medie latitudini - nella sottozona forestale di latifoglie e nella zona forestale-steppa, più precisamente , in quelle province dove l'indice di siccità R/ lrè uguale a 1,1-1,2. A nord ea sud di queste zone e sottozone, la differenza diminuisce da 100-110 a 40-50 mm.
Consideriamo quanto siano universali le conclusioni sulla più significativa evaporazione totale delle foreste rispetto ai seminativi, ai prati e alle terre vergini. Apparentemente, ci sono condizioni che limitano queste conclusioni, che sono direttamente e indirettamente segnalate dagli oppositori del concetto di impatto del bosco drenante del territorio.
Diversi tipi di foreste differiscono notevolmente tra loro in termini di evaporazione totale, nella ritenzione di precipitazioni solide e liquide, nell'accumulo di umidità nei suoli e nello spessore dello strato di suolo coperto dal ciclo dell'umidità.
L'evaporazione totale della foresta dipende anche dalla tassazione e da altre caratteristiche dei popolamenti forestali: produttività, età, densità. Tutto questo è mostrato in modo abbastanza convincente nelle opere di Zonn e Molchanov. Skorodumov e molti altri ricercatori di piantagioni forestali.
È necessario scegliere il più tipico per tutti i boschi, che li distingua dalle fitocenosi erbacee, e determinare le condizioni in cui si può giustamente affermare che il bosco evapora più o meno fitocenosi di campo e prato.
La prima cosa su cui soffermarsi, caratterizzando le possibili conseguenze per il ciclo dell'umidità della sostituzione delle foreste con fitocenosi erbacee in diverse condizioni climatiche, è una valutazione idrologica di un fattore come la durata del periodo vegetativo delle fitocenosi. La sostituzione delle foreste vegetative più lunghe con fitocenosi erbacee vegetative più corte è sempre accompagnata da una diminuzione dell'evaporazione totale? Considereremo questo problema nell'aspetto del confronto dei valori medi di evaporazione a lungo termine, poiché entro un anno, a seconda della distribuzione delle precipitazioni e delle condizioni termiche, delle riserve di umidità nei suoli, all'inizio della stagione vegetativa, il risultato può essere sia positivo che negativo.
È noto che nella foresta non tutte le precipitazioni raggiungono la superficie del suolo e quindi la percentuale di precipitazioni che cadono nel suolo e nelle acque sotterranee diminuisce. La quantità di ritenzione delle precipitazioni da parte delle chiome degli alberi varia notevolmente a seconda del tipo di foresta, età, densità e altri fattori ed è difficile da stimare statisticamente.
Secondo le osservazioni nelle foreste dell'Europa occidentale (Keller, 1965), è stato riscontrato che le foreste di latifoglie trattengono significativamente meno precipitazioni rispetto alle foreste di abeti rossi: le faggete trattengono fino all'11% delle precipitazioni, le foreste di abeti rossi fino al 26%. Da ciò si è concluso che è possibile modificare il bilancio idrico del suolo e del bacino idrografico sostituendo le piantagioni di abete rosso con quelle decidue.
Osservazioni a lungo termine dei sedimenti depositati sulle corone furono iniziate da N. S. Nesterov e continuate da G. R. Eitingen (1946) vicino a Mosca. Coprono un periodo di 34 anni (1906-1940). È stato riscontrato che una foresta di betulle mature conserva sulle corone una media del 10% di precipitazioni all'anno, una pineta matura - 13-16% e una foresta di abeti rossi densa di mezza età - 32%.
Secondo le osservazioni di 9 anni di A. A. Molchanov (1961) nella zona della steppa forestale (Tellerman forestry) nella pianura russa, le foreste di querce con una densità di circa 0,9 hanno mantenuto sulle corone una media di circa il 12-16% delle precipitazioni annuali .
V. V. Rakhmanov (1962) stima la perdita di precipitazioni atmosferiche per la sua ritenzione da parte delle corone in media circa il 25% della quantità annuale, nelle foreste di diverso tipo questo valore varia dal 15 al 35%.
Secondo le osservazioni di 6 anni di A. S. Skorodumov (1964), nelle steppe della Russia meridionale (stazione di Vladimir) nelle foreste di latifoglie con predominanza di querce all'età di 31 anni, le precipitazioni sulle chiome erano in media del 16% all'anno , nelle cinture forestali - 22%.
Nella foresta pluviale subtropicale del Brasile meridionale, secondo F. Freise (Keller, 1965), circa il 67% delle precipitazioni è stato trattenuto nelle corone. Per quanti anni siano state fatte queste osservazioni non è noto. Tuttavia, tenendo conto della maggiore altezza dei popolamenti delle foreste pluviali tropicali e subtropicali, della maggiore densità e anche multistrato, ci si dovrebbe aspettare una maggiore quantità di precipitazioni intercettate dalle corone in queste condizioni rispetto alle foreste di latitudini temperate. I dati di Freise sembrano riflettere correttamente la tendenza verso una maggiore ritenzione delle precipitazioni nelle foreste pluviali a bassa latitudine.
Quindi, in qualsiasi condizione naturale, sotto la volta della foresta, sulla superficie del suolo cadono in media meno precipitazioni rispetto ai territori adiacenti senza alberi, se abbiamo in mente array sufficientemente grandi. L'intercettazione delle precipitazioni da parte delle chiome livella in una certa misura l'aumento delle precipitazioni dovuto all'influenza della foresta sul processo delle precipitazioni. In molti casi può portare a un compenso completo dell'uno dall'altro.
Negli Stati Uniti, la formula (Keller, 1965) viene utilizzata per calcolare le precipitazioni trattenute dalla volta della foresta:
dove J- la quantità di precipitazione trattenuta da un'area unitaria della volta forestale,S- capacità di ritenzione idrica del bosco, K - il rapporto tra la superficie di evaporazione del fogliame e l'area della sua proiezione totale, ε - l'intensità dell'evaporazione durante le precipitazioni, T- la quantità media di precipitazioni per pioggia durante la stagione di crescita, Sal - area di base dei tronchi d'albero. Formule di questo tipo non hanno un valore universale, poiché il tipo di foresta, la densità, l'età, la qualità, il multistrato e altri fattori influenzano la ritenzione delle precipitazioni.
