Лесоведение, 2020, № 4, стр. 314-326
Влияние рубок главного пользования на водный баланс малых водосборов в буковых лесах Северо-Западного Кавказа
Н. А. Битюков a, *, Л. М. Шагаров b, c
a ФГБУ “Сочинский национальный парк”
354000 Сочи, ул. Московская, 21, Россия
b ГКУ КК “Природный орнитологический парк в Имеретинской низменности”
354340 Сочи, ул. Ленина, 96, Россия
c Филиал ФГБНУ “Институт природно-технических систем” в г. Сочи
354000 Сочи, Курортный просп., 99/18, Россия
* E-mail: nikbit@mail.ru
Поступила в редакцию 29.01.2019
После доработки 29.05.2019
Принята к публикации 06.04.2020
Аннотация
В статье приведены результаты анализа экспериментальных материалов, полученных на комплексном лесогидрологическом стационаре при постановке активного эксперимента по ведению лесного хозяйства на малых водосборах. Показаны изменения элементов водного баланса горных склонов на малых (элементарных) водосборах в формации буковых лесов в связи с рубками, По данным 40‑летних наблюдений за элементами лесных экосистем, которые были изменены в результате проведения рубок главного пользования, установлено, что все их элементы подвержены динамике в многолетнем разрезе. Так, на сплошной вырубке 40-летнего возраста в буковых насаждениях значительно снизились транспирационные расходы влаги травостоем, на 15–20% возросла инфильтрация. На водосборах с котловинной и добровольно-выборочной рубками наблюдается тенденция к стабилизации элементов водного баланса в сравнении с контрольным водосбором.
Организация многоцелевого природопользования в пределах горных водосборных бассейнов в настоящее время является доминирующей в мировой науке и практике. Это нашло свое отражение в рекомендациях Главы 13 Повестки дня на XXI в. “Управление хрупкими экосистемами: устойчивое развитие горных регионов” (Конференция ООН по окружающей среде и развитию (ЮНСЕД) в Рио-де-Жанейро в 1992 г.) (Рациональное использование …, 1992).
К настоящему времени мировой и отечественной наукой накоплена обширная информация по влиянию хозяйственной деятельности на изменение продукционного потенциала, средообразующих и защитных функций растительного покрова. Исследованиями в странах Восточной и Западной Европы (Болгария, Румыния, Чехия, Словакия, Германия, Швеция, Швейцария, Англия) на экспериментальных водосборах установлено, что ведение лесного хозяйства имеет возможность влиять на количество и качество воды с водосборов, улучшить условия формирования грунтовых вод, существенно снизить эрозионные процессы в бассейнах рек. Многоцелевое пользование лесами является одним из основных требований системы ведения лесного хозяйства, причем климаторегулирующим, водоохранным, санитарным и эстетическим функциям лесов должно отдаваться предпочтение.
Получены сравнительные результаты влияния разных способов рубок смешанных хвойно-широколиственных лесов (сплошные, узколесосечные), а также начальных этапов лесовосстановительных процессов на гидрологический режим и динамику основных биогенов в экосистемах малых водосборов (углерод, азот, кальций, калий, фосфор, натрий, сера и др.). Показано на большом числе экспериментальных водосборов (более 40) увеличение стока с водосбора после сплошной вырубки леса по сравнению с контролем.
В нашей стране для горных регионов (Кавказ, Урал, Средняя Сибирь, Дальний Восток (Коваль, 1970; Молчанов, 1960; Поляков, 1964; и др.), в Украинских Карпатах (Чубатый, 1980, 1984) лесогидрологические исследования входили составной частью в экологические программы в связи с оценкой последствий лесопользования при различных технологических воздействиях на лесную среду. Массовый экспериментальный материал по основным лесным формациям и водосборным бассейнам Северного Кавказа получен многолетними экспедиционными и стационарными исследованиями по изучению антропогенного воздействия на водорегулирующие и почвозащитные функции горных лесов, выполненные НИИ горного лесоводства и экологии леса совместно с кафедрой гидрологии Одесского гидрометинститута.
Рассматриваемый в настоящей статье обширный экспериментальный материал, полученный в результате многолетних стационарных и экспедиционных исследований творческими коллективами Сочинской Научно-исследовательской лесной опытной станции, а затем НИИ горного лесоводства и экологии леса, его обобщение и сформулированные экологические основы многоцелевого использования лесов, направлены на практическое решение сложной проблемы рационального природопользования на горных водосборах. При подготовке статьи использованы материалы наблюдений в поясе буковых лесов на специально организованном в 1963–1965 гг. лесогидрологическом стационаре (ЛГС) “Аибга”, на котором был проведен цикл 8-летних калибровочных наблюдений, затем выполнены различные способы рубок с последующим мониторингом динамики параметров среды и биоты вплоть до закрытия ФГБУ “НИИ горного лесоводства и экологии леса” в 2012 г.
Пояс буковых лесов на Кавказе на западе начинается от р. Пшиш и простирается на восток до границы лесов (1200–1400 м. над ур. моря). Высотные пределы его при этом изменяются от 100–200 м над ур. моря на северо-западе до 1000–1100 м нал ур. моря в Центральном и Восточном Кавказе. В западной части региона пояс буковых лесов размещается от 600 до 900 м над ур. моря, а в центральной и восточной – от 700–800 до 1700–1800 м над ур. моря. Наиболее продуктивные древостои бук формирует на высоте 700–1300 м над ур. м. Оптимальные условия для буковых лесов на Северо-Западном Кавказе отмечаются в интервале высот 300–1200 м над ур. моря. На богатых, глубоких свежих почвах буковые древостои достигают высоты 42–45 м с запасом древесины 600–700 м3 га–1. Эти леса обеспечивают поддержание экологического равновесия и гидрологического режима региона.
Из всех антропогенных факторов наибольшее воздействие на состояние горных буковых лесов и их экологический потенциал оказывают рубки главного пользования, приводящие к существенному нарушению гидрологического режима, интенсивному развитию эрозионных процессов, изменению качественной структуры нового поколения леса (Коваль и др., 2012).
Для разработки стратегии устойчивого лесопользования в исследуемом регионе большое значение представляет изучение изменения водного режима горных лесов в связи с рубками, которому посвящен целый ряд работ (Битюков и др., 2012; Битюков, Шагаров, 2013б; Шагаров, 2012, 2013а; Bityukov et al., 2012).
