Вплив лісу проявляється не тільки на середовищі, в якому він зростає, а й поширюється на прилеглі нелісові території. За визначенням П. С. Погребняка (1955), ліс є відображенням зовнішніх природних умов і в той же час впливає на зовнішнє середовище і змінює його. При тривалому зростанні лісу в межах певної території середовищетвірна його роль на відміну від інших рослинних угруповань зводиться до істотних змін природних умов, що існували тут до появи насаджень. Вплив лісу на грунтові умови залежить від впливу його на мікроклімат і гідрологічні умови, тобто грунтотворення не може бути ізольованим від впливу цих чинників, а також підстеляючих грунтів материнських гірських порід.

На відміну від сільськогосподарських угідь, де щорічно збирається і вивозиться урожай, в лісах постійно, за винятком тих періодів, коли проводяться рубки головного користування, нагромаджується природний відпад. Він є джерелом формування лісових грунтів в результаті кругообігу речовин в системі ліс — грунт. На сільськогосподарських угіддях такий обмін речовин практично дуже обмежений. Але при головних рубках з лісу протягом короткого часу забирається значно більше біомаси, ніж із щорічним урожаєм на полях. Деяка компенсація забору біомаси може бути віднесена за рахунок порівняно значних інтервалів між головними рубками, тобто між умовно першою і наступною генераціями лісу.

Таким чином, в процесі груптотворення докорінно змінюються гідрологічні умови грунтового покриву. Лісова підстилка та гумусовий шар вбирають й утримують значну кількість вологи, що сприяє процесам груптотворення і рівномірному та поступовому проникненню цієї вологи у глибинні шари грунту. Це забезпечує сталі запаси підземних вод, формування повільного і рівномірного грунтового стоку — основного джерела річкового стоку, особливо в межіні.

Вегетативні органи дерев (стовбури, гілки, листя) відіграють важливу роль у формуванні мікроклімату. Під наметом лісу, створюються своєрідні режими вологості повітря і температури, що сприятливо впливає на грунтотворення й інтенсивність випаровування вологи. Людина, потрапляючи в ліс у спеку, зразу відчуває його приємний подих. Це і є результатом мікрокліматичного впливу лісу, тобто зниження температури повітря і підвищення його вологості. Ця властивість лісу забезпечує сприятливе середовище для росту і розвитку дерев. Саме в цьому (вплив лісу на зайнятий ним простір) і полягає головна суть середовищетвірних його функцій. Збереження їх мінімально порушеними є головним змістом природоохоронного господарювання в гірських лісах.

Значні зміни в природному середовищі можуть викликати, як вже було сказано вище, рубки головного користування. У таких випадках зростає сумарний річковий стік і, перш за все, його поверхнева складова, разом з тим зменшується сумарне випаровування, тобто на вирубках, хоч і короткочасно, формується досить близьке до безлісого середовище. З другого боку, на основі зіставлення масових даних величин річкового стоку та проценту лісистості відповідних їм водозбірних басейнів встановлено, що збільшення лісистості басейнів у межах окремих орографо-гідрокліматичних районів зумовлює відповідне збільшення річкового стоку. Такий зв’язок виявлено для басейнів з лісистістю від 29 до 86 %, про що згадувалось вище. На основі цих даних розраховано градієнти збільшення річкового стоку на 1 % лісистості водозборів, які становлять від 9,4 до 11,9 мм.

В одному випадку збільшення річкового стоку відбулося внаслідок рубки лісу, а в другому, навпаки, завдяки зростанню лісистості водозборів. Здавалося б, це суперечить оцінці гідрологічної ролі лісу. Оцінюючи рубки лісу, особливо суцільнолісосічну, як істотне зниження лісистості водозбору, деякі дослідники приходять до висновку, що ліси є значними споживачами вологи на життєдіяльні процеси, тобто на транспірацію, а тому рубки зумовлюють зменшення витрат вологи на сумарне випаровування і збільшення — на річковий стік. Таким чином, оцінюючи ліс як значний споживач вологи, вони вважають, що з метою збільшення річкового стоку і в цілому водних ресурсів немає потреби берегти ліси, особливо там, де відчутний дефіцит вологи. Такого погляду дотримуються деякі дослідники в США.