La compensazione totale o parziale da parte delle corone delle precipitazioni addizionali formate sulle aree forestali a causa dell'aumento della rugosità non dà motivo di affermare che le formazioni forestali evaporano più di quelle erbacee. È necessario considerare altri fattori: le riserve idriche comparative nel manto nevoso e nel suolo, al deflusso superficiale e sotterraneo nelle aree boschive e non. Le maggiori riserve d'acqua nel manto nevoso e nei suoli forestali, insieme alla diminuzione del deflusso, sono, come è noto, indicatori affidabili che confermano l'aumento del consumo di acqua per l'evaporazione.
Nelle zone naturali con un distinto periodo freddo dell'anno, le aree boschive sono generalmente caratterizzate da un manto nevoso più spesso. Tra i lavori pubblicati di recente su questo tema, ci riferiamo al lavoro dell'Istituto di Geografia dell'Accademia delle Scienze dell'URSS (Malik, 1966), che ha studiato l'accumulo di neve nella taiga della regione dell'Ob settentrionale sotto la volta della foresta e all'aperto aree, sulla base di osservazioni a lungo termine di 12 stazioni meteorologiche del Servizio Idrometeorologico e della spedizione della Siberia occidentale dell'IGAN. Si è scoperto che in media durante l'inverno nelle foreste di conifere e betulle-pioppi-conifere, le riserve di neve sono del 20-40% in più rispetto ai campi. In una fitta foresta di conifere, la differenza a favore della foresta scende al 10% a causa, apparentemente, di un aumento della proporzione di precipitazioni atmosferiche solide intercettate dalle corone.
VV Rakhmanov (1962) ha studiato l'accumulo di neve nelle foreste e nei campi della pianura russa all'interno del territorio situato approssimativamente tra 50 e 60°N. sh. È giunto alla conclusione che le riserve di neve nelle foreste in tutti gli anni e in tutte le aree sono maggiori che nelle aree aperte. Allo stesso tempo, nelle foreste di piccole foglie e miste, le riserve di neve sono il 23% e nelle foreste di conifere il 12% in più rispetto al campo. In alcuni punti (a 17 su 125) le riserve di neve nelle foreste si sono rivelate inferiori alle riserve di neve nel campo, il che, a quanto pare, può essere attribuito a errori casuali. Rakhmanov ritiene che l'accumulo aggiuntivo di neve nella foresta sia di 10-30 mm in più rispetto al campo.
Un po' prima, VN Parshin (1953) è giunto a conclusioni simili mentre studiava l'accumulo comparativo di neve nella foresta e nel campo sul territorio della metà settentrionale della pianura russa. Secondo lui, nelle foreste a foglia piccola, l'accumulo di neve è del 15-20% e nelle foreste di conifere abbastanza chiuse, il 5-10% in più rispetto al campo.
Secondo V. I. Rutkovsky (1956), nella sottozona delle foreste miste del territorio europeo dell'URSS, l'accumulo di neve nelle foreste di piccole e latifoglie è massimo, nelle foreste di conifere è inferiore e nei campi è minimo.
Conclusioni leggermente diverse sono state ottenute da V. D. Komarov (1959), che ha generalizzato le osservazioni di 20 anni del Valdai N.-and. laboratorio idrologico e altre istituzioni scientifiche. Ha scoperto che le riserve d'acqua nel manto nevoso nelle foreste di conifere a media densità e nelle aree aperte sono quasi le stesse se non ci sono forti disgeli durante l'inverno.
Infine, alcuni ricercatori (Galakhov, 1940; Eitingen, 1946; Molchanov, 1961) sono del parere che nelle foreste di abeti le riserve idriche nel manto nevoso siano inferiori rispetto al campo e nelle pinete, nelle foreste di betulle e nelle radure - altro . Secondo le osservazioni di 15 anni presso la Forest Experimental Dacha dell'Accademia agricola di Mosca. K.A. Timiryazev, la diminuzione delle riserve idriche nelle foreste di abeti rossi rispetto al campo è stata solo del 7% (6 mm), mentre il loro aumento nella pineta, nella foresta di betulle e nella radura è risultato essere del 20-25%, o 18-47 mm.
A Prokudin bor nella regione di Mosca, in media in quattro anni di osservazioni, le riserve d'acqua nel manto nevoso in una foresta di abeti rossi chiusa (65 anni) si sono rivelate 73 mm, in una pineta chiusa della stessa età - 129 mm, in un vasto campo collinare di 5 ettari - 120 mm ( Molchanov, 1961). Risultati simili sono stati ottenuti in cinque anni di osservazioni dall'Istituto di Geografia dell'Accademia delle Scienze dell'URSS (Base, 1963) a nord della cresta Klin-Dmitrov nella sottozona delle foreste miste. In quest'area, in generale, è stato confermato l'ordine di localizzazione dei diversi terreni in termini di riserve idriche nel manto nevoso. Allo stesso tempo, è stato riscontrato che la foresta e i campi di abeti rossi, a seconda delle caratteristiche del clima invernale, possono occupare luoghi diversi.
Riassumendo la considerazione della questione dell'influenza delle foreste sulle riserve idriche nel manto nevoso nelle province forestali con inverni abbastanza stabili, si deve affermare che le ultime osservazioni hanno generalmente confermato le vecchie conclusioni della prima metà del XX secolo (A. I. Voeikov, N. S. Nesterov, G N. Vysotsky, A. D. Dubakh, G. D. Richter, ecc.). Tuttavia, nel secondo tempo XX secolo, è stato possibile dimostrare in modo più affidabile i rapporti quantitativi dei coefficienti di stoccaggio della neve per tipo di terreno e tipo di foresta per queste condizioni geografiche.
Ora possiamo affermare inequivocabilmente che tutti i tipi di boschi di conifere (tranne l'abete rosso), a foglia piccola e misti, insieme alle radure, contribuiscono a un accumulo di neve più significativo in essi rispetto ai campi.
La prova fisica dei vantaggi dei terreni forestali come accumulatori di neve è data nei lavori di P. P. Kuzmin (1954).
In tutti i casi in cui è stato possibile, abbiamo confrontato gli accumuli di neve nelle foreste e nei campi occupati da piante coltivate, tenendo presente la prospettiva generale di sostituire le foreste principalmente con seminativi.