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА
Характеристика региона исследований. Исследования проводились на территории ЛГС “Аибга”, который был организован специалистами НИИгорлесэкол в 1963 г. в буковых лесах бассейна р. Мзымта на территории Сочинского национального парка. ЛГС “Аибга” был заложен на водоразделе рр. Мзымта и Псоу, на высотах от 385 до 1150 м над ур. моря, на общем склоне юго-западной экспозиции со средней крутизной 25°. Участок имеет площадь 44.9 га, состоит из водосборов четырех ручьев и является репрезентативным для формации буковых лесов Западного Кавказа по высотному расположению, крутизне и ориентации склонов, а также условиям местопроизрастания и лесоводственными характеристиками (рис. 1). Почвенный покров здесь представлен маломощными (22% площади), среднемощными (50% площади) и мощными (28% площади) бурыми лесными почвами. Насаждения – естественные разновозрастные буковые древостои I и Iа классов бонитета с полнотой 0.8–0.9 и запасом древесины на уровне 580–670 м3 га–1. Подрост под пологом леса (в материнском насаждении) – 700–20 000 шт. га–1, из них бука восточного (Fagus orientalis Lipsky) – до 10 000 шт. га–1. Характеристика насаждений ЛГС “Аибга” приведена в табл. 1. ЛГС “Аибга” является уникальным объектом по изучению горных лесов благодаря хорошей оснащенности приборами, периоду функционирования более 45 лет и реализации долгосрочной программы исследований.
Таблица 1.
Таксационные характеристики буковых насаждений на ЛГС “Аибга” до рубки (1972 г.)
| Пробная площадь | Высота над ур. моря, м | Средняя крутизна склона, ° | Состав древостоя | Таксационные показатели | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| число стволов, шт га–1 | сомкнутость крон | сумма площадей сечений, м2 га–1 | запас, м3 га–1 | ||||
| 1 | 600–640 | 15 | 10Бк, ед. Ил, Кл | 151 | 0.9 | 35.25 | 600.0 |
| 2 | 610–680 | 29 | 10Бк + Г, ед. Ил, | 307 | 0.8 | 34.8 | 540.9 |
| 3 | 610–670 | 21 | 10Бк + Г, ед. Ил, Лп, Кл | 264 | 0.8 | 35.96 | 592.5 |
| 4 | 600–650 | 25 | 10Бк, ед. Ил, Кл | 294 | 0.9 | 40.30 | 666.0 |
| 5 | 700–740 | 32 | 10Бк, ед. Г, Ил, Кл, Лп | 220 | 0.8 | 34.10 | 558.7 |
| 6 | 880–920 | 23 | 10Бк + Ил, Лп, ед. Г, Кл | 412 | 0.9 | 38.93 | 626.5 |
| 7 | 850–900 | 27 | 8Бк, 1Ил, 1Лп + Г, Кл, | 278 | 0.9 | 39.90 | 656.5 |
| 8 | 860–910 | 26 | 8Бк, 1Ил, 1Лп + Г, Кл | 307 | 0.9 | 40.88 | 673.6 |
Примечание. По данным Л.М. Шагарова (2013). Состав древостоя: Бк – бук восточный Fagus orientalis, Г – граб обыкновенный Caprinus betulus, Ил – ильм горный Ulmus glabra, Кл – клен остролистный Acer platanoides, Лп – липа бегониелистная Tilia begoniifolia. Все пробные площади приурочены к склону юго-западной экспозиции.
Исследования на ЛГС “Аибга” включали 3 этапа: 1-й – организация и проведение калибровочных (сравнительных) наблюдений на водосборах, не затронутых хозяйственной деятельностью (до 1973 г.); 2-й – проведение опытных рубок и изучение изменений элементов водного баланса в период рубок (1973–1974 гг.); 3-й – осуществление комплексного экологического мониторинга горных лесных экосистем на водосборах с хозяйственным воздействием и на контрольном водосборе (без рубок).
При этом на трех водосборах ЛГС “Аибга” в течение 1973–1974 гг. проведены: на 1-м водосборе площадью 7.6 га – сплошнолесосечная рубка; на 2-м (11.7 га) – три приема котловинной рубки с выборкой деревьев из 24 котловин общей площадью около 7.32 га, расположенных равномерно по водосбору (по 8 котловин в один прием); на 3-м (5.7 га) – добровольно-выборочная рубка с выборкой 23% запаса древесины; 4-й водосбор (19.9 га) оставлен в качестве контрольного. Технология лесозаготовок во всех случаях – тракторная трелевка хлыстов по горизонтальным волокам-террасам, проложенным через 80–100 м.
Изучение водного баланса водосборов включало учет твердых и жидких осадков, склонового и грунтового стока, наблюдения за режимом влажности почвы и всеми видами испарения. Динамика стока определялась по данным измерений уровней и стока в замыкающих створах водосборов, оснащенных самописцами уровней воды “Валдай”. Расчленение гидрографов стока на склоновую и грунтовую составляющие проводили методом срезки.
Метеорологические элементы изучали на пяти метеоплощадках (по одной на каждом водосборе под пологом леса и на открытом месте). Температуру и влажность воздуха регистрировали с помощью стандартного оборудования с записью самописцами. Осадки измеряли по пяти осадкомерам Третьякова (со стандартной лепестковой защитой) на каждой метеоплощадке в лесу и по двум осадкомерам с записью плювиографом – на открытом месте. При наличии снежного покрова ежедневно наблюдали за высотой снега на каждой метеоплощадке и 1 раз в 5 дней проводили маршрутную снегосъемку.
Режим влажности почвы изучали в районе метеоплощадок термовесовым способом до глубины 1 м. Сроки определения влажности – 1 раз в 1 мес. в холодный период и не реже 2 раз в 1 мес. – в период вегетации.
Испарение с почвы на ЛГС “Аибга” изучали в течение вегетационных периодов 1965–2012 гг. Почвенные испарители ГГИ-500-50 были установлены на стационаре лишь в 1967 г. (под пологом леса на пробной площади 4/63 и на вырубке у стены леса). До этого времени, т.е. в 1965–1967 гг., применялись микроиспарители с изолированным монолитом по методике Л.К. Позднякова (1963). Для наблюдений за испарением было выбрано 4 пункта: пробная площадь 1/63, сплошная вырубка (на склоне юго-западной экспозиции), участок, пройденный выборочной рубкой, и контроль для него под пологом нетронутых насаждений – на южном склоне. Измерения проводились в апреле, мае, июне и июле 1965 и 1966 г. Всего сделано по 36 измерений интенсивности испарения в каждом пункте с 4-кратной повторяемостью каждого измерения.
Определение транспирационных расходов производили для 3-х видов растений: ежевики анатолийской (Rubus sanctus Schreb.), трахистемона восточного (Trachystemon orientalis (L.) G. Don) и орляка обыкновенного (Pteridium aquilinum (L.) Kuhn), поскольку было установлено, что именно эти виды преобладают на площадях рубок и под пологом леса. Остальные виды (не более 5%) условно отнесены к ближайшим сходным по строению.
Динамика травяного и кустарникового покрова изучалась на ЛГС “Аибга” в связи с определением транспирационных расходов влаги до и после проведения опытных рубок. Для расчета использованы данные по динамике развития фитомассы травянисто-кустарничкового покрова, которую учитывали по степени проективного покрытия для основных видов. Фитомассу изучали методом укосов на площадках 0.5 × 0.5 м, расположенных статистически равномерно по вырубке числом не менее 30.
