CC BY
22
4. Малиновский К. А. Трансформацiя речовин 1 енергйУ/ Бюлопчна продуктившсть лучних бiогеоценозiв субальпшського поясу Карпат. - Кшв: Наукова думка, 1974. -С. 219-232.
5. Чорнобай Ю.Н. Энергетика подстилок и почв лесных биогеоценозов Карпат// Закономерности развития органического мира и научные основы его использования. - Минск: Наука и техника, 1978. - С. 185-186.
6. Пономарева В.В., Плотникова Т.А. Гумус и почвообразование. - Л.: Наука, 1980. - 221 с.
УДК 630*116 Ст. наук. ствроб. В.С. Олшник, канд. с.-г. наук - УкрНДЫрлк
ВОДОРЕГУЛЮЮЧА РОЛЬ Л1С1В КАРПАТ П1Д ЧАС КАТАСТРОФ1ЧНИХ ПАВОДК1В
Дано оцшку водорегулюючо! здатност букових i ялинових лiсiв. Проаналiзова-но особливост формування катастрофiчних паводкiв в прсько-люових умовах.
Ключовi слова: лiсистiсть, деревостани, вирубки, водозбiр, опади, паводки, грунт.
V.S. Olijnyk
Water regulating role of the Carpatian forest during flood catastrofes
Water regulating capacity of beech and forests has been evaluated. Peculiarities of flood formation in mountain forests have been analyzed.
Key words: forest percentage, stand, felling area, catchments basin, precipitation, flood, soil.
Одним Í3 найбшьших природних лих для репону Карпат е штенсивна паводкова дыльнкть, яка час ввд часу набувае катастрофiчного характеру. Водна стихш завдае суттевих збиттв рiзним галузям господарства. Шд час таких паводкiв затоплюються населен пункти, замулюються сшьськогоспо-дарськi упддя, нищаться шляхи сполучення, лiнií зв'язку, е людськ жертви. Надзвичайно руйшвними були повенi на Закарпаттi в листопадi 1998 i берез-нi 2001 рр. Тому ввдомий теоретичний i практичний iнтерес викликае питания ролi лiсу в запобтанш стихи. Лiтературнi данi в цьому ввдношенш неод-нозначнi. Так, пдролопчш публiкацií [2,4] свiдчать, що руйнiвнi паводки притаманнi режиму рiчкового стоку i формуються пiд впливом пдрометеоро-логiчноí ситуацií, яка шдсилюеться гiрським рельефом. На думку еколопв [1,3], катастрофiчнiсть паводкiв зумовлюеться неращональною госпо-дарською дiяльнiстю, передусш змшами в рослинному покривi та рубанням лiсу. Для з'ясування цього питання нами проаналiзовано показники водоутри-муючо!' i паводкорегулюючо!' ролi ялинових i букових лiсiв та 1х вирубок, процент лiсистостi i структуру лкового покриву рiчкових басейнш, а також пдрометеоролопчш характеристики найбшьших паводкiв останшх десяти-лiть, яш формувались в басейнах рр. Днктер i Прут (червень 1969 р.) та р. Тиси (листопад 1998 i березень 2001 рр.). Пдролопчш показники лку i виру-бок отримаш шд час експериментальних дослщжень на стащонарах УкрНД1-гiрлiс "Хрипелш" i "Свалява" за методикою, наведеною в робоп [5], характе-
ристики лкових угiдь рiчкових басейнiв визначались за лковпорядними мате-рiалами, а паводкового стоку - за даними пдрометеослужби та публiкацií [4].
Насамперед зазначимо деякi особливостi виникнення катастрофiчних паводюв в гiрсько-лiсових умовах. Аналiз 1х хронологií [4, 8] в ув'язщ iз гос-подарським освоениям лiсових екосистем [6] показуе, що водна станя проявлялась як в часи, коли в Карпатах ще домiнували пралiси (паводки 1164 i 1230 рр.), так i пiд час трансформацií лiсових площ у сiльгоспугiддя (паводки 1649, 1668, 1700, 1730 рр.) та останш швтора столiття iнтенсивноí експлуата-цií гiрських лiсiв i перетворення 1х структури (паводки 1864, 1911, 1927, 1941, 1947, 1957, 1969, 1998, 2001 рр.).