All'estero, nell'Europa occidentale e negli Stati Uniti, nelle province della zona forestale di media latitudine, esiste una relazione simile tra l'accumulo di neve nelle foreste e nei campi.
Dal momento che il nostro compito non include una revisione dettagliata degli studi disponibili su questo tema, ci limitiamo a fare riferimento ai singoli lavori di A. A. Molchanov (1963) e V. V. Rakhmanov (1962), che riportano dati stranieri precedenti e moderni che caratterizzano i coefficienti di accumulo di neve per boschi e campi. È importante notare qui che la differenza più netta nell'accumulo di neve nelle foreste e nei campi si osserva durante i frequenti cicloni (Rakhmanov, 1962), quando la sublimazione della neve nelle foreste è molto inferiore rispetto ai campi. Indirettamente per l'Europa occidentale, ciò è confermato da un più significativo accumulo di neve nelle foreste.
Per le condizioni delle steppe forestali, delle steppe e delle zone semidesertiche, dove sono presenti foreste di latifoglie insulari o cinture forestali di protezione dei campi, si può trarre essenzialmente la stessa conclusione della zona forestale. E in queste zone si osserva un quadro simile: l'accumulo di neve nelle foreste e nelle cinture di protezione è maggiore che nei campi. Tuttavia, in alcuni anni ci sono delle eccezioni a questa regola, soprattutto nelle province occidentali della pianura russa, dove le tempeste di neve sono piuttosto rare e i disgeli sono frequenti.
L'effetto dell'accumulo di neve è generalmente maggiore nelle fasce forestali e minore nelle piantagioni forestali continue.
Per le zone subtropicali, tropicali ed equatoriali, dove non c'è praticamente manto nevoso, ad eccezione delle alte montagne, la considerazione di questo problema, ovviamente, sembra essere inutile.
Quindi, nelle foreste di latitudini temperate e alte, così come nelle piantagioni forestali di protezione dei campi nelle zone aride di latitudini temperate, più spesso che in un campo, si accumula più neve che in un campo, il che predetermina una maggiore evaporazione dell'acqua da parte loro e, di conseguenza, un ciclo dell'umidità più intenso se il deflusso dell'acqua da questi terreni è minore.
Apparentemente, non è necessario dimostrare che la foresta riduce il deflusso superficiale e aumenta il deflusso sotterraneo. Ciò è già stato dimostrato da numerosi studi di scienziati sovietici, tra cui chiamiamo A. P. Bochkov (1954), S. V. Base (1963), P. F. Idzon (1963), P. S. Kuzin (1949), D. L. Sokolovsky (1959), V. I. Rutkovsky (1954) ). R. Keller (1965) nella sua monografia conferma la conclusione sulla diminuzione del deflusso superficiale nelle foreste della Svizzera, della Repubblica federale di Germania, della Cecoslovacchia e della Carolina del Nord rispetto ai territori senza alberi. In Svizzera, questo problema è stato studiato per oltre 60 anni sui terreni forestali (56 ha) e sui pascoli (59 ettari) a Sperbel e Rappen, e il deflusso dal terreno forestale si è rivelato inferiore.
La controversia riguarda ora questioni più specifiche: l'impatto sul deflusso della copertura forestale del territorio, il tipo di foresta, la sua età e le caratteristiche fiscali, la deforestazione, il pascolo, la palude, ecc.
Tuttavia, negli ultimi decenni, quando si è discusso della questione della modifica del volume totale del deflusso sotto l'influenza delle piantagioni forestali, sono sorti di nuovo grandi disaccordi.
Alcuni ricercatori, tra i quali la posizione più categorica è assunta da VV Rakhmanov (1962), sostengono che la foresta, nonostante la diminuzione del deflusso superficiale, aumenta il flusso totale annuo dei fiumi a causa di un aumento significativo del deflusso sotterraneo.
Tuttavia, non ci sono prove dirette a sostegno di questa conclusione nelle province della zona forestale, sia nell'URSS, sia nell'Europa occidentale e negli Stati Uniti.
Molti ricercatori qui e all'estero condividono il punto di vista opposto, ritenendo che la foresta riduca il flusso nei fiumi e nei laghi.
Allo stesso tempo, nelle foreste delle zone della steppa e della steppa, come ha a lungo dimostrato G.N. Vysotsky, e nell'ultimo decennio è stato riaffermato da molti ricercatori, non ci sono condizioni per la formazione di un significativo deflusso sotterraneo e ci sono condizioni che rendono difficile l'immersione del terreno nelle falde acquifere. Non potendo soffermarci su questo più in dettaglio, ci riferiamo al lavoro di generalizzazione di A. S. Skorodumov (1964), in cui questi temi sono trattati con esauriente completezza.
La diminuzione del deflusso superficiale nelle foreste rispetto al campo è fuori dubbio, mentre un aumento del deflusso sotterraneo nelle province della zona forestale a latitudini temperate non è quantitativamente confermato in condizioni di rigorosa sperimentazione. Non ci sono presupposti teorici convincenti che confermino un aumento significativo della portata delle acque sotterranee in queste province.
I valori di deflusso sotterraneo nelle foreste di latitudini temperate possono essere molto maggiori che nei campi, a condizione che vi sia un minore essiccamento entro l'autunno e una maggiore capacità di infiltrazione dei suoli, nonché maggiori riserve di neve nelle foreste. Ciò soddisfa la seconda e la terza condizione. La prima condizione difficilmente può essere presa in considerazione, poiché entro l'autunno l'umidità del suolo nelle foreste o è inferiore a quella dei campi, oppure non vi è alcuna differenza significativa nelle riserve idriche tra queste terre, specialmente nelle sottozone della taiga e delle foreste miste .
Non c'è motivo di esagerare l'importanza della capacità di infiltrazione dei suoli forestali, poiché una maggiore infiltrazione è stata dimostrata solo per gli orizzonti superiori.
Inoltre, la profondità di penetrazione degli apparati radicali delle specie arboree nelle foreste paludose, l'area di che aumenta bruscamente dalla taiga meridionale a quella centrale e settentrionale, è generalmente piccola (0,5 m), e quindi la lo spessore del terreno con elevata capacità di infiltrazione è notevolmente ridotto.