Суммарное испарение со склона рассчитано как сумма его компонентов (транспирация + испарение с почвы + перехват). Получены также величины испарения с водной поверхности, наблюденные на метеостанции “Красная Поляна” с применением водного испарителя ГГИ-3000, которые можно принять в качестве значений, приближенно характеризующих испаряемость для данного района, – около 600 мм за теплый сезон.
На ЛГС “Аибга” наблюдения за влажностью почвы до опытных рубок (1964–1973 гг.) и после них (1974–2012 гг.) проводили весовым методом на четырех пробных площадях, находящихся примерно на одной высоте (около 600 м над ур. моря) при одинаковой экспозиции. Образцы почвы на влажность отбирали раз в месяц до глубины 1 м через каждые 10 см в 4-кратной повторности для верхних горизонтов и 3-кратной с 50 см и ниже. Динамика влажности почвы под буковыми насаждениями связана с режимом осадков. Так, обычно начало гидрологического года (1 ноября) характеризуется малым расходованием влаги из почвы на суммарное испарение, и значительным увлажнением осенними затяжными дождями. В результате происходит активное накопление влагозапасов и постепенное промачивание почвы на всю метровую глубину. Если осадков выпадает достаточно, то в декабре в однометровом горизонте почвы влагозапасы достигают величины наименьшей влагоемкости.
Полог леса оказывает влияние на трансформацию осадков во времени и по площади в лесу благодаря так называемому перехвату осадков. Перехват дождя кронами деревьев состоит в образовании пленки, смачивающей листья и скелетную часть. Водяная пленка во время дождя и после него испаряется. Поэтому перехват осадков входит в водный баланс как часть суммарного испарения. Наибольшее количество воды, удерживаемое растительностью благодаря силам поверхностного натяжения, называют емкостью перехвата. Последняя определяется общей площадью смачивания (поверхность листьев, ветвей и стволов) и зависит от силы ветра, срывающего капли воды до образования максимально возможной их величины. Расчет емкости перехвата для букового древостоя ЛГС “Аибга” дает следующие результаты: площадь листьев составляет в среднем 8.4 га на 1 га, поверхность стволов – 0.41 га га–1, поверхность сучьев и ветвей крон около 0.6 га га–1. Приняв толщину пленки воды, способной удержаться на поверхности листьев около 0.05 мм, а на поверхности стволов – 0.1 мм (Осипов, 1967), получим величину перехвата листьев 0.84 мм, а ветвями и стволом – 0.1 мм. Однако, измерение емкости перехвата осадкомерами дает более высокие его значения, поскольку полный перехват включает также влагу, испарившуюся во время дождя. Поле осадков под пологом неравномерно – имеются пятна максимумов и минимумов слоя дождя, расположение которых зависит от группировки деревьев. Чем больше величина дождя, тем большей неравномерностью (по абсолютным значениям) обладает поле осадков; однако относительное в-арьирование с ростом слоя дождя уменьшается до 7–10% при осадках 70–170 мм. При этом наличие листвы в пологе увеличивает вариацию осадков почти в 2 раза.
При проведении долговременного мониторинга использовались общепринятые методы полевых микроклиматических, водно-балансовых и лесоводственно-таксационных исследований. Все результаты наблюдений за период 1964–2010 гг. были внесены в единую электронную базу данных “Экспериментальные данные по динамике горных лесных экосистем Черноморского побережья Кавказа” (Свидетельство …, 2012). Для коррелятивного анализа использован статистический метод, а также методы сравнительно-географического и пространственно-временного анализа.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты многолетних наблюдений на ЛГС “Аибга” позволяют не только рассчитать водный баланс элементарных водосборов, но и проследить сезонные изменения его отдельных элементов для зоны буковых лесов Северо-Западного Кавказа. Для водотоков, представляющих собой притоки 1-го порядка и дренирующих только часть грунтовых вод своего бассейна, уравнение водного баланса может быть записано в следующем виде (Соколовский, 1968):
(1)
$X = {{Y}_{{{\text{пов}}}}} + \left( {{{K}_{1}}{{Y}_{{{\text{под}}}}} + {{K}_{2}}{{Y}_{{{\text{под}}}}}} \right) + Z \pm \Delta I,$В статье транспирация растений травяно-кустарникового покрова до рубок (1966–1973 гг.) приводится ориентировочно, так как была принята равной средней величине из определений, полученных на контрольном водосборе в последующие годы (в табл. 4 эти величины даны в скобках). Показатели грунтового стока были получены путем анализа гидрографов стока с последующим выделением склоновой составляющей. Ввиду методических сложностей определить перехват осадков пологом леса в зимнее время и испарение со снежного покрова не представилось возможным.
Инфильтрационную часть баланса определяли по остаточному принципу, поэтому она включает в себя ошибки определения каждого элемента баланса. В качестве контрольного нами рассматривался водный баланс водосбора № 4, где водоток дренирует практически весь сток, как и на основных реках региона. Коэффициенты дренирования подземных вод до рубки для ручьев водосборов №№ 1 и 3 K = 0.0, для ручья водосбора № 2 – K 0.067, для ручья водосбора № 4 – K 0.823 (Битюков, 2015).
Необходимо отметить, что изменения элементов водного баланса наблюдались и на контрольном водосборе № 4, не затронутом лесохозяйственной деятельностью. Элементы водного баланса контрольного водосбора № 4 за 45-летний период наблюдений (с 1966–1967 по 2009–2010 гидрологические годы) приведены в табл. 2.
Таблица 2.
