Водоохранные леса.

Задачи водоохранных лесов в широком понимании могут быть очень различными и даже противоречивыми в зависимости от климата, рельефа, почвы, растительности, демографических особенностей и т. д., в связи, с чем и обращение с ними будет неодинаковым. Так, в регионах с влажным климатом и в то же время дефицитом питьевой воды или воды для технических целей задача сводится к обеспечению максимального стока влаги. В связи с этим в некоторых лесных регионах земного шара может возникать потребность проведения в этих целях даже сплошнолесосечных рубок. Наоборот, при опасности горных лавин, снежных обвалов (!), эрозии почвы, наводнений, обмеления водоемов сохраняется традиционное понимание водоохранной роли леса и необходимость усиления его защитных свойств в этом плане.

Степень водоохранности леса, его влагораспределяющая роль связаны со многими факторами, в том числе:

с характером леса и прежде всего с его составом и структурой— лиственные породы и лиственница способствуют снегонакоплению, почвы в лиственных лесах имеют много макропустот, способствующих водопоглощению; ель — слабый снегонакопитель, но она может играть роль регулятора весеннего снеготаяния и, следовательно, поступления воды в реки; пихта благодаря ее способности давать отводки имеет большое берегоукрепительное значение; водоохранная оценка леса зависит от морфологии насаждения в целом; повышение водоохранной роли может достигаться регулированием формирования отдельных насаждений (состава, возраста, сомкнутости и полноты и т.д.) и соответствующим их территориальным размещением;

с рельефом - по мере увеличения крутизны склонов увеличивается водоохранная и вообще защитная роль леса;

с почвой - лес играет особенно благоприятную роль на тяжелых по механическому составу почвах благодаря древесным корням, улучшающим ее структуру, способствующим просачи­ванию влаги; на песчаных почвах при ровном рельефе лес существенно не влияет на сток вод, но при выраженном рельефе его водоохранная роль сказывается и на этих почвах;

с лесистостью водосборов, размещением лесных и нелесных территорий.

Очень важное значение имеет пространственное размещение лесных и нелесных площадей. При определенном сочетании леса с открытыми местами может быть обеспечен более длительный период таяния снега и равномерное поступление воды в реки. При этом имеет значение направление течения рек и особенно - течет ли река с севера на юг или с юга на север (с этим связаны сроки таяния снега, вскрытия рек и т. п.).

В прибрежной зоне, где проявляется прямой водный сток, усиливающий опасность эрозии, необходимо облесение, обеспечивающее лучшее водопоглощение. Однако в этих условиях может проявляться и опасность разрушения берегов под тяжестью крупных деревьев. В связи с этим необходим подбор древесных и кустарниковых пород, обладающих берегоукрепитель­ной способностью, например, пихта, ива, многие кустарники. Эта способность обеспечивается также соответствующим смешением пород и возрастным регулированием. Определять протяженность зоны водопоглощения в стороны от реки также нельзя шаблонно, она зависит от тех физико-географических условий и характера леса, параметры которых назывались выше.

Важное значение для установления ширины приречных защитных лесов имеют характер долин, их ширина, облесенность, выраженность коренных берегов. Леса приречных полос выполняют преимущественно противоэрозионную роль, являются своеобразным фильтром и аккумулятором почвенных выносов и имеют большое эстетическое значение. Но одни эти леса не могут выполнить все защитные функции по охране и регулированию вод. Очень важная роль в этом принадлежит лесам на водосборах, где рубки должны проводиться с комп­лексной целью получения древесины и обеспечения нормального водного режима рек.

Выделял четыре группы лесов:

водоохранные: содействуют равномерному поступлению воды в источники или увеличивают ее поступление, особенно в периоды минимума запасов воды или предохраняют водоемы от засорения и загрязнения;

водорегулирующие: не увеличивая общего поступления воды в источники, смягчают наводнения, предотвращают заболачивание или содействуют лучшему дренажу почвы;

защитные: предохраняют почву от водной и ветровой эрозии, а также защищают населенные места и земельные угодья от вредного влияния атмосферных факторов (ветров, температурных крайностей, снежных заносов и лавин);

водоохранно-защитные леса.

Водоохранное значение леса означает сохранение и накопление им влаги в любых проявлениях — в виде увеличения ее запасов в почве и грунте, а через них и в реке, экономного расходования на испарение с поверхности почвы, снегонакопление, особенно заметное в лиственных древостоях и на лесных прогалинах, замедленного таяния снега и растянутого периода питания реки. Оно означает также очищение воды от примесей, улучшение ее качества.

Понятие водорегулирующей роли леса более широкое, включает влияние леса на весь водный баланс, в том числе и на его расходные составляющие.