Теорія висушуючої ролі лісу не одержала широкого і повсюдного визнання. До речі, на сьогоднішній день вплив лісу на річковий стік та водні ресурси в цілому як слід не вивчений. Суперечливі оцінки гідрологічної ролі лісу зумовлені тим, що це питання вивчалось в різних або досить відмінних географічних умовах, що істотно позначилось на результатах. Для об’єктивного пояснення цього природного явища слід дотримуватися відомого положення про те, що ліс є явище географічне в широкому розумінні цього слова. Вплив лісу на середовище проявляється у сукупному комплексі фізико-географічних чинників, які значно змінюються як по регіонах, так і в межах одного і того ж регіону, особливо в гірській місцевості.

Карпати в цілому оцінюються як природний регіон із сприятливими умовами для росту і примноження лісів. Високе атмосферне зволоження і помірний клімат зумовили широкий діапазон породного складу лісів. Різноманітність породного складу пов’язана також зі зміною грунтово-кліматичних умов по вертикальній поясності. Передгірна частина більш, ніж гори, освоєна людиною. Переважання в гірській частині лісового покриву і є першопричиною домінуючого впливу лісу на формування природного середовища. Під впливом тривалого зростання лісу та сприятливих гідрокліматичних умов у передгір’ї переважають досить родючі бурі лісові грунти. З висотою місцевості в зв’язку зі зміною термічного режиму погіршуються грунтотворні, а отже, й лісорослинні умови, що виражається у зниженні приросту деревини. З одного боку, ліс як тип рослинного покриву є результатом різкого впливу таких природних чинників, як клімат, грунти, рельєф тощо, з другого, сам ліс може змінюватися залежно від взаємодії цих факторів та господарської діяльності людини. Але вплив лісорослинних умов на формування природного середовища водозбірних басейнів має здебільшого локальне значення.

Вплив відносної лісистості водозборів на річковий стік з огляду на крупномасштабність його прояву виражається в сумарному поєднанні багатьох природних факторів. Пов’язано це ще з тим, що водозбірний басейн навіть невеликої гірської річки знаходиться в досить різноманітних грунтово-кліматичних умовах по вертикальній поясності. Як правило, гірська річка бере початок у високогір’ї і впадає у більшу ріку на значно меншій висоті над рівнем моря. В такому разі водозбірний басейн відзначається значною різноманітністю природних умов, а річковий стік є інтегральним виявленням впливу цих умов для всього водозбору. Тим не менше вплив лісистості водозбору в цілому проявляється на величині річкового стоку. Навіть при такій різноманітності природних умов ліс у більшій мірі, ніж нелісові території, проявляє водоохоронний вплив, тобто він може нагромаджувати вологу в значних кількостях і рівномірно витрачати її на річковий стік.

Щодо вирубок лісу, то у тих випадках, коли вони не замінюються іншими видами землекористування, їх ні в якому разі не можна оцінювати як безлісі території. Якщо вони надалі використовуватимуться під природне або штучне лісовідновлення, їх слід розглядати як лісові площі. Відомо, наприклад, що після проведення промислових рубок лісу порушується ґрунтовий покрив, посилюються ерозійні процеси, особливо на шляхах внутрілісосічного транспортування деревини по волоках. Проте на лісосіках зберігається утворена кореневими системами вирубаних деревостанів архітектоніка лісових грунтів та порушений рубкою лісу і первинним транспортуванням деревини шар лісової підстилки. В той же час на значних частинах лісосік залишаються сприятливі умови для глибинної інфільтрації вологи в грунт, що позитивно впливає на лісовідновні процеси. Таким чином, екологічні, особливо водоохоронно-захисні властивості суцільнолісосічних рубок істотно відрізняються від колишніх лісових угідь, перетворених в інший вид землекористування. Природне чи штучне лісовідновлення після вирубки лісу не завжди падає йому попередніх водоохоронно-захисних властивостей. Дуже часто перетворення мішаних і різновікових деревостанів у однопородні і одновікові призводить до погіршення водоохоронно-захисних властивостей лісу. На це звернув увагу К. К. Смаглюк (1978), який слушно зауважив, що таке перетворення природних карпатських лісів господарською діяльністю було причиною порушення рівноваги гірських екологічних систем. Це було викликано в свій час надмірним захопленням монокультурами ялини в зоні мішаних і частково букових лісів. Заміна природних різновікових та мішаних лісів монокультурами ялини зумовила зменшення глибини різносфери, тобто коренезаселеного шару грунту, а також спрощення надземної просторової структури лісу, що в кінцевому результаті знизило його водоохоронно-захисні властивості.