Элементы водного баланса контрольного водосбора № 4 ЛГС “Аибга” за 45 лет
| Гидрологические годы |
Осадки, мм |
Суммарное испарение | Склоновый сток | Грунтовый сток | Разность влагозапасов | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| мм | % | мм | % | мм | % | мм | % | ||
| 1966–1967 | 2259 | 774 | 34.3 | 168 | 7.4 | 985 | 45.6 | 332 | 14.7 |
| 1968–1969 | 1780 | 693 | 38.9 | 118 | 6.6 | 936 | 52.6 | 33 | 1.9 |
| 1969–1970 | 2599 | 799 | 30.8 | 274 | 10.5 | 1282 | 49.3 | 244 | 9.3 |
| 1971–1972 | 2983 | 753 | 25.3 | 545 | 18.3 | 1763 | 59.1 | –78 | –2.7 |
| 1972–1973 | 2270 | 714 | 31.4 | 288 | 12.7 | 966 | 42.6 | 302 | 13.3 |
| 1973–1974 | 2286 | 731 | 31.6 | 408 | 17.8 | 1001 | 43.8 | 146 | 6.4 |
| 1974–1975 | 2823 | 795 | 28.1 | 526 | 18.7 | 1123 | 39.8 | 379 | 13.4 |
| 1975–1976 | 2689 | 596 | 22.2 | 562 | 20.9 | 1436 | 53.4 | 95 | 3.5 |
| 1976–1977 | 2973 | 910 | 30.6 | 448 | 15.1 | 1128 | 37.9 | 487 | 16.4 |
| 1977–1978 | 2884 | 725 | 29.6 | 565 | 19.6 | 1363 | 47.3 | 231 | 8.0 |
| 1978–1979 | 2295 | 895 | 39.0 | 495 | 21.5 | 947 | 41.3 | –42 | –1.8 |
| 1979–1980 | 2592 | 793 | 30.5 | 410 | 15.8 | 1177 | 45.4 | 212 | 8.2 |
| 1980–1981 | 2847 | 619 | 21.7 | 531 | 18.6 | 1635 | 57.4 | 62 | 2.2 |
| 1981–1982 | 2927 | 648 | 22.1 | 519 | 17.7 | 1639 | 56.0 | 121 | 4.1 |
| 1982–1983 | 2462 | 713 | 28.9 | 385 | 15.6 | 1308 | 53.1 | 56 | 2.3 |
| 1983–1984 | 2207 | 660 | 30.0 | 340 | 15.4 | 1402 | 63.5 | –195 | –8.8 |
| 1984–1985 | 2726 | 882 | 32.4 | 380 | 13.9 | 1773 | 65.0 | –309 | –11.3 |
| 1985–1986 | 1874 | 774 | 39.1 | 120 | 6.4 | 820 | 43.8 | 160 | 8.5 |
| 1986–1987 | 2984 | 972 | 22.5 | 440 | 14.8 | 1179 | 39.5 | 693 | 23.2 |
| 1987–1988 | 2977 | 650 | 20.7 | 320 | 10.7 | 1283 | 43.1 | 724 | 23.1 |
| 1988–1989 | 3553 | 759 | 21.4 | 268 | 7.5 | 1738 | 48.9 | 788 | 22.2 |
| 1989–1990 | 2522 | 520 | 20.6 | 425 | 16.8 | 1040 | 41.2 | 537 | 21.3 |
| 1990–1991 | 2229 | 507 | 22.7 | 356 | 16.0 | 1146 | 51.4 | 220 | 9.9 |
| 1991–1992 | 2531 | 398 | 15.8 | 633 | 25.0 | 1111 | 43.9 | 389 | 15.4 |
| 1992–1993 | 2112 | 382 | 18.1 | 522 | 24.7 | 1155 | 54.7 | 53 | 2.5 |
| 1993–1994 | 2000 | 642 | 32.1 | 318 | 15.9 | 809 | 40.4 | 231 | 11.6 |
| 1994–1995 | 3460 | 724 | 20.1 | 811 | 23.4 | 1207 | 34.5 | 721 | 20.1 |
| 1995–1996 | 2779 | 880 | 31.7 | 573 | 20.6 | 1141 | 41.0 | 189 | 6.8 |
| 1996–1997 | 2783 | 571 | 20.5 | 878 | 31.5 | 1178 | 42.3 | 113 | 4.1 |
| 1997–1998 | 1895 | 366 | 19.3 | 266 | 14.0 | 788 | 41.6 | 532 | 28.1 |
| 1998–1999 | 2422 | 909 | 37.5 | 251 | 10.4 | 1826 | 75.4 | 352 | 14.5 |
| 1999–2000 | 1929 | 371 | 19.2 | 939 | 48.7 | 571 | 29.6 | 48 | 2.5 |
| 2000–2001 | 2521 | 994 | 39.4 | 929 | 36.8 | 655 | 26.0 | –56 | –2.2 |
| 2001–2002 | 3128 | 635 | 20.3 | 929 | 29.7 | 1539 | 49.2 | 25 | 0.01 |
| 2002–2003 | 2067 | 383 | 18.5 | 1045 | 50.5 | 731 | 35.4 | –90 | –4.4 |
| 2003–2004 | 2010 | 489 | 24.3 | 1281 | 63.7 | 230 | 11.4 | 10 | 0.04 |
| 2004–2005 | 3080 | 876 | 28.4 | 1332 | 43.3 | 943 | 30.6 | –71 | –2.3 |
| 2005–2006 | 2843 | 971 | 34.2 | 1350 | 47.5 | 557 | 19.6 | –35 | –1.2 |
| 2006–2007 | 2532 | 503 | 19.9 | 1149 | 45.4 | 895 | 35.4 | –16 | –0.6 |
| 2007–2008 | 2361 | 689 | 29.6 | 1068 | 45.2 | 571 | 24.2 | 23 | 1.0 |
| 2008–2009 | 2188 | 492 | 22.5 | 1169 | 53.4 | 562 | 25.7 | –36 | –1.6 |
| 2009–2010 | 2153 | 377 | 17.5 | 1440 | 66.9 | 336 | 15.6 | 0.0 | 0.0 |
| Среднее | 2536.5 | 679.4 | 26.7 | 613.7 | 24.6 | 1092.3 | 42.8 | 180.5 | 6.7 |
| σ, мм | 430.4 | 181.3 | 367.1 | 390.6 | 259.4 | ||||
В таблице 3 приведен водный баланс одно-метрового слоя почвы за 3 гидрологических года предшествующих рубкам для всей площади стационара. При этом испарение и инфильтрация получены расчетным путем по сезонам: за холодный период величина испарения условно принята равной нулю; за теплый период величина инфильтрации также условно принята равной нулю.
Таблица 3.
Водный баланс склона под буковыми насаждениями за период до рубки
| Элемент водного баланса |
01.11.1966 – 31.10.1967 | 01.11.1968 – 31.10.1969 | 01.11.1969 – 31.10.1970 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| мм | % | мм | % | мм | % | ||
| Осадки | 2264 | 100.0 | 1784 | 100.0 | 2595 | 99.6 | |
| Осадки под пологом | 2057 | 90.9 | 1601 | 89.7 | 2404 | 92.3 | |
| Перехват осадков | 207 | 9.1 | 183 | 10.3 | 191 | 7.3 | |
| Сток | Склоновый | 127 | 5.6 | 50 | 2.8 | 154 | 5.9 |
| Грунтовый | 976 | 43.1 | 992 | 55.6 | 1392 | 53.4 | |
| Общий | 1103 | 48.7 | 1042 | 58.4 | 1546 | 59.4 | |
| Влагозапас в почве | В начале года | 344 | Нет данных | 374 | Нет данных | 386 | Нет данных |
| В конце года | 394 | Нет данных | 386 | Нет данных | 376 | Нет данных | |
| Разность | –50 | –2.2 | –12 | –0.7 | 10 | 0.4 | |
| Суммарное испарение за вегетацию | 464 | 20.6 | 407 | 22.8 | 505 | 19.4 | |
| Инфильтрация изимнее испарение | 440 | 19.4 | 140 | 7.8 | 363 | 13.9 | |
Величины водного баланса до рубки (1) при среднем соотношении элементов, а также практически совпадающие с нормой годовой и сезонной сумм осадков, можно представить в следующем виде:
(2)
$\begin{gathered} {\text{в}}\,{\text{мм:}}\,2595 = 154 + \left( {0.823 \times 1692 + 0.177 \times 1692} \right) + \\ + \,769 - 10, \\ \end{gathered} $(3)
$\begin{gathered} {\text{в}}\,{\text{\% :}}\,\,{\text{99}}{\text{.6}} = 5.9 + \left( {0.823 \times 65.0 + 0.177 \times 65.0} \right) + \\ + \,\,29.1 - 0.4. \\ \end{gathered} $Из приведенных расчетов следует, что наибольшую долю в среднем годовом балансе составляет подземный сток (или инфильтрация в почво-подстилающие грунты) – 65%, суммарное испарение – 29.1%, на склоновый сток приходится – 5.9%,
Таблица 4.