Выполнение лесом защитных функций зависит от занимаемой им площади, территориального размещения и характера самого леса. Эти параметры применительно к условиям загрязнения, связанного с техногенными, агрогенными и другими антропогенными воздействиями, наукой еще не установлены.

Аномалии воздушной среды и лес.

Физическое засорение. При физическом засорении воздуха наиболее вредны частицы диаметром до 0,005 мм. С запыленностью воздуха связаны многие болезни, включая туберкулез, аллергические заболевания бронхов. Высокая концентрация пыли в воздухе вызывает атрофию слизистых оболочек носа, кровотечение. Лес, способный отфильтровывать ежегодно до 50 — 70 т пыли на площади 1 га, ослабляет опасность заболевания как перечисленными, так и многими другими болезнями.

Химическое загрязнение. Лес может служить защитой и против химического загрязнения атмосферы. Степень его защитного влияния зависит от состава и концентрации загрязнителей и от характера самого леса. Лес может механически препятствовать распространению сернистого ангидрида S0₂ и таким образом уменьшать его концентрацию. Однако растительность чувствительна к примесям S0₂, поэтому лес сам страдает от него. В связи с этим эффективную защиту от сернистого ангидрида путем его поглощения лес не в состоянии обеспечить. Значительна роль леса в балансе углекислоты, способности его поглощать углерод и высвобождать кислород в течение вегетационного периода.

Радиоактивность. Лес очень чувствителен к ионизирующей радиации и не устраняет опасность радиоактивного поражения, однако он ослабляет ее действие. Степень этого действия зависит от характера леса, от его составных частей, через которые лес влияет на среду. Особенно значительна роль леса в ослаблении последствий ядерных взрывов в виде радиоактивных за­грязнений атмосферы: лес способен задерживать, перераспределять и аккумулировать радиоактивную пыль. Радионуклиды частью задерживаются пологом и используются листвой и хвоей, часть их смывается и сдувается. Определенное количество их проникает под полог вместе с опадом или через свободные промежутки в пологе, поступает в подстилку и почву, где происходят дальнейшие превращения и перемещения. Толстые листья накапливают радиоактивные выпадения более интен­сивно, а из радиоизотопов цезий-137 и стронций-90 усваиваются листьями лучше, чем церий-144. Задерживающая способность листьев деревьев и кустарников в отношении глобальных радиоактивных выпадений находится в об­ратной зависимости от зольности листьев. Аккумулируя радионуклиды, лес препятствует их разносу по земной поверхности.

Шум. Древесные насаждения даже на небольшой площади способны ослаблять шумовое действие. Так, парк шириной 50 м может уменьшить дорожный шум на 20—30 Дб. Способность звукового поглощения деревьев увеличивается с увеличением частоты звуковых волн. Это очень существенно, так как высокая частота шума производит наиболее беспокоящее действие. Подбором древесных и кустарниковых пород, обладающих плотной, густой, низкоопускающейся кроной, созданием плотных опушек с многоярусным строением насаждений, а также другими мерами можно усилить защитное действие леса от дорожного шума.

Молнияповреждает деревья, является причиной лесных пожаров, оказывает влияние на рост леса. Атмосфера и лес, помимо рассмотренных ранее взаимовлияний, взаимодействуют и через электрическое поле. Природа этих взаимодействий еще недостаточно выяснена. В лесу на поверхности листвы, хвои, побегов в сухую погоду сосредоточивается отрицательный заряд, ослабляемый смачиванием во время дождя. Повреждение молнией зависит от типа грозы, характера ее разрядов, а также и от особенностей электрического поля, деревьев (в корне, стволе, корнях). Опасность и степень поражения деревьев связаны с породой, их высотой, содержанием влаги (снаружи дерева и внутри его) и другими особенностями. Деревья, возвышающиеся над основным пологом леса так же, как и одиночные деревья, повреждаются чаще. От молнии больше страдают хвойные, из лиственных — тополь, дуб, груша, ясень, реже ольха, рябина, клен, бук. Это — ориентировочные придержки, основанные на визуальных наблюдениях. Любая из древесных пород может повреждаться молнией. Наибольший вред лесу молнии приносят порождаемыми ими пожарами. Лесные пожары от молний в некоторых регионах возникают очень часто. Так, в западных штатах США молния является главнейшей причиной лесных пожаров. В связи с этим за последние годы там проводятся комплексные исследования природы молний и лесных пожаров: выявляются особенности грозовых бурь, вызывающих пожары, механизм загорания леса от молний и повреждения от них, разрабатываются методы и системы для предотвращения гроз и модификации погоды, в том числе путем засева облаков для создания ядер кристаллизации из йодистого серебра, изучается влияние гидрометеорологических факторов на процессы пробоя газов, которые участвуют в зарождении молний.