Левчук О.І. Особливості рекреаційного лісокористування за водозбірним принципом на південному макросхилі Кримських гір : Левчук О.И. Особенности рекреационного лесопользования по водосборному принципу на южном макросклоне Крымских гор

Краткое содержание

1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

Висвітлюється значення лісів для сучасного рекреаційного користування та їх вплив на навколишнє середовище. Підкреслюється, що гірський рельєф обумовлює знижену екологічну стійкість та підвищену рекреаційну привабливість гірських лісів.

При розгляді екологічної ролі лісових насаджень у гірських умовах особливе значення приділяється водоохоронно-захисним функціям із виділенням найважливі-шої з них – водорегулюючої (Поляков, 1965, 1984, 1986; Чубатий, 1968, 1984; Ко-валь, Битюков, 1974; Побединский, 1979; Битюков, 1981, 1988; Пастернак, Приходь-ко, Олийнык, 1986; Воронков, 1988; Кульчицкий-Жигайло, 1989; Казанкин, 1989; Папунидзе, 1990; Морин, 1991; Парпан, 1994; Олійник 2000; Wozniak, 1990; Forster, 1990). Кількісні можливості трансформації лісом атмосферних опадів, зарегулюван-ня небезпечного поверхневого стоку залежать насамперед від лісистості водозбірних басейнів. Рядом авторів відмічено, що принцип річкових водозборів у практиці гірсь-кого лісівництва враховується сьогодні недостатньо. Свідчення цьому – останні згубні паводки у гірсько-лісових районах країни (Крим, 1997; Карпати, 1998, 2001).

Іншою важливою проблемою сучасного розвитку лісового господарства є розширення рекреаційного використання лісів, що обумовлює розробку якісних та кількісних критеріїв оцінки зазначеного впливу на лісові екосистеми, та визначення меж допустимих екологічних змін у лісах (Нефедова и др.,1980; Тарасов, 1980, 1986; Поляков, 1984; Ромашов, 1986; Генсирук, Нижник, Возняк, 1987; Середін, Парпан, 1988; Бондарук, 1988 та ін.).

Аналіз джерел з питань екологічного та рекреаційного аспектів лісів переконливо свідчить про їх тісний взаємозв’язок і необхідність вирішення проблеми виконання лісом обох цих функцій у повному обсязі. Саме тому сучасна рекреаційна експлуатація гірських курортних лісів диктує необхідність пошуку балансу між рекреаційним попитом, вимогами та екологічними можливостями природної території конкретного регіону.

2. ПРОГРАМА ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Програмою робіт передбачалось вирішення наступних питань:

1. Встановлення характеру прояву водорегулюючої функції лісів на водозборах при різному ступені залісненості річкових басейнів.

2. Оцінка екологічного стану території, виходячи із водорегулюючої функції лісів та водорегулювання на інших категоріях земель.

3. Визначення допустимих рекреаційних навантажень у лісах Кримського південнобережжя.

4. Оцінка антропогенної порушеності водозбірних басейнів.

5. Уточнення методики розрахунку показників рекреаційного лісокористування у гірських курортних районах.

6. Надання рекомендацій з організації ведення господарства по водозборах, як господарсько-просторових одиницях.

При вивченні водорегулюючої функції лісів застосовувався методичний підхід порівнювальних спостережень на реальних річкових водозборах у основі якого ле-жить вивчення стоку на водозборах з різною лісистістю при схожості фізико-геогра-фічних і кліматичних факторів. Досліджувався вплив лісу на поверхневий стік. Прий-малось, що дані про стік, отримані на малих річкових водозборах регіону (із незнач-ною глибиною врізування русла) характеризують у основному схиловий поверхне-вий стік, при цьому враховується лише частина грунтового стоку (Соколовский 1959; Поляков, 1965; Чубатий, 1968; Шпак, 1968; Идзон, Пименова, 1975; Побединский, 1979; Битюков, 1981; Воронков, 1988; Водогрецкий, 1990; Коваль и др., 1990).

Фактична лісистість річкових водозборів визначалась із використанням плану земель держлісфонду (М 1:10000). Керуючись отриманими даними, а також встановленими для регіону показниками УкрНДІЛГА: оптимальної лісистості (Патлай, Медведєв, Ткач, 1996) та критичної лісистості для нижньої гірської зони (Поляков, 1984), водозбірні басейни поділялись на дві групи – малозаліснені та заліснені. За розмежувальну величину прийнята лісистість водозбору 40-45 %.

Досліджувалось два види залежності стоковиявлення на різнозаліснених водозборах: від загальних опадів протягом року та суттєвих зливових опадів у літній сезон. Вихідними були дані багаторічних спостережень гідрометслужби. Шар стоку визначався через витрати води у замикаючому русловому створі.

Показники водорегулювання на лісових та сільськогосподарських землях визначались за методикою О.Ф. Полякова (1984), із застосуванням штучного дощування (Бефани и др., 1967).