Водный баланс однометрового горизонта почвы ЛГС “Аибга” за вегетационные периоды 1966–1970 гг., мм
| Элемент водного баланса | 10.04– 31.10.1966 | 10.04–10.10.1967 | 1.04–10.10.1968 | 25.04–31.10.1969 | 15.04–31.10.1970 | ||
| Приход | Осадки | 1340 | 1082 | 1210 | 897 | 1239 | |
| Осадки под пологом | 1205 | 962 | 1085 | 791 | 1109 | ||
| Влагозапас в почве | В начале вегетации | 423 | 413 | 440 | 428 | 438 | |
| В конце вегетации | 344 | 394 | 374 | 386 | 376 | ||
| Разность | 79 | 19 | 66 | 42 | 62 | ||
| Расход | Перехват осадков | 135 | 120 | 125 | 106 | 130 | |
| Испарение с почвы | 93 | 94 | 80 | 79 | 87 | ||
| Транспирация | 404 | 370 | 447 | 328 | 418 | ||
| Сток | Склоновый | (26) | 32 | 32 | 14 | 36 | |
| Грунтовый | (600) | 390 | 495 | 310 | 522 | ||
| Общий | (626) | 422 | 527 | 324 | 558 | ||
| Инфильтрация | 160 | 95 | 97 | 102 | 108 | ||
Для оценки водорегулирующей роли лесных насаждений особое внимание следует обратить на водный баланс теплого времени года, когда происходит активный биологический расход влаги. В качестве примера расчета водного баланса за вегетационные периоды (за 1966–1970 гг.) приводится табл. 4, в которой показано его распределение по составляющим за 5 вегетационных периодов, включающих засушливые (1967 и 1969 гг.), переувлажненные (1966 г.) и близкие к норме по осадкам (1968–1970 гг.) годы. Как показали расчеты, осадки, которые выпадают в течение вегетационного периода полностью расходуются в течение сезона, наряду с частью весенних влагозапасов почвы (19–79 мм). Приходная часть баланса за вегетационный период составляет 939–1419 мм, в среднем – 1300 мм.
Значения величин среднего баланса за вегетацию, рассчитанные путем осреднения данных за 5 вегетационных периодов, предшествующих рубкам, выглядят следующим образом:
(4)
$\begin{gathered} {\text{в}}\,\,{\text{мм:}}\,1208 = 32 + \\ + \,\,\left( {0.757 \times 572 + 0.243 \times 572} \right) + 604, \\ \end{gathered} $(5)
$\begin{gathered} {\text{в}}\,\,{\text{\% :}}\,\,{\text{100}} = 2.6 + \\ + \,\,\left( {0.757 \times 47.4 + 0.243 \times 47.4} \right) + 50.0. \\ \end{gathered} $В (4) и (5) приходная часть на 95.5% состоит из осадков и на 4.5% – из влагозапасов почвы. Расходная часть наполовину состоит из суммарного испарения (транспирация – 32.5%, перехват осадков – 10.3%, испарение с почвы – 7.2%). Немного меньше (47.4%) приходится на инфильтрацию. Доля склонового стока составляет 2.6%.
Соотношение суммарного испарения и инфильтрации в водных балансах разных вегетационных периодов напрямую зависит от увлажненности последних. В засушливые годы преобладает испарение, а во влажные – инфильтрация. Часто в течение вегетационного периода расходуется больше влаги, чем поступает на водосбор, о чем свидетельствуют отрицательные показатели инфильтрации за теплый сезон. Величина суммарного испарения напрямую зависит от радиационного и теплового балансов вегетационного периода и достигает 25.0–26.5% от годовых осадков. В более многоводные годы (при сумме осадков более 2600 мм) общий сток возрастает до 0.61–0.72 (61–72% от осадков), а доля инфильтрации уменьшается ниже уровня дренирования стока ложем ручья (до 0.3%), при этом увеличивается как склоновый, так и подземный сток.
Вследствие такого влияния на водный баланс лесная растительность способствует накоплению влагозапасов на водосборах в холодный период года (до 173 мм), благодаря чему происходит регулирование и наиболее благоприятное распределение стока во времени. Соотношение элементов водного баланса изменяется от года к году в зависимости от количества выпавших осадков и поступившей солнечной радиации.
Таким образом, буковые насаждения характеризуются высоким водорегулирующим эффектом, и их произрастание на горных склонах в условиях переувлажненного бассейна р. Мзымта (Битюков, Шагаров, 2013а, 2016) обеспечивает перевод 65% годовой суммы осадков в грунтовые воды.
Рассмотрим изменения элементов водного баланса на водосборах с опытными рубками после проведения рубок.
В таблице 5 содержатся величины осредненного водного баланса за вегетационный период водосборов с опытными рубками ЛГС “Аибга”. С точки зрения характеристики водорегулирующей роли леса особый интерес представляет водный баланс в теплое время года, когда происходит активный биологический расход влаги.
Таблица 5.
Средний водный баланс за вегетационный период водосборов с опытными рубками ЛГС “Аибга"
| Элемент водного баланса | Водосбор № 1 | Водосбор № 2 | Водосбор № 3 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| до рубки | после рубки | до рубки | после рубки | до рубки | после рубки | |||
| Приход (Осадки + влагозапас в почве), мм | 1283 | 1214 | 1345 | 1376 | 1272 | 1317 | ||
| Расход, % |
Суммарное испарение | Перехват осадков | 10.2 | 0.0 | 9.7 | 7.5 | 10.1 | 7.0 |
| Испарение с почвы | 7.4 | 26.8 | 7.1 | 14.7 | 7.5 | 14.2 | ||
| Транспирация древостоем | 30.3 | 0.0 | 29.2 | 24.8 | 31.2 | 26.8 | ||
| Транспирация травостоем | 8.3 | 31.3 | 8.2 | 13.3 | 7.8 | 12.6 | ||
| Сток общий | 2.9 | 4.6 | 6.4 | 10.4 | 1.6 | 0.9 | ||
| Изменение влагозапасов в почве | 3.4 | 3.1 | 2.6 | 2.9 | 2.7 | 3.0 | ||
| Инфильтрация | 37.5 | 34.2 | 36.8 | 26.4 | 39.1 | 35.5 | ||
Осредненный водный баланс однометрового слоя почвы за теплый сезон (по наблюдениям за 14 лет) включает: приходную часть из осадков (1274 мм, или 97.2%) и влагозапасов в почве (2.8%); расходную часть – из суммарного испарения (746 мм, или 56.9%), грунтового питания (508 мм, или 38.7%) и склонового стока (8.6%). В теплый сезон пополнения запасов глубоких грунтовых вод обычно не происходит.