Катастрофiчнi паводки, як правило, формуються при зливових дощах величиною понад 120-150 мм, а шода i 100 мм [2, 4]. Аналiз пдрометеороло-пчних даних свiдчить, що на швшчно-схщному мегасхилi Карпат (гiрськi во-дозбори басейшв рiк Днiстра i Пруту) екстремальш опади, якi викликають водну стихда, переважно приуроченi до теплого сезону року. Найбiльшi паводки тут лггш, зливовi. Вони пересчно у 2,7 раза бурхливiшi ввд зимово-весняних паводкiв. На протилежному, пiвденно-захiдному мегасхилi (гiрська частина басейну р. Тиси) максимальнi дошд найчастше випадають в холод-ний сезон. Вони супроводжуються руйнуванням снiгового покриву, що ш-тенсифiкуе стiк води. Тому найбiльшi паводки тут зимов^ тало-дощового по-ходження. Вони майже у 1,5 раза iнтенсивнiшi вщ паводкiв теплого сезону. Осередки зливових дощдв здебiльшого концентруються у верхш'ях рiк Свiчi, Лiмницi, Бистрицi Солотвинсько!', Бистрицi Надвiриянськоí i Пруту на шв-нiчно-схiдному мегасхилi та Тересви, Теребл^ Рiки i Боржави на швденно-за-хiдному мегасхилi, басейни яких характеризуються досить високою лкистк-тю - 70-85 %.
Дослiджения на лiсогiдрологiчних стацiонарах свiдчать, що паводко-регулююча роль лiсу значною мiрою зумовлюеться водоакумулюючою здат-нiстю лкового намету, пiдстилки i грунту. Шд час дощдв максимальне пере-хоплення вологи кронами деревостан1в становить: в ялиновому поясi до 10-13 мм, а в буковому - до 8-9 мм за наявносп листя i 2-3 мм при його ввд-сутносп. Вологоемнiсть лiсовоí шдстилки змiнюеться вiд 2-3 мм в букових деревостанах до 3-5 мм в ялинових. Найбiльшi водоакумулюючi властивосп мають Грунти. У довготривалi сухi сезони у поясi букових лiсiв вони можуть сягати 130-150 мм [7], а у пояа ялинових - 60-70 мм. Однак шд час частих дощ1в ця здатнкть Грунту зменшуеться у 5-10 разiв. Тому в букових лiсах паводки починають формуватися, як правило, при опадах величиною понад 25-30 мм, а в ялинових - 20-25 мм (в збвднених лкорослинних умовах це яви-ще можливе та у дощд величиною 15 мм). Найкраще регулюють вологу дере-востани вiком понад 40 ротв, гiрше - молодняки. Суцшьш рубки знижують цю функцiю лку у 1,5-2 рази. Вкрай низью гiдрологiчнi властивостi польових угiдь. Тут паводковий стж може утворюватись при опадах величиною всього 10 мм. Таю закономiрностi мають суттеве значення пiд час випа-дання невеликих паводкоформуючих дощiв (40-80 мм), коли обсяги стоку на лкових водозборах можуть бути у 2-3 рази менш^ шж на польових.
1. Лкознавство i лiсiвництво
49
Згiдно з метеоролопчними даними, за кiлька дiб атмосфернi опади стихiй 1969, 1998 i 2001 рр. сягали 200-390 мм (2-3 мкячш норми). Таю дошд значно бiльшi за гранично можливу водорегулюючу eмнiсть як польових, так i лiсових угiдь рiзних висотно-типологiчних умов. Паводкоутворююча роль велико!' кшькосп опадiв, як правило, шдсилюеться попереднiм перезволо-женням Грунту, а в холодний сезон - i його промерзаниям. Дослщження на стащонарах показали, що такi ситуацл сприяють 2-3- кратному збшьшенню паводкш, порiвияно iз перiодами звичайних метеоумов. На швденно-захщно-му мегасхилi регiону пдролопчна ситуация погiршуeться i в зв'язку iз приуроченням екстремальних опадав до холодного сезону, шд час якого во-дорегулюючi функцií домiнуючих тут букових лiсiв ослабленi, що викли-каеться 'х безлистяним станом та фiзiологiчним спокоем.
Аналiз структури лкових угiдь рiчкових басейнiв, яка може впливати на формування паводкiв, показав таке. Сучасна лiсистiсть водозборш низько-гiр'я перебувае в межах 30-50 %, а середньогiр'я - 60-90 %. Напередоднi паводку 1969 р. в лкопокритш плошi швшчно-схщного мегасхилу деревостани оптимально!' стокорегулюючо! ролi становили коло 55 %. Решта насаджень була представлена молодняками. Неввдновлеш вирубки на той час переачно охоплювали 9 % територií прських басейшв. Значно кращою була лiсiвнича ситуащя перед паводками 1998 i 2001 рр. на гiрських схилах Закарпаття. Тут в лiсопокритiй плошд деревостани iз високими водорегулюючими властивос-тями сягали 78 %; вирубки займали менше 2 % територц водозборiв.
