Промышленные рубки лесов меняют гидрологический режим сибирских рек

Ученые Института леса им. В.Н. Сукачева Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» (ФИЦ КНЦ СО РАН) исследовали влияние вырубок и последующего изменения растительного покрова на речной сток в разных климатических условиях Средней Сибири.

Они пришли к выводу, что промышленные рубки являются основным антропогенным фактором, влияющим на водный режим. В зависимости от количества выпадающих осадков восстановление естественного водного режима после вырубки леса занимает от 20 до 50 лет. Результаты работы опубликованы в журнале Environments.

Лес играет важную роль в поддержании круговорота воды. Два ключевых процесса, которые зависят от типа растительности – это количество испаряемой влаги и сток. При этом, среди ученых и экспертов нет единого мнения о влиянии леса на гидрологический режим. Леса Средней Сибири из-за сплошных рубок представляют собой мозаику коренных древостоев и молодняков. В результате вырубок в бассейнах многих сибирских рек уменьшилась площадь хвойных лесов и увеличилась доля лиственных. Это значит, что для таежных зон Сибири оценка последствий лесозаготовок для речного стока крайне актуальна.

Ученые Института леса им. В.Н. Сукачева Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» (ФИЦ КНЦ СО РАН) исследовали изменение водности рек в различных экорегионах Средней Сибири – сосновых насаждениях Северного Приангарья в районе с резко континентальным климатом и в темнохвойных лесах Западного Саяна с более мягкими зимами. Оказалось, что крупномасштабныерубки приводят либо к сокращению, либо к увеличению речного стока в зависимости от климатических условий.

Исследования взаимосвязи стока с климатическими параметрами и типом растительности проводились на нескольких экспериментальных водосборах. В Западном Саяне в первые два года после рубки сток резко увеличивается, а затем постепенно уменьшается. Своих первоначальных показателей он достигает только через 40 лет. Что касается Северного Приангарья, то там после концентрированных рубок низкие значения стока наблюдаются в течение 20 лет, после чего по мере лесовосстановления сток увеличивается. Эти различия можно объяснить особенностями влагооборота в лесу и на вырубках в зимний период.

«Зимой кроны деревьев задерживают до тридцати процентов снега. В условиях мягких зим снег испаряется обратно в атмосферу. В районах с резко континентальным климатом в морозную погоду под действием ветра сухой снег быстро осыпается с крон, что приводит к пополнению снегозапасов под пологом леса и снижению испарения с крон деревьев. На безлесных участках снег сразу попадает на землю, но в условиях Северного Приангарья с суровыми зимами он интенсивно испаряется из-за сильных ветров. На вырубках Западного Саяна снег за зиму накапливается из-за отсутствия метелей. Таким образом, в теплом климате зимний лес по сравнению с безлесными угодьями, работает как лучший испаритель. В холодном климате, где, как правило, растут редкие древостои, лес наоборот «работает» как накопитель снеговой влаги», - объяснила старший научный сотрудник Института леса им. В.Н. Сукачева КНЦ СО РАН, кандидат сельскохозяйственных наук Тамара Буренина.

Исследование выполнено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований. В дальнейшем ученые планируют оценить влияние глобального изменения климата на гидрологическую роль бореальных лесов. «Мы развиваем концепцию ландшафтного детерминизма, который обуславливает различный гидрологический эффект лесных экосистем в зависимости от географических условий, – поясняет суть исследований директор Института леса им. В.Н. Сукачева КНЦ СО РАН, доктор биологических наук Александр Онучин, – По мере изменения соотношения тепла и влаги будет меняться гидрологическая роль леса. Помимо этого, изучаем особенности гидрологического цикла в речных бассейнах, расположенных в различных ландшафтных зонах от лесотундры до лесостепи с учетом антропогенного воздействия. Это позволит выявить зависимость стока от лесистости и определить оптимальное соотношение лесных и безлесных территорий для водности рек в разных природных зонах».