По данным наблюдений на водосборах Росгидромета (бассейн р. Псий) с ненарушенными рубками буково-каштановыми древостоями можно определить, что в многолетнем разрезе водный баланс состоит из годовых осадков 2940 мм, суммарного стока – 1940 мм (66% осадков) и суммарного испарения – 1000 мм (34%).
По многолетним наблюдениям на водосборах ЛГС “Аибга” получены следующие результаты.
На водосборе № 1 после проведения сплошной рубки на площади 7.6 га незначительно возросло суммарное испарение: с 26 до 28% (на 10–12% в теплый сезон), в 3.4 раза увеличился сток (с 4.4 до 15%) и уменьшилась инфильтрация (с 68 до 58%). При этом составляющие суммарного испарения претерпели значительные изменения – при полном отсутствии транспирации древостоем и перехвата осадков пологом леса на вырубке резко возросли величины испарения с почвы и транспирации травяным покровом. В ходе естественного лесовосстановления на площадях рубок все составляющие суммарного испарения постепенно выравнивались.
Инфильтрационная часть баланса здесь занимает более трети за теплый сезон и две трети – за гидрологический год. Следовательно, после полного изъятия древостоя в условиях буковых лесов бурно развивающаяся травяная растительность способна расходовать влагу в равной мере с сомкнутыми древостоем.
На водосборе № 2 после первого приема котловинной рубки (из 11.7 га вырублено 2.0 га) суммарное испарение практически не изменилось, но в 1.5 раза возрос сток, как склоновый, так и грунтовый. За счет увеличения стока на 6% уменьшилась инфильтрационная часть баланса. В суммарном испарении за теплый сезон на водосборе № 2 за счет котловин уменьшились перехват осадков и транспирация древостоем и увеличились испарение с почвы и транспирация травостоем. Инфильтрационная часть баланса после рубки составляет здесь 52% от годового прихода. С проведением остальных двух приемов котловинной рубки доля суммарного испарения в годовом водном балансе изменялась в пределах 24–26%, с 12 до 25% увеличилась доля стока (как склонового, так и подземного), инфильтрация уменьшилась с 62 (до рубки) до 48%.
На водосборе № 3 с добровольно-выборочной рубкой изменения водного баланса наблюдались в первые 5 лет после рубки и выразились в уменьшении суммарного испарения и увеличении инфильтрации. Во вторую пятилетку после рубки сток на водосборе № 3 стабилизировался.
В целом на всех водосборах с опытными рубками в результате изъятия всего древостоя или его части водный баланс изменился в сторону уменьшения суммарного испарения и, следовательно, увеличения общего стока. В условиях избыточного увлажнения буковых лесов (годовая сумма осадков 2300–2800 мм) на суммарное испарение расходуется 28–30% годового баланса и баланса за теплый сезон. Остальные 70–72% баланса уходят на сток – быстрый (т.е. склоновый), замедленный (т.е. грунтовый) и питание глубоких грунтовых вод, которое для малых водосборных бассейнов относится к инфильтрации ниже уровня дренирования подземных вод водотоком. Склоновый сток возрастает с ростом длины склона элементарного водосбора. Поскольку 2 водосбора из 4 на ЛГС “Аибга” охватывают всю длину стока, можно считать предельной величиной склонового стока сток на втором водосборе (6–8%). Это означает, что бассейновому регулированию в зоне буковых лесов поддается около 60–65% годового баланса.
В таблице 6 приведены значения элементов водного баланса всех водосборов стационара, осредненные за восемь 5-летних периодов. Первый период (1966–1973 гг.) содержит показатели до рубки, а последующие периоды – показатели после рубки, за исключением контрольного водосбора № 4, на котором рубки не проводились. В результате анализа многолетней динамики элементов водного баланса были выявлены 3 периода наиболее резких количественных изменений его элементов: калибровочный (1966–1973 гг.) и два периода после проведения рубок (1974–1979 и 1980–2010 гг.).
Таблица 6.
Средние за 5-летние периоды значения статей водного баланса водосборов ЛГС “Аибга"
| Период, гг. | Сезоны | Хо, мм | W1м, % | Рл, % | Z, % | Тд, % | Тт, % | Y, % | J, % |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Водосбор № 1 | |||||||||
| 1966–1973 | Теплый сезон | 1238 | 3.5 | 10.0 | 7.2 | 21.4 | 4.5 | 2.8 | 50.6 |
| Гидрологический год | 2290 | –1.0 | 5.6 | 4.0 | 12.0 | 6.5 | 4.4 | 68.5 | |
| 1974–1979 | Теплый сезон | 1214 | –3.1 | 0.0 | 26.8 | 0.0 | 37.5 | 4.6 | 34.2 |
| Гидрологический год | 2536 | 1.2 | 0.0 | 12.7 | 2.6 | 12.1 | 5.5 | 65.9 | |
| 1980–1984 | Теплый сезон | 1168 | 0.4 | 1.7 | 27.6 | 2.6 | 23.1 | 13.7 | 30.9 |
| Гидрологический год | 2496 | –0.9 | 0.8 | 13.0 | 1.2 | 12.6 | 14.8 | 58.5 | |
| 1985–1989 | Теплый сезон | 1275 | 3.5 | 9.2 | 19.4 | 8.3 | 10.7 | 9.7 | 39.2 |
| Гидрологический год | 2723 | 0.3 | 4.3 | 9.1 | 3.9 | 2.8 | 10.3 | 69.3 | |
| 1990–1994 | Гидрологический год | 2270 | 4.4 | 3.4 | 10.1 | 18.0 | 5.7 | 9.6 | 48.8 |
| 1995–1999 | Гидрологический год | 2676 | 1.6 | 4.2 | 8.0 | 19.0 | 4.1 | 9.5 | 53.6 |
| 2000–2005 | Гидрологический год | 2599 | –3.9 | – | 52.9 | 2.6 | 48.4 | ||
| 2006–2010 | Гидрологический год | 2379 | –0.8 | – | 41.0 | 4.6 | 55.2 | ||