Di conseguenza, la conclusione stessa suggerisce che finora la scienza e la pratica non hanno dati accurati sul deflusso sotterraneo nelle foreste di latitudini temperate.
L'unico criterio affidabile per la valutazione idrologica delle foreste sono i dati che caratterizzano l'evaporazione comparativa in foresta e in campo.
Come mostrato sopra, la foresta e il campo, a seconda di una serie di fattori, possono cambiare la loro posizione in termini di massa d'acqua evaporata. Di conseguenza, la sostituzione delle foreste con seminativi e prati in alcuni casi ridurrà, in altri aumenterà il volume delle risorse idriche coinvolte nel ciclo biofisico dell'umidità.
Prerequisiti teorici di un ordine biologico e fisico testimoniano a favore del riconoscimento delle formazioni arboree come evaporatori di umidità potenzialmente più potenti rispetto a quelle erbacee: una foresta con sufficiente apporto idrico e assenza di ristagni idrici evapora sempre più umidità di un campo occupato da erbacee annuali o perenni comunità. Innanzitutto, ciò è facilitato da un periodo vegetativo più lungo delle piante legnose. Alle basse latitudini, dove non c'è cambio di stagione e dove non c'è periodo di siccità, la foresta pluviale tropicale evapora continuamente durante tutto l'anno, mentre le comunità erbacee nei terreni coltivati a queste latitudini terminano la loro stagione vegetativa in periodi più brevi.
Alle medie e alte latitudini tipi diversi le foreste, dalle latifoglie alle conifere, vegetano anche più a lungo delle comunità erbacee. Ma la differenza nella durata della vegetazione di entrambi diminuisce continuamente con l'avanzamento nella tundra. Già nel mezzo, soprattutto nella taiga settentrionale, si avvicina al minimo, il che permette di considerare queste sottozone naturali come il confine estremo, dove l'evaporazione della foresta è solo leggermente superiore all'evaporazione dal campo.
Confrontando l'evaporazione totale di foreste e campi attraverso le latitudini, intendiamo foreste e campi non paludosi altamente produttivi all'interno di ciascuna zona, che, come è noto, non sempre avviene in condizioni reali. Solo su massicci di terra ben drenati con sufficienti risorse di umidità le piante legnose possono realizzare i loro potenziali vantaggi biologici: la capacità di sviluppare un apparato radicale profondo e ben ramificato, che consente di coinvolgere piante più significative nel ciclo dell'umidità.
masse d'acqua.
Con la profonda bagnatura dei suoli entro la primavera e la presenza profonda delle acque sotterranee, è stata osservata una significativa rimozione dell'umidità da parte delle radici delle piante legnose nelle steppe forestali, nelle steppe e nei semi-deserti nello spessore del suolo fino a 4-5 me più in profondità (S. V. Zonn, AS Skorodumov, T. Ya. Kissis). Nel frattempo, per la maggior parte delle piante erbacee coltivate, lo spessore della rimozione intensiva dell'umidità dal terreno è limitato a 1-2 m e solo alcune di esse, ad esempio l'erba medica, portano l'acqua più in profondità (fino a 3 m).
Nei terreni impregnati d'acqua, le differenze tra piante legnose ed erbacee in termini di profondità di penetrazione degli apparati radicali sono completamente livellate, il che si osserva particolarmente chiaramente nella taiga. In queste condizioni, le piante legnose non possono utilizzare i loro vantaggi biologici nel processo di prelievo di acqua dagli orizzonti profondi del suolo.
Naturalmente non tutte le specie arboree possono essere classificate come potenzialmente radicate, ad esempio l'abete rosso è una specie di bassa plasticità in relazione all'apparato radicale. Tuttavia, la struttura e la profondità degli apparati radicali della maggior parte delle piante legnose ed erbacee dipendono non solo dalle loro proprietà biologiche, ma anche dalle condizioni ambientali.
SV Zonn (1954) ritiene che le foreste di abeti rossi sommerse evaporino circa il 20% in meno di quelle complesse e non impantanate.
Secondo A. A. Molchanov (1961), vicino a Mosca, le foreste di abete rosso, di solito non impregnate d'acqua o leggermente impregnate d'acqua, sono evaporate di 460 mm e le foreste di abeti rossi a muschio lungo, si sono formate in condizioni di umidità eccessiva, 339 mm.
La ragione delle differenze risiede nella diseguale produttività del popolamento: la bassa produttività delle foreste delle zone umide limita l'uso delle risorse umide. Pertanto, le foreste delle zone umide a bassa produttività possono evaporare meno dei prati e dei seminativi altamente produttivi. In questo caso c'è un'analogia completa con le paludi: in una palude drenata, un'erba buona evapora più di una cattiva erba in una non drenata.
Una foresta giovane, come una sovramatura, evapora meno di una foresta di mezza età a causa della ridotta produttività: nella silvicoltura sperimentale Tellerman, i querceti di età compresa tra 40 e 60 anni sono evaporati di circa 500 mm in media in 7 anni, all'età di 220 anni anni - 418 mm, all'età di 4-10 anni - 352 mm (Molchanov, 1961).
Il bosco spesso non riesce a realizzare l'aumentata capacità evaporo-traspirante anche in condizioni di insufficiente apporto di umidità. Nelle zone naturali e nelle province con umidità insufficiente, la foresta, come qualsiasi altra formazione, evapora tanto quanto c'è umidità nel suolo e quante precipitazioni cadono durante la stagione di crescita. In condizioni di siccità negli anni umidi, l'evaporazione totale di un bosco adulto è sempre maggiore di quella di un campo: in questo caso si manifesta chiaramente l'influenza di una stagione vegetativa più lunga delle piante legnose. Nelle stesse condizioni, negli anni siccitosi, la foresta evapora tanto quanto il campo, o meno se, all'inizio della stagione vegetativa, le riserve di umidità della foresta sono inferiori a quelle del campo.
Queste conclusioni, a quanto pare, possono essere estese alle foreste monsoniche e savane delle latitudini tropicali e subtropicali, che perdono le foglie con l'inizio del periodo di siccità.