Процеси формування найбiльших паводкш в гiрсько-лiсових умовах характеризувались таю особливостями. Перед стихiею 1969 р. Грунти були перезволоженi дощами, якi випали 2-3 червня. Наступш зливи 7-10 червня сформували надзвичайно руйшвний паводок. У табл. 1 поршнюються показ-ники його стоку iз характеристиками опадiв та лкових упдь. Вони свiдчать, що визначальним фактором паводку були дошi. При !'х величинi 65-71 мм стж був найменшим, а при 205-322 мм - найбшьшим. Навiть на високолкис-тих басейнах коефiцiенти стоку сягали 0,92-0,95. Винятково високими були максимальш ("пiковi") модулi стоку (бшя 3000 л-с-1 з км2). На фош тако!' пд-рометеоролопчно!' ситуацií не прослiдковувалось i зв'язку паводкового стоку iз площею невiдновних вирубок, яка коливалась в межах 4-11 % вщ загально! площд водозборш.
Катастрофiчнi паводки на Закарпатп також наступили пiсля поперед-шх опадш. У 1998 р. вони були надмрними i викликали повсюдне перезволо-ження Грунту. На стацiонарi " Свалява" (буковi лiси) це сприяло формуванню 5 листопада при зливi величиною 105 мм небувалого за 40-рiчний перiод ль сопдролопчних дослiджень паводку навiть на водозборi iз стиглим деревос-таном. Напередодш березневого 2001 р. паводку зволоження Грунту було меншим, однак шд час його формування гiдрологiчну ситуацда ускладнило промерзання Грунту i бшьша кiлькiсть паводкоформуючих опадiв, якi супро-воджувалися снiготаненням. На цьому ж стацiонарi пiд час останнього паводку, сформованого дощами величиною 124 мм, у старовжових деревостанах активiзувалися ерозшно-зсувш процеси. Специфiка попередньо! погоди, над-
мiрна кiлькiсть опад1в, вiдсутнiсть вегетацií зумовили формування руйнiвних паводюв на ржах, незалежно вiд залiсненостi !х водозборiв. Незважаючи на низький обсяг лкокористування, максимальнi рiвнi цих паводкiв перевищу-вали аналогiчнi показники перiоду 1947-1969 рр., коли фактична лiсосiка у два-три рази перевищувала розрахункову. Найбшьш наочно це проявилось в басейнах iз опадами величиною понад 150 мм, а в окремих випадках навиь i 100 мм (табл. 2).
Табл. 1. Величини паводкового стоку в червм 1969 р._
Басейн (рiка-пункт) Пло- ща, км2 Лкис- псть, % Площа виру-бок, % Опади, мм Стш, мм Коефь щент стоку Модуль максимально-го стоку, Л- с-1км2
Бистриця Солотвин-ська - с. Гута 112 80 6 322 297 0,92 3071
Рибник - с.Рибник 159 84 5 247 205 0,83 2447
Прут - м.Яремча 597 72 9 214 203 0,95 2563
Кам'янка - с. Дора 18,1 77 11 205 163 0,80 2939
Отр - м. Сколе 733 69 5 157 129 0,82 1359
Стрий - с. Матюв 103 61 4 71 56 0,79 703
Тересва - смт.Усть-Чорна 572 77 4 65 50 0,77 524
Табл. 2. Максимальт рiвнi води (Н, см) тд час катастрофiчних паводюв на ртах Закарпаття
Паводок в Паводок в
Басейн (рша-пункт) Шлоща, км2 Сучасна люис- листопадi 1998 р. березш 2001 р. Н, см за 1947-
исть, % опади, Н, опади, Н, 1969 рр.