| Водосбор № 2 | |||||||||
| 1966–1974 | Теплый сезон | 1309 | 2.7 | 9.6 | 6.8 | 20.7 | 5.2 | 6.8 | 48.2 |
| Гидрологический год | 2453 | –0.8 | 5.3 | 3.8 | 11.3 | 5.9 | 12.2 | 62.3 | |
| 1975–1979 | Теплый сезон | 1336 | –0.3 | 7.5 | 13.5 | 17.6 | 12.9 | 11.4 | 37.4 |
| Гидрологический год | 2812 | 0.1 | 3.6 | 6.4 | 8.4 | 5.7 | 18.4 | 57.4 | |
| 1980–1984 | Теплый сезон | 1255 | –0.1 | 5.7 | 17.8 | 19.0 | 13.5 | 19.8 | 24.3 |
| Гидрологический год | 2697 | –0.7 | 2.6 | 8.3 | 8.8 | 7.6 | 25.0 | 48.4 | |
| 1985–89 | Теплый сезон | 1370 | 3.5 | 11.6 | 14.4 | 17.5 | 17.6 | 10.6 | 24.8 |
| Гидрологический год | 2943 | –0.2 | 5.4 | 6.7 | 8.1 | 5.1 | 13.8 | 61.1 | |
| 1990–1994 | Гидрологический год | 2423 | 2.1 | 2.8 | 9.0 | 16.4 | 5.7 | 18.6 | 45.4 |
| 1995–1999 | Гидрологический год | 2837 | 0.5 | 4.1 | 6.6 | 15.0 | 6.3 | 19.6 | 47.9 |
| 2000–2005 | Гидрологический год | 2843 | –2.5 | – | 48.6 | 10.9 | 43.0 | ||
| 2006–2010 | Гидрологический год | 2493 | 1.4 | – | 40.8 | 11.8 | 46.0 | ||
| Водосбор № 3 | |||||||||
| 1966–1973 | Теплый сезон | 1239 | 3.4 | 10.0 | 7.2 | 22.5 | 4.1 | 1.6 | 51.2 |
| Гидрологический год | 2336 | –0.9 | 5.5 | 3.9 | 12.4 | 5.9 | 2.4 | 70.8 | |
| 1974–1979 | Теплый сезон | 1277 | –0.3 | 7.2 | 14.3 | 16.6 | 10.1 | 0.9 | 51.2 |
| Гидрологический год | 2670 | 1.0 | 3.4 | 6.7 | 6.9 | 4.5 | 2.6 | 74.9 | |
| 1980–1984 | Теплый сезон | 1196 | –0.8 | 7.9 | 13.5 | 17.8 | 14.0 | 1.9 | 45.7 |
| Гидрологический год | 2557 | –1.0 | 3.7 | 6.3 | 8.3 | 7.8 | 2.5 | 72.4 | |
| 1985–1989 | Теплый сезон | 1306 | 3.3 | 12.3 | 10.8 | 24.2 | 5.2 | 2.1 | 42.1 |
| Гидрологический год | 2431 | 1.4 | 6.6 | 5.8 | 13.0 | 2.4 | 1.8 | 69.0 | |
| 1990–1994 | Гидрологический год | 2234 | 1.6 | 3.5 | 10.6 | 18.5 | 5.5 | 5.9 | 54.4 |
| 1995–1999 | Гидрологический год | 2651 | 0.5 | 3.8 | 7.0 | 18.9 | 6.1 | 3.7 | 60.0 |
| 2000–2005 | Гидрологический год | 2428 | –1.6 | – | 42.7 | 6.2 | 52.7 | ||
| 2006–2010 | Гидрологический год | 2277 | –0.9 | – | 40.8 | 3.9 | 56.2 | ||
| Водосбор № 4 | |||||||||
| 1966–1974 | Теплый сезон | 1264 | 2.8 | 10.1 | 6.9 | 22.5 | 5.0 | 44.8 | 7.9 |
| Гидрологический год | 2360 | –0.8 | 5.6 | 3.8 | 12.4 | 5.9 | 60.7 | 12.4 | |
| 1975–1979 | Теплый сезон | 1291 | 2.9 | 9.1 | 12.6 | 21.4 | 5.0 | 48.0 | 1.0 |
| Гидрологический год | 2706 | 0.3 | 4.4 | 6.2 | 10.5 | 3.6 | 60.7 | 14.3 | |
| 1980–1984 | Теплый сезон | 1213 | –1.4 | 8.3 | 13.3 | 27.5 | 10.3 | 67.4 | –25.4 |
| Гидрологический год | 2595 | –1.2 | 3.9 | 6.2 | 12.9 | 5.9 | 72.0 | 0.3 | |
| 1985–1989 | Теплый сезон | 1324 | 3.3 | 13.0 | 12.4 | 27.3 | 5.7 | 56.6 | –18.3 |
| Гидрологический год | 2823 | 1.4 | 6.1 | 5.8 | 12.8 | 2.0 | 58.5 | 13.4 | |
| 1990–1994 | Гидрологический год | 2278 | 1.0 | 5.0 | 6.0 | 7.5 | 3.0 | 66.0 | 11.5 |
| 1995–1999 | Гидрологический год | 2668 | 0.4 | 5.5 | 6.5 | 10.9 | 3.0 | 59.4 | 14.3 |
| 2000–2005 | Гидрологический год | 2561 | –1.5 | – | 26.2 | 44.8 | 30.5 | ||
| 2006–2010 | Гидрологический год | 2415 | –0.8 | – | 24.7 | 52.0 | 24.1 | ||
Примечание: Xо – осадки на открытом месте, мм; W1м – изменение влагозапасов в однометровом горизонте почвы, % от приходной части баланса; Рл – перехват осадков пологом леса, % от приходной части баланса; Z – испарение с поверхности почвы, % от приходной части баланса; Тд – транспирация древостоем, % от приходной части баланса; Тт – транспирация травяным покровом, % от приходной части баланса; Y – сток, % от приходной части баланса; J – инфильтрация, % от приходной части баланса. Приходная часть баланса включает сумму выпавших осадков и изменение влагозапасов в однометровом горизонте почвы (в мм слоя).
В формировании общего стока на водотоках ЛГС “Аибга” принимает участие не только склоновый сток, но и глубоководное грунтовое питание, о чем свидетельствуют изменения инфильтрации в подстилающие почву породы в диапазоне 11.5–74.9%.
Средние значения стока после рубок на водосборах №№ 1 и 2 наиболее сильно возрастали во вторую пятилетку после рубок: На водосборе № 1 со сплошнолесосечной рубкой на 6–11-й год после рубки суммарный сток увеличился в 2.4 раза; на водосборе № 2 сразу после котловинной рубки суммарный сток увеличился в 1.35 раза и возрос в 1.92 раза на 6–11-й год; на водосборе № 3 (с добровольно-выборочной рубкой) резкого увеличения суммарного стока практически не наблюдалось. Сравнительный анализ изменения стока в период после рубок по отношению к контрольному водосбору показал, что в первую пятилетку после рубок увеличение стока наблюдалось на всех трех водосборах: в 1.3 раза – на сплошной вырубке, в 1.5 – на котловинной и в 1.06 раза – на добровольно-выборочной.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
По результатам многолетнего мониторинга доказано, что проведение рубок главного пользования в горных буковых лесах Северо-Западного Кавказа приводит к существенному изменению элементов водного баланса малых водосборов и нарушению водорегулирующих функций насаждений бука восточного, особенно при применении сплошнолесосечной рубки с тракторной трелевкой древесины.