Nelle condizioni aride della zona temperata, dove le acque sotterranee di solito sono profonde, la conclusione sulla dipendenza dell'evaporazione totale della foresta e del campo dalle risorse idriche (riserve idriche nel suolo all'inizio della stagione vegetativa più precipitazioni durante la crescita stagione) è confermato in modo affidabile nelle opere di S. V. Zonn (1959), A. S. Skorodumova (1964), F. S. Chernikova (1957), A. A. Rode (1963), A. M. Alpatiev (1954), A. R. Konstantinova (1963), ecc.
Allo stesso tempo, al limite, l'evaporazione di foreste e campi in condizioni di risorse di umidità illimitate si avvicina all'evaporazione, che abbiamo stabilito per le cinture forestali (1958) sulla base delle osservazioni nel Kuban.
foresta sottodimensionata IV- VBonitet, con frequenti disgeli, accumula meno neve in pianura rispetto al campo, il che predetermina riserve di umidità più limitate in essa all'inizio della stagione vegetativa e riduce l'evaporazione totale. Un esempio di tali condizioni è la stazione sperimentale di bonifica dell'agroforesta Vladimirovskaya nel distretto di Novobugsky nella regione di Nikolaev sui chernozem argillosi meridionali della zona della steppa, acque sotterranee 9-10 m.
Secondo A. S. Skorodumov (1964), l'evaporazione totale nella foresta in questa stazione era di 100 mm e nella cintura della foresta - 55 mm in meno rispetto al campo. L'altezza media di una piantagione continua di querce di tipo ceduo alla stazione di Vladimirovskaya è di 7,5 m, 31 anni, classe di qualità IV, pienezza 0,6-0,7. In una foresta così bassa e poco chiusa, con frequenti disgeli, neve e acqua non potevano accumularsi nel terreno più che nel campo, cosa che lo stesso Skorodumov nota. In media, in 5 anni, la fornitura di acqua disponibile alle piante in primavera in uno strato di terreno di due metri si è rivelata la seguente: nella foresta 155 mm, nella fascia forestale 172 mm, in pieno campo 264 mm, nel campo interstrip 248 mm.
A causa della mancanza di umidità, particolarmente acuta nella foresta, la durata del periodo di consumo di umidità in media per 4 anni è risultata essere di 175 giorni in queste condizioni nel campo e di 165 giorni nella foresta - un fatto osservato in natura in via eccezionale. Di solito accade il contrario: le piante legnose vegetano più a lungo di quelle erbacee, se la siccità non interrompe con forza la stagione vegetativa.
Quindi, la maggior parte delle piante legnose, rispetto alle piante erbacee, sono in grado di formare un apparato radicale più profondo, se questo non è impedito dal ristagno del suolo, e vegetare anche per un periodo di tempo più lungo, se la vegetazione non è interrotta dalla mancanza di umidità, gelo o malattie e parassiti.
Entrambe le caratteristiche biologiche delle piante legnose provocano una maggiore evaporazione totale del bosco e, di conseguenza, un ciclo di umidità più intenso.
Spesso, anche se non sempre, la foresta è più stratificata del campo, il che sembra anche contribuire a un uso più intensivo dell'acqua.
Non è un caso che nell'evoluzione del mondo vegetale molte forme legnose abbiano ceduto il posto a quelle erbacee: la formazione di regioni a clima freddo e secco nel processo di differenziazione della natura della superficie terrestre ha portato all'estinzione di molte legnosa e l'emergere di nuove forme erbacee filogeneticamente giovani, meno esigenti in termini di umidità e più resistenti al freddo.
Oltre ai vantaggi biologici, la foresta come sistema biofisico speciale (Hilmi, 1966) risulta essere fisicamente diverso dalle formazioni erbose. Sotto questo aspetto, meritano attenzione gli studi di Yu. L. Rauner e N. I. Rudnev (1962), così come L. M. Ananyeva (1962). Il primo ha rilevato che nell'area della cresta Klinsko-Dmitrovskaya, il bilancio di radiazione della foresta si è rivelato superiore del 17% rispetto al bilancio di radiazione del prato. Secondo le osservazioni di L. M. Ananyeva, nella stessa area, il consumo di calore per l'evaporazione nella foresta è risultato essere del 18% in più rispetto al prato.
Simili generalizzazioni e osservazioni personali di Yu.L. Rauner (1965) lo hanno portato a un'importante conclusione: le piantagioni forestali sono caratterizzate da un albedo inferiore rispetto a prati e campi. Secondo i suoi calcoli, a causa dell'albedo inferiore, la chioma chiusa della foresta in maggio-settembre riceve circa 5 kcal in più. radiazione efficace rispetto all'area senza alberi circostante. Ciò equivale all'evaporazione di uno strato d'acqua di circa 80 mm.
Di conseguenza, a parità di afflusso di irraggiamento totale a diversi terreni vicini (foresta, prato, campo), le risorse termiche ed energetiche delle piantagioni forestali risultano essere le più grandi, il che, a causa del maggiore consumo di acqua per l'evaporazione, crea effetti fisici prerequisiti per una circolazione dell'umidità più intensa.
Naturalmente, diversi tipi di foreste, a seconda della loro vicinanza, stratificazione, fogliame, daranno diversi effetti termici ed energetici, che, tuttavia, non cambiano l'essenza fisica del fenomeno osservato.
Pertanto, la sostituzione delle foreste con seminativi e prati nel corso di secoli di attività economica umana dovrebbe portare in tutte le zone naturali ad un certo indebolimento del ciclo biofisico dell'umidità sulla superficie terrestre, se si tiene conto del fatto ben noto di in primo luogo la distruzione di foreste di prim'ordine, caratterizzate dalla più alta capacità di evaporo-traspirazione.
In diverse zone geografiche, la sostituzione delle foreste con seminativi e prati ha influito in modo diverso sul ciclo dell'umidità.
Nelle isole delle zone equatoriali, tropicali e subtropicali, questo processo avrebbe dovuto essere più evidente se l'area totale delle foreste abbattute in queste zone fosse uguale o maggiore dell'area simile nella zona temperata. Alle latitudini tropicali, la differenza tra la durata della vegetazione delle foreste e le piante coltivate che le hanno sostituite, tra le quali il riso occupa il primo posto al mondo (secondo altre fonti, il secondo dopo il frumento e il pane grigio) in termini di superficie occupato da esso, è il più grande.
