Гидрологическая роль лесов: новые взгляды, стратегические подходы в решении проблем обеспечения водными ресурсами
Гидрологическая роль лесов: новые взгляды, стратегические подходы в решении проблем обеспечения водными ресурсами
Красноярский край
Исследование особенностей гидрологического цикла в речных бассейнах, расположенных в различных ландшафтных зонах, при усилении антропогенного пресса на лесные экосистемы и условиях меняющегося климата является одной из приоритетных задач глобальной экологии.
Проголосовало:
Поделиться в соц. сетях:

Авторы проекта:

Коллектив сотрудников Института леса им. В.Н. Сукачева Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр СО РАН»:

Онучин Александр Александрович

Буренина Тамара Анисимовна

Мусохранова Анастасия Викторовна

Данилова Ирина Валерьевна

Михеева Наталья Александровна

Номинация:

Научное достижение

Наименование проекта:

Гидрологическая роль лесов: новые взгляды, стратегические подходы в решении проблем обеспечения водными ресурсами.

Описание проекта:

В формировании водных ресурсов и сохранении качества воды на планетарном уровне особая роль принадлежит лесам. Исследование особенностей гидрологического цикла в речных бассейнах, расположенных в различных ландшафтных зонах, при усилении антропогенного пресса на лесные экосистемы и условиях меняющегося климата является одной из приоритетных задач глобальной экологии.

При реализации проекта раскрыты механизмы влагооборота на водосборах разного уровня с системных позиций. Установлено, что различный гидрологический эффект лесных экосистем обусловлен климатическим фоном их продуцирования. Опираясь на концепцию географического детерминизма, авторы доказали, что в зависимости от геофизического фона изменяется и гидрологическое значение лесов. Определены климатические рубежи, при которых лесные экосистемы с учетом их типа и структуры из мощных испарителей влаги и факторов снижения руслового стока рек, за счет снижения непродуктивного испарения становятся источниками формирования водных ресурсов.

Актуальность исследования обусловлена не только теоретическим значением понимания гидрологической роли леса, но и важными практическими последствиями принятой концепции, поскольку это связано с формированием лесной политики и практики лесопользования. Возможность прогноза изменения структуры водного баланса в связи с изменением лесистости водосборов и структуры лесного покрова позволяет реализовать сценарии лесопользования, обеспечивающие желательный гидрологический эффект, в зависимости от геофизического фона продуцирования лесных биогеоценозов.

География проекта:

Для оценки влияния бореальных лесов на гидрологический цикл в качестве тестовых полигонов использовались бассейны некоторых притоков Енисея и Лены, водосборы рек юго-восточного Прибайкалья и Прииссыккулья. Для анализа были привлечены данные по гидрологическому режиму трех рек Западной Европы — Рейн, Маас и Одер.

Цели и задачи:

Цель проекта: Оценить зональные тенденции изменения стока рек Сибири в связи с глобальными изменениями климата и различными сценариями лесопользования

Задачи проекта:

1. Сформулировать концепцию географически детерминированной гидрологической роли лесов

2. Определить климатические рубежи, при которых леса из источников формирования стока становятся мощными испарителями и вызывают снижение стока рек.

3. Изучить зональную специфику изменения стока сибирских рек в связи с изменением лесистости водосборов

4. В систему управления лесами рекомендовать мероприятия обеспечивающие оптимальные параметры стока рек для целей водоснабжения и гидроэнергетических потребностей

Итоги реализации:

1. В результате реализации проекта на основе системного анализа информации, относящейся к различным географическим условиям, были выяснены причины противоречий в оценке гидрологической роли бореальных лесов и сформулирована концепция географически детерминированной гидрологической роли лесов. Концепция опирается на обусловленность процессов влагооборота лесных экосистем фитоценотическими факторами и геофизическим фоном, на котором протекают лесогидрологические процессы. В зависимости от погодно-климатических условий водопродуктивная функция лесных экосистем меняет знак на противоположный.

2. По результатам исследований 2017 года были установлены, закономерности трансформации гидрологической роли бореальных лесов от лесостепи до лесотундры и раскрыты значения ключевых климатических и ландшафтно-фитоценотических факторов, определяющих граничные условия перехода лесных экосистем (по сравнению с безлесными пространствами) из источников формирования стока рек в «испарители» атмосферной влаги.

Доказано, что тенденции изменения гидрологического режима территорий в связи с нарушением лесного покрова могут проявляться сильнее, чем межгодовые вариации стока, связанные с динамикой климатических факторов. Рубки леса и характер последующих лесовосстановительных сукцессий в значительной степени влияют на изменение структуры водного баланса.

Сопоставление динамики площадей, нарушенных рубками коренных лесов в бассейнах рек Западного и Восточного Саяна, с трендами стока этих рек показывает, что антропогенная трансформация лесной растительности под влиянием рубок «работает» на снижение испарения на водосборе и увеличение стока. Следовательно, при масштабных рубках главного пользования и крупных лесных пожарах нарушенность лесной растительности на водосборах малых и средних рек может стать основным фактором, определяющим условия формирования стока.

Полученные результаты могут быть использованы в системе управления лесами с целью получения желательного гидрологического эффекта с учетом фоновых геофизических условий продуцирования лесных экосистем.

3. Значительным вкладом в решение задачи развития инновационных технологий для прогноза гидрологического режима и улучшения управленческих решений по регулированию водными ресурсами является разработанный авторами проекта метод по определению количества и характера пространственного распределения твердых атмосферных осадков, основанный на данных гравиметрической съемки спутниковой системы GRACE. В 2017 году был получен патент на изобретение № 2617452.

Результаты исследований опубликованы в 42 рецензируемых изданиях, в т. ч. 15 — зарубежных.