Вплив рекреації на ліс визначався шляхом вивчення стану поверхні грунту, ме-ханічних пошкоджень дерев, зміни приросту деревостанів за діаметром. Допустимі рекреаційні навантаження у лісах установлювались за типами лісу методом моделювання порогових значень поверхневого стоку витоптуванням грунтового покриву та штучним дощуванням (Поляков, 1987; Поляков, Савич, Рудь, 1989).

Польові дослідження велись за методикою лісотипологічних досліджень (Воробъев, 1967). При лісотипологічній характеристиці дослідних об’єктів керувались категоріями П.С. Погребняка (1968), типи лісу вказувались згідно розроблених класифікацій для гірсько-лісового Криму (Посохов, 1969, 1972; Остапенко, Федец, Улановский, 1978). Для характеристики деревостанів застосовувались загальноприйняті методи у лісовій таксації та лісівництві. Едатопи, типи лісу, породний склад насаджень були проаналізовані та враховані у понад 18 тис. лісотаксаційних виділах у межах 878 кварталів восьми підприємств.

Вологість грунту визначалась термо-ваговим методом із урахуванням кам’янис-того скелету (Каплюк, 1968), механічний склад, об’ємна вага, пористість грунту – за Н.А.Качинським (1988), Ф.Р.Зайдельманом (1957), А.А.Роде, В.Н.Смирновим (1972).

Матеріали польових досліджень, дані аналізів та дослідів оброблялись методами математичної статистики (Доспехов, 1968; Дьяконов, 1989; Лакін, 1990) за допомогою прикладного пакету програм Microsoft Excel.

3. ПРИРОДНО-ІСТОРИЧНІ УМОВИ РАЙОНУ ТА ХАРАКТЕРИСТИКА

ОБ’ЄКТІВ ДОСЛІДЖЕНЬ

Наведено опис географічного положення, рельєфу, геології,  клімату, гідрографії, грунтів, рослинності. Розташування території біля берега незамерзаючого моря та захищеність з півночі амфітеатром головного пасма Кримських гір обумовлюють особливі для України природні умови (Кочкин, 1967; Ена, 1989). Надано схему лісорослинного районування південного макросхилу Кримських гір за лісотипологічною поясністю (Посохов, 1969). Охарактеризовано сучасний стан господарського використання території. Наведено розподіл площі лісів за лісофондоутриманням, та лісистість по адміністративно-територіальних районах.

Об’єктами досліджень були різнозаліснені природні водозбори річок, лісові та сільськогосподарські (с/г) земельні угіддя типово розміщені на території, природні та штучні лісонасадження. Усі об’єкти охоплювали південний макросхил Кримських гір за характерними висотними поясами від морського узбережжя до головного во-доділу головного пасма із розташуванням у центральній частині району досліджень.

4. ВПЛИВ ЛІСИСТОСТІ РІЧКОВИХ ВОДОЗБОРІВ НА ПОВЕРХНЕВИЙ СТІК, ЯК ПРОЯВ ВОДОРЕГУЛЮЮЧОЇ ФУНКЦІЇ ЛІСІВ У ГІРСЬКИХ УМОВАХ

Як ключові об’єкти було підібрано дві пари дослідних річкових водозборів поміж містами Алушта-Судак, різні за ступенем лісистості: малозаліснені (контроль) р.Ускут (31%), р.Арпат (24%, ліва притока р.Ускут), та заліснені р.Шелен (63%), р.Ворон (58%). Замикаючі руслові створи розташовані вище гирла річок, у місцях стаціонарних держгідрометеорологічних постів. Ліси представлені загалом дубовими (грабово-дубовими, дубово-грабинниковими) насадженнями едатопів С₀-С₂, В₀,В₁.

При дослідженні залежності стоковиявлення від загальних атмосферних опадів протягом року, враховано вихідні дані для кожної пари водозборів за щомісячними інтервалами, згруповані за періодами гідрологічного року: холодний (зимово-весняний, ХІ-ІV міс.) і теплий (літньо-осінній, V-Х міс.), що відповідає встановленим внутрішньорічним відмінностям для об’єктів досліджень як за характером випадання атмосферних опадів і ходом стоку, так і фенологією деревної рослинності (листяні породи).

Залежність “стік-опади” для кожної градації лісистості водозборів визначали у холодний і теплий періоди року. У результаті кореляційно-регресійного аналізу одержано 4 емпіричні формули функціональної залежності, за якими побудовано графіки моделей. У всіх підваріантах зв’язок інтегральних значень стоку (y) і атмосферних опадів (x) описується рівняннями параболи другого порядку.

Визначено, що середньомісячний стік склав: на малозаліснених водозборах у літньо-осінній період 12,8%, у зимово-весняний 16,8%, а на заліснених водозборах – 6,4 та 12,3 % від величини опадів, відповідно. Кореляційний зв’язок між вказаними показниками у першому випадку досить високий – r = 0,78, у трьох інших середній – r = 0,53; 0,59; 0,53, відповідно.