Анализ изменений водного баланса методом сравнительных коэффициентов до и после рубки (аналогично анализу суммарного стока) дает следующие результаты. На первом водосборе суммарное испарение уменьшилось в первую пятилетку после рубок на 15, во вторую – на 25%; сток возрос соответственно в 1.25 и 2.8 раза. На втором водосборе суммарное испарение уменьшилось на 12–15%, сток в первую пятилетку возрос в 1.5 и во вторую – в 1.7–1.9 раза. На третьем водосборе уменьшение испарения составило 13–16%, сток увеличился в первый период в 1.1 раза, во второй период – сократился на 13%. Приведенные данные свидетельствует о том, что в буковых насаждениях элементы водного баланса определяются как динамикой изменения лесной растительности после рубок, так и величиной площади водосбора, с чем связана глубина вреза русла, и как следствие – степень дренирования глубоких подземных вод.
В буковых лесах региона при выборе мест, способов и технологий проведения рубок необходимо в первую очередь обеспечить максимальное сохранение водоохранной и водорегулирующей роли насаждений, а также эффективность возобновительных процессов.
Длительные наблюдения на элементарных водосборах в буковой зоне Северо-Западного Кавказа позволяют сделать вывод, что рубки главного пользования приводят к значительным изменениям как в биотической составляющей лесных экосистем, так и в условиях местопроизрастания. Возврат затронутых хозяйственной деятельностью лесных экосистем к исходному состоянию, по-видимому, невозможен. В результате возникают вторичные лесные экосистемы, отличающиеся по своим характеристикам от первичных и имеющие иные взаимоотношения между отдельными элементами среды.
Список литературы
Битюков Н.А. Исследование водного и теплового режимов буковых лесов Черноморского побережья Кавказа. // Автореф. … канд. географ. наук. (спец. 02.03.06). Изд-во Московского университета., 1972. 24 с.
Битюков Н.А. Итоги длительного мониторинга экосистем буковых насаждений Черноморского побережья Кавказа // Лесоведение. 2015. № 3. С. 202–207.
Битюков Н.А., Пестерева Н.М., Ткаченко Ю.Ю., Шагаров Л.М. Рекреация и мониторинг экосистем особо охраняемых природных территорий Северного Кавказа: Монография. Сочи: Изд. Сочинского госуниверситета, 2012. 456 с.
Битюков Н.А., Шагаров Л.М. Влияние рубок главного пользования на склоновый сток в дубравах Северо-Западного Кавказа // Лесоведение. 2016. № 5. С. 365–374.
Битюков Н.А., Шагаров Л.М. Мониторинг атмосферных осадков в буковых лесах Черноморского побережья Кавказа // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. 2013а. № 1(173). С. 67–71.
Битюков Н.А., Шагаров Л.М. Температура и влажность воздуха под пологом буковых лесов бассейна реки Мзымта // Там же. 2013б. № 5(177). С. 65–67.
Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А., Методы исследования физических свойств почв и грунтов. М: Высшая школа, 1973. 315 с.
Коваль И.П. Стационар “Аибга” Сочинской научно-исследовательской опытной станции субтропического лесного и лесопаркового хозяйства. М: Всесоюзный НИИ лесоводства и механизации, 1970. С. 3–15.
Коваль И.П., Битюков Н.А. Количественная оценка водорегулирующей роли горных лесов Черноморского побережья Кавказа // Лесоведение. 1972. № 1. С. 3–11.
Коваль И.П., Битюков Н.А., Шевцов Б.П. Экологические основы горного лесоводства: Монография. Сочи: ФГБУ НИИгорлесэкол, 2012. 545 с.
Молчанов А.А. Научные основы ведения хозяйства в дубравах лесостепи. М: Наука, 1964. 400 с.
Мосияш А.С., Лугавцов А.М. Агроклиматическая характеристика Большого Сочи. Ростов-на-Дону. Изд-во Северо-Кавказского УГМС. 1967. 63 с.
Наставление гидрометеорологическим станциям и постам // Вып. 6, ч. I, II. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 315 с.
Осипов В.В. К вопросу о влиянии леса на распределение осадков // Лесоведение. 1967. № 4. С. 76–80.
Поздняков Л.К. О методике учета испарения с поверхности почвы при экологических исследованиях // Почв.-гидр. исследов. В лесу и лесных культурах. М.: Изд-во АН СССР, 1963. С. 88–105.
Поляков А.Ф. Влияние главных рубок на почвозащитные свойства буковых лесов. М.: Лесн. пром-сть, 1965. 174 с.
Рациональное использование уязвимых экосистем: устойчивое развитие горных районов. Глава 13 Повестки дня на ХХI в. Доклад Конференции ООН по окружающей среде и развитию. A/CONF. 151/26. V. 11. 1992. С. 67–75.
Свидетельство о государственной регистрации базы данных “Экспериментальные данные по динамике горных лесных экосистем Черноморского побережья Кавказа”. Заявитель и правообладатель Шагаров Л.М. № 2 012 621 120. Опубл. 26.10.2012 г., Бюл. № 5.
Соколовский Д.Л. Речной сток. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. 527 с.
Чубатый О.В. Влияние леса и его вырубки на водный баланс водосборов (на примере Карпат) // Лесоведение. 1980. № 2. С. 59–67.
Чубатый О.В. Формирование водного баланса водосборов в связи с возрастом буковых лесов Карпат // Лесоведение. 1984. № 1. С. 3–7.
Шагаров Л.М. Геоэкологические критерии и индикаторы устойчивого лесопользования // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. 2013. № 4. С. 80–83.
Шагаров Л.М. Геоэкологические особенности и рациональное использование буковых и дубовых лесов Черноморского побережья Кавказа // Дисс. канд. геогр. наук: (спец. 25.00.36.) Ростов-на-Дону. Южный федеральный университет. 2013б. 200 с.
Шагаров Л.М. Организация экологического мониторинга экосистем горных лесов // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. 2012. № 5. С. 91–94.
Bityukov N.A., Pestereva N.M., Shagarov L.M. GIS-based environmental monitoring of montane forest ecosystems in protected areas // European Researcher. 2012. V. 8-2(27). P. 1293–1298.
Bityukov N.A., Shagarov L.M. Degradation of water protection function of the Western Caucasus mountain oakeries as a result of fellings.// Nature Conservation Research. 2(3). 2017. P. 40–47. https://doi.org/10.24189/ncr.2017.006
Robinson M., Cognard-Plang A-L., Cosandey C., David J., Durand P., Fuhrer H.-W., Hall R., Hendriques M.O., Marc V., McCarthy R., McDonnell M., Martin C., Nisbet T., O’Dea P., Rodgers M., Zollner A. Studies of the impact of forests on peak flows and base flows: a European perspective // Forest Ecology And Managment. 2003. 186. P. 85–97.
Дополнительные материалы отсутствуют.
Пн.-пт.: 10.00-19.00