Заметки о лесах. Часть (2/5): лес и реки
То, что леса имеют важнейшее водоохранное значение, известно так же широко, как и то, что леса — легкие планеты. Причем водоохранное значение леса признано не только в теории, но и на практике: во многих странах мира лесное законодательство предписывает сохранять и оберегать защитные полосы леса по берегам и у истоков рек, ручьев и озер. Есть соответствующие требования и в российском законодательстве: защитные полосы лесов выделяются вдоль всех более или менее значительных рек, озер, водохранилищ; наиболее широкие защитные полосы (обычно 0,5 — 1 км) выделяются по берегам рек, в которых расположены нерестилища ценных промысловых рыб.
Как же именно лес бережет водные источники и водоемы?
Наиболее известная защитная роль леса состоит в том, что он предохраняет берега рек от эрозии (размыва водой), закрепляет склоны, препятствует возникновению оврагов. Безлесные берега рек и склоны речных долин легко подвергаются размыву весной, после таяния снега, и во время обильных дождей. Малейшие ложбинки на склонах речных долин легко превращаются в овраги, каждый из которых вырастает на многие метры, а иногда и на десятки метров в год. С обезлесенных склонов долин и прилегающих к ним территорий в реки и ручьи с талыми или дождевыми водами сносится большое количество взвешенных частиц, которые постепенно оседают в речном русле. В результате русло реки становится более мелким, вода — более мутной, песком и глиной заносятся нерестилища рыб. Если же склоны речной долины и берега впадающих в реку ручьев покрыты лесом, размыв их происходит в гораздо меньшей степени — корни деревьев и других лесных растений связывают почву, препятствуют образованию глубоких ложбин; толстая лесная подстилка, мхи, лишайники также защищают поверхностный слой почвы; лежащие на поверхности почвы отмершие стволы и ветки, различные микроповышения на поверхности лесной почвы делают пути стока воды более извилистыми, а ее течение замедленным.
Особенно заметна защитная роль леса в период таяния снега. Лес, особенно хвойный или смешанный, существенно замедляет таяние снега весной — в наиболее густых лесах снег может стаивать на месяц позже, чем на открытых безлесных участках. Таяние снега в лесу оказывается значительно более растянутым по времени, в результате талая вода стекает в реки и ручьи постепенно, не так быстро, как при таянии снега на открытых участках. Соответственно — уменьшается эрозия, большая доля талой воды успевает впитаться в почву. Более позднее и растянутое по времени таяние снега делает весенние паводки менее интенсивными, а реки после паводка дольше сохраняется высокий уровень воды. К тому же леса и даже узкие лесополосы способствуют тому, чтобы снег более равномерно распределялся по площади, не сносился ветром с водоразделов в овраги и речные долины. Это также увеличивает долю талой воды, которая впитывается в почву, а не стекает сразу в реки (во многом именно для этого высаживаются защитные лесополосы среди массивов сельскохозяйственных угодий). Сведение лесов на больших площадях, замена коренных хвойных лесов лиственными в результате неразумного хозяйства — важнейшие причины участившихся катастрофических паводков, особенно в горных и предгорных районах (где таяние снега на открытых пространствах может происходить наиболее интенсивно).
Наконец, лес может существенно влиять на количество осадков — дождя и снега. Доказано, что лес, способствуя более турбулентному движению воздушных масс, способствует тем самым и выпадению большего количества осадков — в лесистых бассейнах рек может выпадать существенно больше дождя и снега, чем в безлесных. Еще лес способен испарять значительно больше воды, чем травянистая растительность (причем деревья могут извлекать эту воду из значительно более глубоких почвенных горизонтов, чем травы) — а значит, часть воды возвращается лесом в атмосферный круговорот, поэтому воздух в лесу и его окрестностях в засушливую погоду оказывается более влажным, чем на открытых безлесных пространствах.
Особо следует отметить роль старых, отмирающих и вываливающихся деревьев в прибрежных полосах малых рек и ручьев. Принято считать, что если старые деревья, растущие по берегам рек, падают в воду — это безусловно плохо и с этим надо бороться. То есть — ухаживать за прибрежными лесными полосами таким образом, чтобы в них не было старых деревьев, способных упасть в воду, перегородить русло реки или ручья. На самом же попадание старых деревьев в воду — вполне естественный процесс, тысячелетиями происходивший в природе и не приводивший к каким-либо неблагоприятным последствиям. Падающие поперек ручьев и мелких рек стволы деревьев даже способствуют чистоте воды — они служат естественными препятствиями, снижающими скорость воды, а соответственно и степень размыва берегов и дна, образующиеся вокруг упавших стволов водовороты способствуют насыщению воды кислородом. Соответственно — меньше взвешенных веществ попадает в воду, она остается более чистой, более прозрачной. Так что естественная гибель старых деревьев по берегам рек — нормальный природный процесс; может быть, его не всегда надо искусственно поддерживать, но бороться с ним точно не имеет смысла.