На заліснених водозборах залежність стоку від величини опадів протягом року нижча, ніж на малозаліснених водозборах. Причому у теплий період, на об’єктах з високою лісистістю стік у 2 рази менший (12,8 % : 6,4 %), ніж на об’єктах з малою лі-систістю. В холодний період року таке співвідношення дорівнює 1,4 (16,8% : 12,3%).

При вивченні виду залежності “паводковий стік-зливові опади“ із урахуванням двох градацій лісистості водозборів було встановлено 4 підваріанти. Коефіцієнти кореляції вказали на досить тісний зв’язок для підваріантів залежності стоку від кількості та інтенсивності дощу на малозаліснених водозборах (r = 0,80; 0,75), та середній зв’язок – на заліснених водозборах (r = 0,52; 0,64). У середньому на заліс-нених водозборах паводковий стік складає 7,2 % від величини суттєвого зливового дощу у літній сезон, а на малозаліснених – 12,2 %. Для середньої інтенсивності зливових опадів стік між порівнюваними варіантами відрізняється у 1,5 рази.

5. ВИВЧЕННЯ ВОДОРЕГУЛЮВАННЯ НА ЗЕМЛЯХ ДЕРЖЛІСФОНДУ, СІЛЬГОСПКОРИСТУВАННЯ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ДОПУСТИМИХ РЕКРЕАЦІЙНИХ НАВАНТАЖЕНЬ

При вивченні водорегулюючої функції лісів, крім досліджень загального характеру, доцільним є проведення більш детальної оцінки водорегулювання. О.Ф.Поляковим (1984) запропоновано оцінку водорегулювання для типів лісу за коефіцієнтом водорегулювання (КВ), який визначається як відношення водорегулю-ючої ємності (ВЄ) конкретної ділянки (мм/год), до екстремальної величини опадів (абсолютний добовий максимум) у регіоні (215 мм). Експериментально ВЄ визначається також на екстремум, при штучному дощуванні приймається, що добовий максимум у 215 мм випадає протягом 1 години. Якщо КВ ≥ 1, то при цьому на конкретній ділянці забезпечується екологічна безпека – повне зарегулювання стокоутворюючих опадів запобігає так званій регресії земель (Мильков, 1990).

При гідрографічному принципі ведення господарства у гірських умовах вини-кає потреба оцінки і земель сільгоспкористування, що прилягають та перемежову-ються із землями держлісфонду (ДЛФ). Землі сільгоспкористування (у середньому 33 % площі водозбірних басейнів), виходячи із режиму ведення господарства розпо-діляються на два види: 1) чагарники, луки, пасовища, неугіддя; 2) плантації виногра-ду, лаванди, тютюну та сади, де регулярно здійснюється активний обробіток грунту.

Для порівняння було визначено показники водорегулювання в лісах і розташованих неподалік землях с/г користування (табл. 1): в усіх варіантах для лісів КВ не менший 1, тобто екологічно прийнятний, на виноградниках та лаванді – відносно близький до 1, а для плантацій тютюну та садів – нижчий 0,5. Це вказує на те, що при вирощуванні основних видів с/г продукції структура грунтів загалом не забезпечує високих і постійних значень водно-фізичних властивостей у порівнянні із лісовими грунтами.

При встановленні допустимих рекреаційних навантажень (ДРН) у лісах, дощу-вання проводилось у шести типах лісу трофотопу С з головними породами – дуб (у п’яти варіантах) та яловець високий. У табл.2 наведено значення коефіцієнту стоку для відповідних типів лісу. Цей показник є проміжним при визначенні ДРН, оскіль-ки він характеризує водорегулюючу функцію лісів у непорушеному стані, до імітації рекреаційних навантажень. Як видно із таблиці, коефіцієнт стоку (повна волого-ємність грунту) не перевищує у двох свіжих типах лісу безпечного порогового зна-чення 0,18-0,20, установленого для гірського Криму. У решти типів лісу (дуже сухих та сухих умовах) водорегулювання на ділянках через стан лісів настільки порушене, що не може запобігати прояву прискореної ерозії грунтів при стокоутворюючих опа-дах. У таких випадках подальший господарський або рекреаційний вплив на грунти, може ще більше підвищувати поверхневий стік. Це добре простежується даними на підваріантах: у лісових культурах та галявині, що використовується для рекреації. У вказаних останніх чотирьох типах лісу рекреаційне лісокористування у природних насадженнях повинно виключатися – установлений норматив ДРН дорівнює нулю. Тому моделювання рекреаційних навантажень для визначення ДРН виконувалось тільки у типах лісу свіжої судіброви (С₂ – гбД, С₂ –бк-г-Д_ск).