Tuttavia, va tenuto presente che a queste latitudini, dove c'è l'irrigazione o dopo la raccolta della coltura principale, cadono le precipitazioni, viene seminata una seconda coltura, che riduce la differenza nell'evaporazione totale di bosco e campo.
Alle medie latitudini, dove le stagioni calde e fredde sono ben espresse, la differenza nella durata della stagione vegetativa delle forme legnose ed erbacee, specie erbacee perenni, è leggermente inferiore. Ma tra le piante coltivate a queste latitudini predominano le annuali, che, a seconda della specie e della varietà, terminano la loro vegetazione 2-3 mesi prima delle piante legnose, quindi, alle medie latitudini, anche un po' indebolita la sostituzione delle foreste con seminativi l'intensità della circolazione dell'umidità.
Alle alte latitudini, a nord di 60-62°N. sh., la differenza di durata della vegetazione delle forme legnose ed erbacee, anche annuali, si avvicina al minimo. In pratica può essere trascurato in una valutazione comparativa dell'evaporazione totale della foresta e del campo. A queste latitudini, la maggior parte dei boschi è stata sostituita da prati e pascoli a causa della predominanza della zootecnia su altri rami dell'agricoltura. Sul territorio di queste terre ad alte latitudini, la vegetazione delle piante prative prosegue fino al tardo autunno, il che contribuisce ad un parziale livellamento del dislivello tra bosco e prato in totale evaporazione.
Nelle regioni montuose umide, prati e pascoli prevalgono sui campi non solo alle alte, ma anche alle medie latitudini. Pertanto, in queste aree, anche la sostituzione delle foreste con aree molto limitate di seminativo non potrebbe incidere in modo significativo sulla variazione dell'evaporazione totale.
L'albedo della vegetazione prativa è tuttavia leggermente superiore a quello della vegetazione boschiva, che, anche alle alte latitudini, nonostante l'appiattimento della differenza di durata delle stagioni vegetative di bosco e prato, provoca una diminuzione dell'evaporazione totale di conseguenza di parziale sostituzione dei boschi con prati e pascoli. Questa conclusione è confermata dagli studi di Yu.L. Rauner (1966), secondo il quale a 60-62°N. sh. l'influenza delle foreste sull'evaporazione totale è ancora evidente, ovvero nella foresta è quasi 40 mm in più rispetto al prato.
Quindi, in tutte le zone geografiche e province, dove, a seguito della secolare attività della società umana, si è verificata la distruzione del bosco e la sua sostituzione con seminativi, prati e pascoli, l'evaporazione totale è diminuita in accordo con il scala di trasformazione. Ciò doveva inevitabilmente comportare una diminuzione della circolazione biofisica dell'umidità.
Il processo di indebolimento dell'intensità della circolazione dell'umidità dalla deforestazione è avvenuto come risultato dell'impatto simultaneo di due fattori: una diminuzione delle precipitazioni e una diminuzione dell'evaporazione totale.
Prendiamo la differenza minima nell'evaporazione totale della foresta e del campo pari a 50 mm, che corrisponde al valore della "carenza" di precipitazioni a seguito della distruzione delle foreste, che abbiamo adottato in precedenza.
In questo caso, secondo il calcolo, dal ciclo annuale di umidità della Terra sono caduti almeno 3.000 miliardi di metri cubi d'acqua. SM acqua dolce, se è attendibile il numero di 60 milioni di km 2 di foresta abbattuta negli ultimi millenni.
L'importanza regionale della sostituzione delle foreste con seminativi e prati non può essere ignorata quando si valutano misure di trasformazione in quelle zone e province in cui si è verificata una significativa deforestazione. La diminuzione delle precipitazioni atmosferiche solo del 10% a causa della deforestazione alle medie latitudini è di almeno 40-70 mm, che non può essere ignorata quando si valutano i cicli di umidità regionali. La deforestazione ha avuto un impatto sulla diminuzione dell'intensità della circolazione dell'umidità non solo nelle ex aree boschive, ma anche nelle aree ad esse adiacenti.
Inoltre, a seguito della deforestazione, il rapporto tra flussi superficiali e sotterranei è cambiato in modo significativo, che a sua volta ha inevitabilmente modificato il regime idrologico di questi territori.
Per completare l'esame della questione delle conseguenze idrometeorologiche della sostituzione delle foreste con seminativi, prati e pascoli, soffermiamoci brevemente su una caratteristica simile dei shelterbelts.
In termini di importanza planetaria, il loro impatto sul ciclo totale dell'umidità è trascurabile, poiché le aree che occupano all'interno di una determinata regione ora e in futuro difficilmente supereranno il 3-5%.
Opportunità territoriali uso economico le cinture forestali di protezione del campo sono limitate principalmente alle regioni semiaride e aride. L'importanza regionale dell'impatto idrometeorologico sul ciclo dell'umidità locale è piuttosto ampia.
Non è necessario soffermarsi in dettaglio sulla valutazione dell'efficienza idrometeorologica delle cinture forestali di protezione del campo, poiché è valutata in modo abbastanza esauriente nei lavori di A.P. Bochkov, I.A. Gol'tsberg, O.A. Drozdov, A.R. Konstantinov, M.I. altri
Questo evento è considerato in modo più dettagliato nella monografia recentemente pubblicata di A. R. Konstantinov e L. R. Struzer (1965).
Per molti aspetti, l'impatto idrometeorologico delle cinture di protezione è simile all'impatto delle piantagioni forestali continue sul microclima e sul regime idrico del suolo. Le cinture forestali, oltre alla loro influenza sulla velocità del vento, sulla temperatura dell'aria e sull'umidità, contribuiscono all'aumento delle precipitazioni, soprattutto durante la stagione fredda. Il manto nevoso sia di per sé che nei campi protetti adiacenti ad essi è generalmente più potente che in campo aperto. Lo stesso si osserva, con poche eccezioni, nello studio delle riserve di umidità nei suoli sotto le fasce forestali, protette e in pieno campo: esse sono quasi sempre maggiori nei suoli sotto le fasce forestali e nei campi da esse protetti.