Источник
Почва лес реки озера
На суше имеются пять типов скоплений воды : 1) подземные воды, 2) реки, 3) озера, 4) ледники, 5) болота. Вода также присутствует в почве.
1. Подземные воды
Это воды суши, находящиеся в верхней части земной коры (до глубины 12—16 км). Образуются в основном путем просачивания атмосферных осадков и накопления вод в порах, трещинах и пустотах горных пород. По отношению к воде различают водопроницаемые (песок, гравий), водонепроницаемые (глины, мерзлота) и растворимые (известняк, поваренная соль) породы.
По условиям залегания выделяют почвенные (залегают непосредственно у поверхности земли, в почве), грунтовые (залегают на первом водоупорном слое) и межпластовые (заключены между двумя водоупорными слоями) воды. Межпластовые воды питаются на участках, где нет верхнего водоупорного слоя; могут быть напорными, или артезианскими (если заполняют весь водоносный слой), и ненапорными. Естественные выходы подземных вод на поверхность — источники, могут быть холодными (до +20 °С), теплыми (+20—37 °С) и горячими (от +37 °С).
2. Реки
Река — естественный водный поток, текущий по одному и тому же месту постоянно или с перерывами.
! Подробнее о реках читайте в конспекте «Реки».
3. Озера
Озеро — замкнутое естественное углубление на суше, заполненное водой. Оно состоит из котловины и массы воды. Озера принято классифицировать по четырем признакам: происхождение озерных котловин; происхождение водной массы; водный режим; соленость. По происхождению котловины озера разделяются на восемь основных групп.
- Тектонические озерные котловины образуются в результате образования трещин, разломов и опусканий земной коры. Они отличаются большой глубиной и крутизной склонов (Байкал, Великие Североамериканские и Африканские озера, Виннипег, Большое Невольничье, Мертвое море, Чад, Эйр, Титикака и др.).
- Вулканические, которые образуются в кратерах вулканов или в понижениях лавовых полей (Курильское и Кроноцкое на Камчатке, многие озера о. Явы и Новой Зеландии).
- Ледниковые озерные котловины образуются в связи с деятельностью ледников (озера Финляндии, Карелии, Альп, Урала, Кавказа и др.).
- Карстовые озера, котловины которых возникали в результате провалов, просадок почвы и размыва горных пород. Растворение этих пород водой приводит к образованию глубоких, но незначительных по площади озерных котловин.
- Запрудные озера возникают в результате преграждения русла реки глыбами пород при обвалах в горах (о. Севан, Тана, многие озера Альп, Гималаев и других горных стран).
- Лиманные озера распространены на берегах морей — это прибрежные участки моря, обособившиеся от него посредством прибрежных кос.
- Озера-старицы — озера, возникшие в старых руслах рек.
- Остаточные озера появились на месте бывших морей.
Озера питаются за счет атмосферных осадков, подземных вод и стекающих в них поверхностных вод.
По водному режиму различают сточные и бессточные озера. Из сточных озер вытекает река (реки) – Байкал, Онежское, Онтарио, Виктория и др. Из бессточных озер не вытекает ни одна река – Каспийское, Мертвое, Чад и др. Бессточные озера, как правило, более минерализованы. В зависимости от степени солености воды озера бывают пресные и соленые.
По происхождению водной массы озера бывают двух типов:
- озера, водная масса которых имеет атмосферное происхождение (такие озера преобладают по количеству);
- реликтовые, или остаточные, – были когда-то частью Мирового океана (Каспийское озеро и др.)
Распространение озер зависит от климата, и следовательно географическое распространение озер в определенной степени носит зональный характер. Озера имеют большое значение: оказывают влияние на климат прилегающей территории (влажность и тепловой режим), регулируют сток вытекающих из них рек. Хозяйственное значение озер: используются как пути сообщения (меньше, чем реки), для рыболовства и отдыха, водоснабжения. Со дна озер добывают соли, лечебную грязь.
4. Болота
Болота – избыточно увлажненные участки суши, покрытые влаголюбивой растительностью и имеющие слой торфа не меньше 0,3 м. Вода в болотах находится в связанном состоянии. Болота образуются вследствие зарастания озер и заболачивания суши.
