Water regulating role of the forest cover of the Gorgany watersheds Водорегулювальна роль лісистості водозборів Горган
Journal Title: Наукові праці Лісівничої академії наук України - Year 2018, Vol 16, Issue
Abstract
In the complex of the multifunctional value of the Carpathian forests the prominent place belongs to their waternregulating properties. The drainage controlling role of the forest, in particular its high-altitude changes, is relatively well studied in the scientific literature. However, for some orographic parts of the region, these issues remain less investigated. In particular, this concerns the mountain landscape of Gorgany, which is the most complex in the Carpathians in the natural sense with intense harmful spontaneous phenomena. The quantitative assessment of the catchment areas forest cover influence on the main indicators of the water regime, especially the total evaporation of moisture and maximum flood drain of the rivers are rather topical issue. The research objects were provided by all the 10 Gorgany watersheds, in which in the second half of the 20th century the hydrological observations were comprehensively conducted. They cover the highland range of the Gorgany from the foot of the mountains (500 m) to the highest hypsometric levels (> 1800 m) and represent the variety of the forest vegetation of the studied region. Their area ranges from 10 to 597 km ², the average height - within 510-1200 mask and forest cover from 56 to 87%. Literature data on the parameters of moisture evaporation in the forest and on the field during vegetation periods at different altitudinal levels of the mountain system were also included in the analysis. The studies have shown that increasing the high-rise location of the watersheds contributes to the change in the natural factors of water regime formation and their components. From the foot of the mountain range to the upper limit of the forest (1500 m), precipitation rises from 910 to 1610 mm, and the forest increases from 52 to 100%. The increase of atmospheric humidification with elevation of the terrain contributes to the growth of wateriness of the rivers and their components – the sloping and underground kinds of their nutrition. At the same time, the fall of heat resources with an increase in the height of the mountain slopes causes a decrease in the total evaporation of moisture. During the year forest, in comparison with field lands, increases the evaporation of moisture by 280 mm, and during vegetation periods by 150 mm. Low-altitude beech and fir forests are characterized by the lowest precipitation and drainage of water and the greatest evaporation of moisture. In the stripe of beech-fir-spruce precipitation and runoff increase and evaporation decreases. These processes are most evident in the mid-range mountain spruce forests. Such reaserch results indicate the expediency of reducing forest use with increasing slopes elevation. Forest tangibly regulates the harmful floods in the economic and ecological aspects. It is potentially able to reduce the maximum flood levels by 141 liters from-km2 (by roughly 20%) compared to the field and increase the duration of this type of water drainage in 1.8-2.1 times. The highest significance of the flood control role of the forest is expressed in small watersheds of up to 100 km². They can serve as the main objects of forestry optimization and the use of environmentally sound forest management. In connection with the intensification of the sloping drainage of water as the elevation of the area increases, in this direction implementation of environmental restrictions of forest use should also be intensified. Розглянуто вплив лісу на складники водного балансу і режим річкового стоку в умовах висотної поясності гірського району Горган в Українських Карпатах. З’ясовано, що із збільшенням висоти гірського рельєфу зростає сума річних опадів, схиловий і підземний види стоку води, зменшується сумарне випаровування вологи і транспірація деревостанів, а також збільшується лісистість водозборів, змінюється співвідношення площ ялинових і букових лісів. Охарактеризовано величини сумарного випаровування вологи лісом і польовими угіддями, а також транспірації насаджень залежно від гіпсометричних рівнів гірських схилів. Отримано дані щодо збільшення лісом випаровування вологи порівняно з польовими угіддями впродовж року і вегетаційного сезону. Наведено кількісні показники лісистості водозборів, річних опадів, стоку води і випаровування вологи для висотних поясів – буково-ялицевих, буково-ялицево-ялинових і ялинових лісів. Проаналізовано особливості формування і проходження паводкового стоку води залежно від специфіки гірських природних умов. Отримано емпіричні формули щодо залежності основних характеристик паводків від лісистості і площі водозборів. Встановлено, що ліс, порівняно з польовими угіддями, здатний зменшувати максимальні піки паводків на 20 % і збільшувати їх тривалість у два рази. Виявлено, що у гідрологічному відношенні найбільш значуща роль лісу на невеликих водозборах площею менше 100 км², у зв’язку з чим вони можуть слугувати об’єктами для оптимізації лісистості і екологічного удосконалення рубок головного користування. Рекомендовано також зменшувати лісоексплуатаційну діяльність по мірі збільшення висоти гірського рельєфу.
Authors and Affiliations
Vasyl Oliinyk, Andrii Rak
Keywords
Related Articles
- EP ID EP429362
- DOI 10.15421/411802
- Views 98
- Downloads 0
«Зелена» економіка на шляху творення постринкової економічної системи [«Green» economy towards post market economic system creation]
The essence of “green” economy and its importance to overcome the global environmental threats caused by destructive anthropogenic activity and led to disruption of planetary boundaries are considered. “Green” economy is...
Колекція взірців деревини Євстахія Волощака (1835-1918) (до 100-річчя від дня смерті видатного вченого) The collection of wood samples gathered by Yevstakhiy Voloshchak (1835-1918) (To the 100th anniversary of the death of an outstanding scientist)
Унікальна колекція взірців деревини рослин з різних континентів Землі зберігається на кафедрі ботаніки, деревинознавства та недеревних ресурсів лісу Національного лісотехнічного університету України. Це третя частина збо...
Динаміка репродуктивних процесів на клонових насінних плантаціях дуба звичайного (Quercus robur L.) у Лівобережному Лісостепу України Dynamics of reproductive processes on English oak (Quercus robur L.) clonal seed orchards in the left-bank Forest-Steppe of Ukraine
Проаналізовано дані 18-річних спостережень за інтенсивністю цвітіння та плодоношення клонів дуба звичайного (Quercus robur L.) та їхніх груп на двох КНП у Харківській області, створених у 1979 та 1985 рр. за однаковою т...
Mathematical model of the pressing process of lightweight particleboards with the expanded polystyrene in content Математична модель процесу пресування легких стружкових плит із вмістом пінополістиролу
Assuming that the chip-polymer package overlaid by rotary-cut veneer has the form of a plate located between the press plates heated to a certain temperature, and applying the known laws of Fourier thermal conductivity a...
GIS-based prediction of the foliage browsing insects' outbreaks in the pine stands of the SE "Kreminske FHE"
To improve the detection and prevention of foliage browsing insects' outbreaks it is very important to reveal the forest plots, which are the most favorable for these pests. The aim of this research was to predict using...