ЛЕКЦИЯ 5 ЛЕС И ВЛАГА.
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - Запас воды на Земле Запасы воды на Земле по видам:
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - Водопотребление Рост народонаселения N, млрд. чел. (1), водопотребление WW, тыс. км 3/год (2), включающего безвозвратное водопотребление (3) и сброс сточных вод (4), и суммарный объем водохранилищ WR в тыс. км 3 (5). По: К. К. Эдельштайн, 2005.
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - Баланс влаги Схема регулирования лесом баланса влаги в теплый период года
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - Уравнение водного баланса для древостоя Под балансом влаги территории понимают ее поступление в виде осадков и расход на испарение, сток, фотосинтез, транспирацию
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - БАЛАНС ВЛАГИ - Задержание осадков кронами деревьев Осадки задержанные кронами Разность между осадками над пологом леса и достигшими поверхности почвы называется задержанием влаги, или интерцепцией. Величина интерцепции зависит от: - слагающих полог древесных пород сомкнутости полога древостоя возраста древостоя характера выпадающих осадков, их интенсивности и продолжительности
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - БАЛАНС ВЛАГИ - Задержание осадков кронами деревьев Задержание осадков на кронах древостоев различного возраста и состава, мм/год
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - БАЛАНС ВЛАГИ - Задержание осадков кронами деревьев Задержание осадков за безморозный период древостоями I–II бонитетов с полнотами 0. 7 -0. 9 в % и абсолютных величинах
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - БАЛАНС ВЛАГИ - Расход влаги на транспирацию (в мм) в сосновых лесах в период с 15. IV по 1. X Зависит от: - возраста - сомкнутости - строения древостоя
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - БАЛАНС ВЛАГИ - Расход влаги на физическое испарение Уменьшение расхода влаги на физическое испарение Ифп в древостоях объясняется: - впитывающей способностью лесных почв; - наличием подстилки; - уменьшенной скоростью ветра; - высокой относительной влажностью воздуха под пологом леса
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - БАЛАНС ВЛАГИ - Расход влаги на прирост фитомассы Ф = Ф 1 + Ф 2 Ф 1 – расход воды, идущей на построение растений Ф 2 – расход воды на увлажнение сухой фитомассы На образование 1 т фитомассы расходуется ~ 1. 7 т воды (0. 55 т это конструкционная влага и 1, 15 т на увлажнение сухой фитомассы)
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - БАЛАНС ВЛАГИ - Поверхностный и грунтовый сток
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - БАЛАНС ВЛАГИ - Грунтовый сток Инфильтрация зависит от: - количества проникших в почву осадков; - степени насыщенности почвы водой; - от физических свойств почвы - возраста древостоев. Водопроницаемость – способность почвы пропускать через свою толщу воду. Влагоемкость почвы – способность почвы удерживать влагу.
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - БАЛАНС ВЛАГИ - Поверхностный и грунтовый сток Поверхностный сток характеризуется объемом воды, стекающей по поверхности (модуль стока), выраженный в л/сек км 2 или слоем мм в год или какой-либо другой период Зависит от: - рельефа местности; - лесистости и характера растительности; - наличия живого напочвенного покрова; - физических свойств почвы; - степени насыщенности почвы водой; - силы дождя или скорости снеготаяния; - перехвата осадков кронами деревьев
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - БАЛАНС ВЛАГИ - Поверхностный и грунтовый сток Коэффициент стока при снеготаянии в различных лесорастительных зонах в зависимости от % лесистости Коэффициент стока – отношение слоя стока к осадкам на водосборе Слой стока – объем стока с водосбора за определенной время, деленный на площадь водосбора
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - БАЛАНС ВЛАГИ - Поверхностный и грунтовый сток ВАЛОВОЕ УВЛАЖНЕНИЕ ПОЧВЫ Все осадки, впитывающиеся в почвогрунт, называют валовым увлажнением почвы Ву = Т + Ифп + Сг + Ф ± Г
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - Влияние леса на водный режим Зависимость годовых осадков от лесистости в Сибири А – Красноярско-Ачинский район А Б – Приобский район В – Барабинский район Цифрами на графиках указаны высоты над уровнем моря Б В
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - Влияние леса на водный режим Повышенное увлажнение почв полей лесными полосами связано с: - накоплением запасов снега между полосами и более длительным их таянием - снижением скорости ветра
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - Водоохранные и водорегулирующие леса Водоохранные леса- это категория лесов, выделяемых вдоль берегов рек, озёр, водохранилищ, каналов и других водоёмов для улучшения водного баланса, гидрологического режима, а также уменьшения эрозии почвы на их бассейнах и улучшения качества вод, особенно в степной и лесостепной зонах
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - Отношение древесных пород к влаге Шкалы требовательности древесных пород к влаге
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - Устойчивость древесных пород к затоплению Очень высокая Высокая Очень низкая Fagus sylvatica Picea abies Acer pseudopl. Abies alba Tilia platyphyllos Prunus avium Larix decidua Ilex aquifolium Quercus petraea Quercus pubescens Juniperus communis Crataegus laevigata Prunus mahaleb Amelancier ovalis Alnus incana Alnus viridis Средняя Frangula alnus Acer campestre Populus nigra Низкая Ulmus minor Prunus domestica Acer platanoides Lonicera xylosteum Prunus padus Carpinus betulus Ligustrum vulgare Salix purpurea Viburnum lantana Rhamnus cathartica Salix appendiculata Corylus avellana Cornus sanguinea Salix caprea Robinia pseudo. Hipp. rhamnoides Castanae sativa Fraxinus excelsior Berberis vulgaris Quercus robur Crat. monogyna Viburnum opulus Prunus spinosa Populus alba Tilia cordata Populus tremula Ulmus glabra Sorbus aucuparia Juglans regia Aesculus hipp. Malus sylvestris Pinus sylvestris Taxus baccata Sorbus aria Sambucus nigra Betula pendula C. Glenz, R. Schlaepfer, I. Iorgulescu, F. Kienast. Flooding tolerance of Central European tree and shrub species (review). Forest Ecology and Management 235 (2006) Alnus glutinosa Salix cinerea Salix triandra Salix viminalis Salix elaeagnos Salix daphnoides Salix m. nigricans Salix alba Salix fragilis Salix pentandra
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - Устойчивость древесных пород к затоплению Выживание деревьев в условиях длительного затопления Высокая продуктивность пойменных лесов
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - Влияние весенне-летних половодий на рост деревьев Расход воды в р. Тура в мае и хронология по ширине годичных колец у тополя черного POPULUS NIGRA
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - Влияние весенне-летних половодий на рост деревьев Следы наилков на стволах деревьев после высокого весенне-летнего половодья на р. Туре в 2004 г. 1 – Уровень половодья в 2004 г. (1. 6 м) 2 – Уровни прошлых половодий (высота до 2 м) 2 1
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - Влияние весенне-летних половодий на рост деревьев 1989 A CORE Положение аномалий клеточной структуры внутри годичного кольца у тополя черного из поймы р. Туры BARK 1986 1978 B A B
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - Влияние весенне-летних половодий на рост деревьев Расход воды р. Туры
ЛЕКЦИЯ 5. ЛЕС И ВЛАГА - Влияние весенне-летних половодий на рост деревьев Общее число аномалий клеточной структуры Аномалии клеточной структуры в ранней древесине