Низинные болота питаются грунтовыми или речными водами, относительно богатыми солями. Следовательно, там селится растительность, довольно требовательная к пищевым веществам (осока, хвощ, тростник, зеленый мох, береза, ольха).
Верховые болота питаются непосредственно атмосферными осадками. Располагаются на водоразделах. Для растительности характерен ограниченный видовой состав, т. к. не хватает минеральных солей (багульник, клюква, голубика, сфагновые мхи, сосна). Переходные болота занимают промежуточное положение. Низинные и верховые болота – это две стадии естественного развития болот. Низинное болото через промежуточный этап переходного болота постепенно превращается в верховое.
Главной причиной образования огромных болот является чрезмерная влажность климата в сочетании с высоким уровнем грунтовых вод вследствие близкого залегания к поверхности водоупорных пород и равнинного рельефа.
Распространение болот зависит и от климата, значит, тоже в определенной степени зонально. Больше всего болот в лесной зоне умеренного пояса и в зоне тундры. Большое количество осадков, малая испаряемость и водопроницаемость грунтов, равнинность, слабая расчлененность междуречий способствуют заболачиванию.
5. Ледники
Ледники – превращенная в лед вода суши атмосферного происхождения. Ледники постоянно движутся благодаря своей пластичности. Под действием силы тяжести скорость их движения достигает нескольких сотен метров в год. Движение замедляется или ускоряется в зависимости от количества осадков, потепления или похолодания климата, а в горах на движение ледников оказывают влияние тектонические подъемы.
Ледники образуются там, где в течение года выпадает больше снега, чем успевает растаять. В Антарктиде и Арктике такие условия создаются уже на уровне моря или чуть выше. В экваториальных и тропических широтах снег может накапливаться только на большой высоте (выше 4,5 км в экваториальных, 5—6 км в тропических). Поэтому высота снеговой линии там выше. Снеговая линия – граница, выше которой в горах сохраняется нетающий снег. Высота снеговой линии определяется температурой, которая связана с широтой местности и степенью континентальности ее климата, количеством твердых осадков.
Общая площадь ледников составляет 11% поверхности суши с объемом 30 млн. куб. км. Если бы все ледники растаяли, уровень Мирового океана поднялся бы на 66 м.
Покровные ледники покрывают земную поверхность независимо от форм рельефа в виде ледяных шапок и щитов, под которыми скрыты все неровности рельефа. Движение льда в них происходит от центра купола к окраинам по радиальным направлениям. Лед этих покровов имеет огромную мощность и производит большую разрушительную работу на своем ложе: он переносит обломочный материал, превращая его в морены. Примерами покровных ледников являются льды Антарктиды и Гренландии. От края этих покровных ледников постоянно откалываются огромные глыбы льда – айсберги. Айсберги могут существовать до 4—10 лет, пока не растают.
Горные ледники значительно меньше покровных по размеру. В горных ледниках движение льдов происходит по уклону долины. Они текут подобно рекам и опускаются ниже снеговой границы. При своем движении эти ледники углубляют долины.
Ледники – водохранилища пресной воды, созданные природой. Реки, начинающиеся в ледниках, питаются их талыми водами. Особенно это важно для засушливых районов.
Мерзлота
Многолетняя мерзлота. Под многолетней, или вечной, мерзлотой следует понимать толщи мерзлых горных пород, не оттаивающих в течение долгого времени – от нескольких лет до десятков и сотен тысяч лет. Вода в многолетних мерзлых породах находится в твердом состоянии, в виде ледяного цемента. Возникновение многолетней мерзлоты происходит в условиях очень низких температур зимы, малой высоты снежного покрова. Именно такие условия были в окраинных областях древних ледниковых покровов, а также в современных условиях в Сибири, где зимой мало снега и крайне низкие температуры. Причины распространения вечной мерзлоты могут объясняться как наследием ледникового периода, так и современными суровыми климатическими условиями. Вечная мерзлота нигде так широко не распространена, как в пределах России. Особо выделяется территория сплошной многолетней мерзлоты с мощностью слоя до 600—800 м. На этой территории самые низкие зимние температуры (например, устье Вилюя).
Многолетняя мерзлота оказывает влияние на формирование природно-территориальных комплексов. Она способствует развитию термокарстовых процессов, возникновению бугров пучения, наледей, влияет на величину и распределение по сезонам подземного и поверхностного стока, почвенно- растительного покрова. При разработке полезных ископаемых, эксплуатации подземных вод, постройке зданий, мостов, дорог, плотин, проведении сельскохозяйственных работ необходимо изучать мерзлые грунты.
Конспект урока «Воды суши». Следующая тема: «Реки»
Источник