мм см мм См
Мокрянка- с.Руська Мокра 214 81 277 312 296 310 255
Тересва-смт. Усть-Чорна 572 77 208 363 255 431 301
Рша- смт. Мiжгiр'я 550 45 208 380 184 317 278
Боржава - с. Довге 408 71 108 547 164 502 314
Чорна Тиса - смт. Ясиня 194 75 101 400 150 360 264
Латориця- с.Шдполоззя 324 53 109 320 110 263 388
Бша Тиса - с. Луги 189 75 81 147 105 170 193
Уж - с. Жорнава 286 45 68 246 63 188 296
Таким чином, катастрофiчнi паводки е притаманним для репону сти-хшним явищем, пов'язаним iз екстремальними метеоумовами. За обставин, що складаються при них, гiдрологiчна роль тсу не вирiшальна, оскiльки па-водкоформуючi опади е значно бшьшими за максимальну водорегулюючу емнiсть лiсових екосистем. Повнктю запобiгти цьому явищу не спроможна навiть 100 % лкисткть рiчкових басейнiв. Разом з тим, слiд враховувати, що на початку кожно! стихií лiсовий покрив здатний поглинути 15-30 мм вологи (10-25 % атмосферних опад1в), що уповшьнюе швидкiсть формування павод-кiв i супроводжуючих !х ерозiйно-сельових процес1в. Тому основним шляхом захисту вiд водно! стихи повинно стати будiвництво комплексу протипавод-
1. Лiсознавство i лiсiвництво
51
кових та шших гiдротехиiчних споруд, ефективнiсть яких слiд пiдсилювати гiдрологiчними функциями прських лiсiв.
Лiтература
1. Гамор Ф.Д Антропогеннi фактори i стихiйнi явища// Екологiчнi та сощально-еко-номiчнi аспекти катастрофiчних стихшних явищ в Карпатському регiонi (повенi, селi, зсуви). Матерiали мiжнародноl науково-практично! конференций - Рахiв, 1999. - С. 70-75.
2. Кирилюк М.1. iсторичнi наводнения в Украшських Карпатах// Екологiчнi та со-цiально-економiчнi аспекти катастрофiчних стихшних явищ в Карпатському репош (повенi, сел^ зсуви). Матерiали мiжнародноl науково-практично! конференций - Рахiв, 1999. -С. 131-137.
3. Комендар В.1. Жодш штучш захиснi споруди не лшшi за лiси!// Зеленi Карпати. -2001, № 1-2. - С. 10-11.
4. Лютик П.М. Паводки// Опасные гидрометеорологические явления в Украинских Карпатах - Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - С. 120-149.
5. Олшник В. С. Вплив вжу деревосташв на формування стоку води в рiзних висот-но-типологiчиих умовах Карпат// Науковий вiсиик: Лiсiвиицькi дослiдження в Укрщш. -Льв1в: УкрДЛТУ, 1999, вип. 9.10. - С. 150-157.
6. Стойко С.М. Наслщки антропогенно! трансформаци лiсових екосистем Карпат та шляхи елiмiнацil шкiдливих екологiчних процеив// Украшський тс. - 1993, № 2. - С. 11-17.
7. Чубатый О.В. Режим влажности почв как показатель водорегулирующих функций буковых лесов// Лесоводственные исследования и производственный опыт в Карпатах. - Ужгород: Карпати, 1972. - С. 58-69.
8. Швець Г.1. Характеристики водности рж Украши - К.: Вид-во АН Украши, 1964. -
191 с.
ЕЛ. Звенигородський, канд. бюл. наук - Втницький державний техшчний
утверситет
КОРЕЛЯЦ1Я М1Ж ПОКАЗНИКАМИ СОНЯЧНО1 АКТИВНОСТ1 ТА Р1ЧНИМ ПРИРОСТОМ ДЕРЕВИНИ (НА ПРИКЛАД1 Л1С1В В1ННИЦЬКО1 ОБЛАСТ1)
Найбiльш наочним проявом впливу умов у KocMoci на життя рослин на 3erni е чергування товщини рiчних кшець дерев.
E.L. Zvenigorodskiy
Correlation between indices of sun activity and annual wood growth (an example forests of Vinniza region)
The most obvious display of Universe conditions influence on plant life is interchange of thickness of tree rings.
Найбшьш наочним проявом впливу умов у космос на життя рослин на Земл1 е чергування товщини р1чних Клець дерев. Широко стали вщом1 в останнш час пращ видатного росшського вченого О. Л. Чижевського, в яких всеб1чно були проанал1зоваш сонячно-бюсферш зв'язки [1]. Протягом десяти роюв американсь-кий астроном А. Дуглас дослвджував змши товщини кшець деревини залежно ввд коливань сонячно! даяльносп [2]. Згодом, результати А. Дугласа були ктотно доповнеш шшими дослщниками. Бшьш детальний анал1з показав, що життева активнкть рослин (а значить i велика товщина