In corrispondenza di un tale impatto sui campi interstrip, il deflusso superficiale diminuisce e il deflusso sotterraneo aumenta, l'evaporazione diminuisce, l'evaporazione aumenta a causa del maggiore accumulo di acqua nei suoli all'inizio della stagione vegetativa.
Tuttavia, non c'è ancora consenso sulla valutazione quantitativa dell'efficienza idrometeorologica degli shelterbelts.
O. A. Drozdov (1952), in uno dei suoi primi lavori, è giunto essenzialmente alla negazione dell'effetto positivo delle cinture forestali sulle precipitazioni (un aumento delle precipitazioni di soli 2-3 mm durante la stagione vegetativa) nella steppa secca e semi- deserto della parte europea dell'URSS e al suo riconoscimento nelle province della steppa forestale (un aumento delle precipitazioni di 20 mm durante la stagione vegetativa).
In un lavoro successivo (Drozdov e Grigorieva, 1963), Drozdov ritiene che in pianura, sotto l'influenza delle fasce forestali, le precipitazioni aumentino del 5%, senza spiegare a quale zona naturale si riferisca questo numero.
Secondo i calcoli di A. R. Konstantinov (1965), nelle regioni occidentali dell'imboschimento di protezione del campo sul territorio europeo dell'URSS, l'aumento totale delle precipitazioni sarà di circa 50 mm, a est - 33 mm e a sud- est - 16 mm, a condizione che l'evento si svolga su tutta la terraferma.
I risultati di entrambi questi calcoli e quelli di O. A. Drozdov rivelano la stessa tendenza: una diminuzione dell'efficienza idrometeorologica delle cinture forestali con l'avanzamento da zone e province più umide a quelle aride, che è strettamente correlata a una diminuzione nella stessa direzione di umidità relativa dell'aria. Nelle steppe secche e nei semi-deserti, è così piccolo che l'evaporazione aggiuntiva, dovuta all'effetto delle cinture forestali sulla ritenzione di umidità della troposfera, non è in grado di stimolare notevolmente le precipitazioni.
Una valutazione completa dei cambiamenti nel bilancio idrico dell'Ucraina (Konstantinov, Sakali et al., 1966), tenendo conto dell'impatto combinato delle fasce forestali e della tecnologia agricola, ha portato gli autori alle seguenti conclusioni: le precipitazioni aumenteranno nell'agricoltura futura del 9%, l'evaporazione totale dell'11%, il deflusso totale diminuirà del 4%.
In generale, l'intensità del ciclo biofisico dell'umidità aumenterà in quelle regioni in cui le cinture di protezione prenderanno il loro posto appropriato sistema comune misure di trasformazione in agricoltura.
Un cambiamento nel ciclo biofisico dell'umidità in una direzione favorevole creerà i prerequisiti per la crescita della produttività biologica dei campi. Allo stesso tempo, un aumento della resa dovuto a una diminuzione degli effetti dannosi dell'erosione, un uso più abbondante di fertilizzanti e un miglioramento della composizione varietale delle piante coltivate aumenteranno notevolmente la crescita dell'intensità della circolazione dell'umidità.
Si è mostrato in precedenza che con l'avanzare alle latitudini più elevate, la differenza nell'evaporazione totale di bosco e campo diminuisce progressivamente per l'equalizzazione della durata della stagione vegetativa delle piante legnose ed erbacee, ma non scompare del tutto a causa delle differenze nella alberato di bosco e campo.
Per un resoconto differenziato delle conseguenze future della sostituzione delle foreste con prati, pascoli e seminativi, è necessario, oltre a questi fattori, tenere conto della quota effettiva di foreste per zone naturali, nonché della tipologia e della qualità delle foreste. Secondo i dati riportati da A. A. Molchanov (1963), sul territorio europeo dell'URSS si verifica l'evaporazione dovuta alle foreste: nella taiga settentrionale - dal 61% dell'area, nella taiga centrale - dal 47%, nella sottozona di foreste miste - dal 26%, nella foresta-steppa settentrionale con l'8% e nella steppa - con il 3,5% dell'area. La correzione per l'area effettiva dell'evaporazione forestale per zone cambia in modo significativo i calcoli teorici delle variazioni zonali dell'intensità del ricambio biofisico dell'umidità per unità di superficie.
È necessario soffermarsi brevemente sulla valutazione idrologica delle piantagioni forestali continue e delle cinture forestali, tenendo presente la formula di G. N. Vysotsky: "La foresta asciuga le pianure ...".
Come accennato in precedenza, negli ultimi due decenni, questo tormentone è stato ripetutamente criticato da numerosi ricercatori che hanno studiato il problema del "campo forestale" nel suo aspetto idrologico (I. M. Labunsky, A. P. Bochkov, V. I. Rutkovsky, S. V. Zonn, V. V. Rakhmanov e altri).
In termini di proprietà biologiche, le formazioni arboree sono caratterizzate da un'evaporazione totale potenzialmente più significativa rispetto a quelle erbacee, confermata da uno studio diretto del bilancio idrico dei diversi terreni, nonché da uno studio delle proprietà termiche ed energetiche delle foreste e campi! Allo stesso tempo, si delineano le seguenti serie ascendenti in termini di ricambio di umidità: 1) campi con predominanza di colture annuali, 2) prati e pascoli, 3) boschi. Le foreste sono caratterizzate dal maggior ricambio biofisico di umidità in natura, se le condizioni ecologiche non lo impediscono.
La differenza nell'evaporazione totale della foresta e del campo è maggiore alle basse latitudini, se all'inizio della stagione vegetativa le riserve d'acqua nel suolo della foresta sono maggiori o uguali a quelle del campo. Il valore minimo della differenza è tipico per le alte latitudini, dove la durata della vegetazione di boschi, prati e piante da campo non differisce in modo così significativo come alle basse latitudini e dove le riserve di umidità primaverile nei suoli di tutti questi terreni sono vicine l'uno all'altro.
Alle latitudini dove il manto nevoso è ben definito e abbastanza stabile, il bosco, nonostante l'aumentata evaporazione totale, modifica poco il deflusso totale a causa di un aumento delle precipitazioni atmosferiche sulle aree boschive e di un maggiore accumulo di riserve idriche nel manto nevoso. Tuttavia, la foresta riduce significativamente il deflusso superficiale.
