Воднобалансова характеристика байрачних дібров Присамар’я
УДК 556.1:502(477.63)
С. С. Сочило, О. В. Котович
Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара, Дніпропетровськ, Україна, sochilo.sss@gmail.com
S. S. Sochylo, О. V. Kotovych
Oles Honchar Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine
Роль лісів, як глобального середовищетвірного фактора, неможливо переоцінити. Вони – один із ключових стабілізуючих чинників природних ландшафтів. Їх глобальний вплив проявляється в очисних, протиерозійних, водорегулювальних і рекреаційних функціях. Лісові масиви сприяють формуванню гідрологічного режиму ландшафтів. Разом із цим самі ліси – частина навколишнього середовища, їх розвиток залежить від зовнішніх чинників та системи лісогосподарських заходів, що можуть корегувати негативний вплив кліматичних умов. Одна з головних умов існування лісової рослинності у степовій зоні – достатня зволоженість. Вона може бути забезпечена особливостями мікро- та мезорельєфу, а також доступністю ґрунтових вод. Відповідні умови тут формуються переважно у долинах річок із неглибоким рівнем залягання ґрунтових вод і балках, де існують умови для перерозподілу ґрунтової вологи уздовж схилів. Дослідження умов водного живлення степових лісів безумовно можна вважати одним із пріоритетних наукових напрямків, що сприяють розв’язанню проблеми меліорації посушливих земель. Саме тому об’єкт наших досліджень – водний режим байрачних лісів степового Придніпров’я. Предмет досліджень – гідродинамічний режим ґрунтових вод, а також режим і баланс вологи ґрунтів зони аерації.
Сезонні коливання рівня ґрунтових вод мають поступовий характер, але протягом сезону відбуваються корективні зміни рівня убік як підвищення, так і зниження. Мінімальних позначок рівень ґрунтових вод досягає у вересні – листопаді. Після тижневого нейтрального положення починається повільний водопідйом. Весняний максимум рівня збігається з початком вегетаційного періоду, що зумовлює збільшення витратних статей водного балансу у зоні аерації ґрунту. Протягом вегетаційного періоду відбувається падіння рівня із середньою швидкістю до 6 мм/добу, що триває до кінця жовтня – початку листопада.
Річна динаміка рівневого режиму ґрунтових вод має три характерні цикли або періоди: період зимово-весняного підйому, весняно-осіннього спаду та осіннього підйому. Період зимово-весняного підйому починається найчастіше в січні. Тривалість цього періоду в середньому становить 127 діб (від 109 до 156 діб). Середня амплітуда підйому – 320 мм. Весняно-осінній спад рівня ґрунтових вод у середньому триває 137 діб (від 78 до 184 діб). Амплітуда падіння рівня – 0,1–1,6 м. Весняно-осінній спад закінчується у вересні – листопаді. Осінній підйом рівня ґрунтових вод починається після нетривалого нейтрального положення рівня, що проходить на піку спаду. Тривалість цього періоду коливається від 45 до 141 діб (у середньому 94 доби). У цілому річна динаміка рівня ґрунтових вод має компенсаційний характер, що проходить на фоні багаторічних коливань рівня.
На початку сімдесятих років минулого століття рівень ґрунтових вод у середньому становив 8,0 м. При такому положенні механізм живлення рослинності ґрунтовими водами був цілком можливий. На сучасний період середньорічне положення рівня знизилось більше ніж на два метри та під час вегетаційного періоду становило 10,5–11,0 м. При цьому знизився на відповідну величину рівень капілярної кайми ґрунтових вод.
Відсутність доступних ґрунтових вод підкреслює їх як складову частину узагального водного балансу конкретного лісового біогеоценозу. При цьому водний баланс формується з атмосферних опадів і внутрішьньоґрунтового стоку. За даними метеостанції «Губіниха», середня багаторічна норма атмосферних опадів становить 505 мм. В аридних умовах лісові насадження можуть використовувати лише половину атмосферних опадів, інша половина витрачається на фізичне випаровування (Kulik, 1979). Виходячи із цього, кількість продуктивної вологи, яка надходить з атмосферними опадами, становить 253 мм, що є переважно опадами холодного, міжвегетаційного періоду.
Інша складова водного балансу байрачних лісів – сума доступної вологи у ґрунтовій товщі, що акумулювалася там під час міжвегетаційного періоду. З отриманих нами даних видно, що найдинамічніші зміни вологи в досліджуваному шарі ґрунту відбуваються переважно у верхньому метровому та середньому шарах. При цьому мінливішим вміст вологи був на рівні 60–80 см. На початку квітня у півтораметровому шарі акумулюється у середньому до 214 мм доступної вологи, що становить 59 % кількості атмосферних опадів відповідного періоду. Для степових едафотопів характерна акумуляція лише 23 % опадів холодного періоду.
Витрати доступної вологи з півтораметрового шару ґрунту під час вегетаційного періоду становлять 241 мм. Таким чином, сумарна величина атмосферних опадів і доступної ґрунтової вологи на початок вегетаційного періоду у середньому склала 461 мм, що можна вважати прибутковою частиною у загальному водному балансі байрачних дібров.
На підставі виконаної роботи та підсумків результатів можна зазначити, що глибина залягання та річна амплітуда рівня ґрунтових вод не дозволяє використовувати їх лісовим біогеоценозам за даних геоморфологічних умов. Це підтверджується відсутністю пульсаційного характеру змін рівня під час добової динаміки у вегетаційний період. Основою прибуткової частини водного балансу байрачних лісових біогеоценозів є ґрунтова волога та атмосферні опади. Сумарна величина, атмосферних опадів протягом вегетаційного періоду та доступної ґрунтової вологи на початок вегетаційного періоду, у середньому склала 563 мм, з яких ґрунтова волога складає 59 % загального водного балансу, решта (41 %) волога атмосферних опадів вегетаційного періоду. Водний баланс степових біогеоценозів формується з атмосферних опадів, тоді як досліджувані ліси використовують ґрунтову вологу.
Zoocenosis — 2015
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Ліра, 2015. – С. 56-57.