Зіставлення величин річкового стоку із малолісих водозборів і водозборів з відносно високою лісистістю показали, що зростання лісистості впливає на збільшення річкового стоку. Протилежний результат показав вплив рубок головного користування, який також проявився у збільшенні річкового стоку. Таким чином, вплив таких двох факторів, як зменшення лісистості водозбору в результаті заміни лісу іншим землекористуванням та проведення головних рубок, не може оцінюватися рівнозначно. В першому випадку мова йде про зміну річкового стоку в крупномасштабному плані, тобто на відносно великих водозбірних басейнах гірських річок, на частині яких тривале зростання лісу, а також господарське використання безлісої площі обумовлює відповідно формування двох різних середовищ. Саме вони у сукупному впливі і визначають водність річки. Тут вплив лісу та безлісих площ на формування величини річкового стоку може диференціюватися залежно від розміщення лісу і безлісих площ у межах водозбору.

По-іншому на формування річкового стоку та інші складові водного балансу впливають рубки лісу. По-перше, лісосіки, якщо вони не сконцентровані в одному місці, як правило, займають незначні площі порівняно з річковими водозборами, а з другого боку, являють собою прогалини, з усіх боків оточені лісом. Тому домінуючий вплив на формування середовища, збільшення атмосферних опадів тут має ліс. В даному випадку мова йде ось про що: коли над лісом випадає більше атмосферної вологи, ніж над безлісими просторами, то цілком зрозуміло, що після проведення рубки її надходитиме ще більше до поверхні грунту, оскільки атмосферні опади не затримуватимуться лісовим наметом, а це в свою чергу посилюватиме інтенсивність і величину річкового стоку.

Отже, значне збільшення річкового стоку з вирубок зумовлене не стільки зменшенням витрат вологи на безпосереднє споживання її лісом (транспіраційні витрати), як це пояснюють прихильники концепції висушуючої ролі лісу, скільки відсутністю лісового намету, який затримує значну кількість опадів. Для букових лісів Карпат ця величина становить у середньому за рік 23,5 % від прихідної частини, тобто річної кількості опадів, і відповідно для ялинових лісів — 27,3 %. У таких приблизно розмірах збільшується річковий стік із вирубок порівняно з лісом. Але збільшення річкового стоку під впливом рубок відносно короткочасне. Починається воно, як відзначалося вище, з повного змикання молодого лісу (приблизно 10 років). В подальшому витрати вологи на стік відносно раптово зменшуються і зростають витрати її на сумарне випаровування, як результат перехоплення частини опадів сформованим уже лісовим наметом, та інтенсивне споживання вологи на ріст деревної рослинності, аж поки вона досягне кульмінації поточного приросту. Після цього споживання вологи на сумарне випаровування скорочується, а на річковий стік збільшується. Така в основному схема розподілу вологи атмосферних опадів по елементах водного балансу у віковому аспекті розвитку лісу.

Відмінності у формуванні водного балансу залежно від стану лісового покриву водозборів дають можливість раціонально використовувати ліс, тобто поєднувати лісокористування із збереженням незайманого лісового середовища, в чому й полягає головна суть гідрологічної ролі лісу. Головним завданням багатоцільового використання лісу є, з одного боку, задоволення потреб народного господарства в деревині, а з другого — збереження незайманого природного середовища.

Зазначимо, що збільшення лісистості водозборів з точки зору поліпшення водоохоронно-захисних властивостей лісу не зводиться до збільшення лісистості взагалі, тобто доведення її до 100 %. Для кожного фізико-географічного району існує своя оптимальна водоохоронна лісистість, при якій така складова водного балансу, як стік грунтовий, досягає свого максимуму. А саме ця частина водного балансу може бути ефективно використана в народногосподарських цілях. Такі нормативи Водоохоронної лісистості поки що розроблені для зони рівнинних лісів УРСР і Молдавської РСР (Міхович А. І., 1973).

Щодо рубок лісу, то їх слід проводити з таким розрахунком, щоб не завдати шкоди природному лісовому середовищу.

Отже, природоохоронне значення збереження гідрологічної ролі лісу можна сформулювати так: у лісі порівняно з іншими рослинними угрупованнями створюються найбільш сприятливі умови для нагромадження, утримання та рівномірної й поступової віддачі вологи на річковий стік та інші витрачальні елементи водного балансу. Цьому сприяє його мікрокліматичний вплив, висока інфільтраційна та водоутримуюча здатність лісових грунтів. Завдяки тим же гідрокліматичним та водоохоронно-захисним властивостям лісу забезпечується успішне природне відновлення, ріст і розвиток лісових біоценозів, зарегульованість паводкового стоку, а в цілому збереження і охорона водних ресурсів.

Джерело: Чубатий О.В. Гірські ліси – регулятори водного режиму. Карпати. Ужгород. 1984

Tags: ліс