Tuttavia, in condizioni reali, la foresta non è sempre al primo posto in termini di ricambio di umidità. Ci sono casi frequenti in cui le specie arboree non possono formare un apparato radicale profondo, a causa del quale le riserve di umidità degli strati profondi di suoli e suoli possono essere coinvolte nel ciclo dell'umidità. Tali casi sono comuni nei suoli allagati, nei suoli con orizzonti carbonatici vicini alla superficie e orizzonti di accumulo di sali facilmente solubili con la loro caratteristica bagnatura superficiale all'inizio del periodo caldo dell'anno.
In questi casi, anche le singole radici penetrano a una profondità considerevole e quindi coinvolgono le riserve di umidità degli orizzonti più profondi nel ciclo dell'umidità. Ma la massa d'acqua estratta da questi orizzonti, ad esempio da uno strato di 2-4 m, contando dalla superficie del suolo, secondo osservazioni in condizioni semiaride, raggiunge raramente il 20-25% dell'evaporazione totale. Più spesso non supera il 10-15% o si avvicina allo zero con una bagnatura superficiale del terreno.
Su terreni paludosi, l'evaporazione totale delle foreste improduttive è del 20-25% inferiore rispetto all'evaporazione delle foreste di bonitet io- II(SV Zonn, A.A. Molchanov).
Apparentemente, l'acqua e le pinete dei massicci sabbiosi evaporano poco, la cui qualità, a causa di una cattiva alimentazione, corrisponde molto spesso a una bassa produttività.
Se le foreste a bassa produttività vengono abbattute e sostituite con campi, prati o pascoli altamente produttivi, l'evaporazione totale sui terreni convertiti nella zona delle foreste di latitudini temperate sarà uguale all'evaporazione delle foreste o sarà maggiore di essa . In questo caso, la massa d'acqua che partecipa al ciclo dell'umidità locale non cambierà in modo significativo quando un'area viene sostituita da un'altra.
Il confronto tra foreste primarie a bassa produttività e secondarie ad alta produttività è del tutto legittimo, poiché in futuro sarà proprio questa sostituzione delle foreste con seminativi, prati e pascoli che sarà la più frequente nelle attività di trasformazione umana, dato che ormai sono foreste sulla terraferma. io- IIi boniti sono quasi completamente abbattuti. In questo caso, si può sostenere con un alto grado di probabilità che le foreste a bassa produttività non prosciughino le pianure, poiché la loro sostituzione con terreni altamente produttivi non può modificare in modo significativo il volume del ricambio di umidità.
Tuttavia, nelle zone aride, dove la falda freatica è profonda e dove l'apparato radicale delle piante legnose può penetrare a una profondità considerevole, le foreste a bassa produttività prosciugheranno le pianure.
Un'eccezione saranno i casi in cui le riserve di umidità nel suolo all'inizio della stagione di crescita nella foresta sono inferiori a quelle nel campo, o quando cadono meno precipitazioni durante la stagione di crescita della foresta rispetto alla stagione di crescita dell'erba formazione.
È stato espresso il parere che la foresta asciuga il terreno negli anni asciutti e accumula umidità negli anni piovosi. Uno dei sostenitori di questo concetto è V. I. Rutkovsky (1954).
Ci sembra che un tale concetto sia fisicamente ingiustificato per tutte le zone naturali. È noto che nelle zone aride l'evaporazione a lungo termine è uguale alle precipitazioni atmosferiche. La foresta in queste condizioni non fa eccezione e obbedisce al modello geografico generale. Se le acque sotterranee sono profonde, negli anni umidi la foresta nelle zone aride evapora sempre di più e negli anni secchi - meno, poiché nel secondo caso c'è poca umidità. Ciò è diametralmente opposto all'opinione di V. I. Rutkovsky e può essere facilmente dimostrato sulla base di una grande quantità di osservazioni sul campo.
Nella zona forestale delle latitudini temperate, la conclusione di V.I. Rutkovsky mi sembra giustificata. In questa zona, specialmente nella sottozona della taiga, negli anni umidi la foresta evapora meno che negli anni asciutti, poiché negli anni umidi l'evaporazione è in larga misura limitata dalla mancanza di calore.
Nella stessa zona, principalmente negli anni umidi, si osserva il rifornimento delle acque sotterranee nella foresta, che è assente nel periodo caldo negli anni secchi.
Tuttavia, tutte queste argomentazioni, specificando vari casi di condizioni idrometeorologiche di evaporazione, non sono in grado di scuotere la conclusione generale sul massimo ricambio di umidità del bosco, tenuto conto delle sue proprietà biologiche e fisiche. Una foresta con un rendimento sufficientemente elevato evapora sempre più del campo, a meno che l'evaporazione non sia limitata dal calore o dalla mancanza di umidità. Da ciò dobbiamo concludere che la deforestazione di foreste prevalentemente altamente produttive in passato avrebbe dovuto inevitabilmente portare a una certa riduzione del ciclo biofisico dell'umidità sulla Terra. In particolare, questo cambiamento della tipologia di terreno, effettuato su scala planetaria, ha contribuito ad una diminuzione dell'evaporazione totale e avrebbe dovuto causare un aumento del deflusso totale se la quantità di precipitazioni atmosferiche dopo la deforestazione fosse rimasta invariata.
Come mostrato in precedenza, una significativa diminuzione della copertura forestale dei territori comporta una certa diminuzione delle precipitazioni a causa delle variazioni della rugosità della superficie sottostante. La diminuzione delle precipitazioni dopo la deforestazione indica il fatto significativo che questa misura di trasformazione non doveva necessariamente aumentare il deflusso totale.
Tuttavia, non si può dubitare del fatto di un aumento dell'intensità e del volume del deflusso superficiale dopo la deforestazione.
Quindi, la foresta prosciuga i territori, se le condizioni ecologiche consentono ai popolamenti forestali di realizzare i loro vantaggi biologici e fisici rispetto alle formazioni erbose. Insieme a questo, il bosco regola il deflusso più perfettamente di prati e seminativi.
- Fonte-
Alpatiev, AM Rotazioni dell'umidità in natura e loro trasformazioni / A.M. Alpatiev. - L.: Casa editrice Idrometeorologica, 1969. - 323 p.
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