Статья: Влияние туризма на процессы эрозии почв в лесах низкогорий Северо-Западного Кавказа

Продолжение таблицы 6

При рекреационных нагрузках на вариантах 1.2-1.7 (щебенистый слой на поверхности) максимальная мутность отмечалась в начале стока, затем она постепенно снижалась. Это связано с постепенной отмывкой щебня на поверхности во время дождя. На пробе 2 (щебенистый слой на глубине 20 см) в течение стока наблюдалось постепенное увеличение мутности, что объясняется повышением размывающей способности стекающей воды по мере нарастания расходов. Эти процессы корректируются уклонами местности, т. к. по мере увеличения крутизны склонов размывающая способность стекающей воды увеличивается. На пробе 3 (варианты 3.1 и 3.2) стока не было (даже не происходило разбрызгивания капель на поверхности рыхлой подстилки). На остальных вариантах пробы 3 происходило увеличение мутности стока при возрастании рекреационных нагрузок. Прямая связь эрозии почв (, т/га) с коэффициентами стока () представлена уравнением регрессии:

при = 0,771.

В графической форме это уравнение представлено рисунком 3.

Таким образом, эрозия почв прямо зависит от коэффициента стока, а ее зависимость от уклона местности общеизвестна, поэтому получили прямые множественные связи эрозии почв, коэффициентов стока и уклонов местности:

- бурые лесные почвы (проба 1):

при 0,970 ± 0,022;

- темно-бурые лесные почвы (проба 2):

при 0,948 ± 0,038;

- желто-бурые лесные почвы (проба 3):

при 0,971 ± 0,022.

Рисунок 3 - Связь эрозии почв с коэффициентами стока

Основным фактором формирования эрозии является рекреационная плотность. Для исследуемых лесов обобщающее уравнение связи эрозии, рекреационной плотности и уклона получено авторами ранее [11]:

при 0,816 ± 0,073. (6)

Связь между рекреационными нагрузками и уклонами обратная, потому что туристы на маршруте выбирают более легкопроходимые участки склонов.

Решая уравнение (6), заключаем, что эрозия почв не наблюдается на склонах крутизной ? 15° (с уклоном ? 0,2679) при рекреационных плотностях ? 4,9 чел./га; при крутизне 20° (уклоне 0,364) - при плотности 2,1 чел./га. При крутизне склонов 25° (уклоне 0,4663) в исследуемых лесах рекреация не рекомендуется, т. к. любая нагрузка приведет к эрозии почв. На склонах третьей группы крутизны (от 20 до 30°) рекреация (минимальная плотность 0,2 чел./га) допустима на склонах крутизной от 20 до 23°.

На бурых, темно-бурых и желто-бурых почвах в дубняках, каштанниках и буково-грабовых лесах на высотах до 600 м над уровнем моря обоснованы допустимые рекреационные плотности. При крутизне склонов до 15° они равны 4,9 чел./га, при крутизне от 15 до 20° - 2,1 чел./га, при крутизне от 20 до 23° - 0,1 чел./га. При этом во время ливней возможно формирование минимального стока, не вызывающего эрозии. На склонах круче 23° любые рекреационные нагрузки активизируют ливневую эрозию почв.

Заключение

1. В лесах низкогорий Северо-Западного Кавказа основными факторами предупреждения эрозии почв во время интенсивных ливней являются мощная лесная подстилка (ЛП), живой напочвенный покров (ЖНП), соответствующий типам лесов, и физико-механические свойства лесных почв. При возрастании рекреационных плотностей и уклонов местности лесная подстилка и живой напочвенный покров деградируют, их остатки передвигаются вниз по склону (под шагами туристов), а поверхность минерализованной почвы уплотняется.

2. Коэффициент пористости верхнего слоя почв уменьшается по мере возрастания рекреационной плотности, что снижает водопроницаемость и изменяет характеристики поверхностного стока при ливнях. Между коэффициентами ливневого стока, воздушно-сухой массой ЛП + ЖНП и коэффициентами пористости обнаружены тесные связи, структура которых определяется подтипом бурых лесных почв (бурые, темно-бурые и желто-бурые). Эти связи характеризуют увеличение коэффициентов стока во время ливней при уменьшении массы лесной подстилки и живого напочвенного покрова, а также коэффициентов пористости.

3. Определены множественные связи между рекреационной плотностью, коэффициентами стока и уклонами местности. Обобщающий анализ связей для буроземов всех исследуемых групп типов лесов позволил прогнозировать нарастание поверхностного стока при ливнях по мере увеличения рекреационных нагрузок по группам крутизны склонов.

4. Установлены прямые множественные связи между эрозией почв, коэффициентами ливневого стока и уклонами местности по подтипам почв. Обобщающий анализ этих связей позволяет контролировать эрозию почв при ливнях в зависимости от рекреационных нагрузок по группам крутизны склонов.

5. В дубняках, каштанниках и буково-грабовых лесах на высотах до 600 м над уровнем моря обоснованы допустимые рекреационные нагрузки (плотности). Они равняются при крутизне склонов до 15° 4,9 чел./га, при крутизне от 15 до 20° - 2,1 чел./га, при крутизне от 20 до 23° - 0,1 чел./га. При таких нагрузках минимальный сток во время ливней не вызовет эрозии почв. На склонах круче 23° любые рекреационные нагрузки на склонах активизируют ливневую эрозию почв.

Список использованных источников

1. Ивонин, В. М. Рекреационная экология горных лесов российского Причерноморья: моногр. / В. М. Ивонин, В. Е. Авдонин, Н. Д. Пеньковский. - Ростов н/Д.: Изд-во СКНЦ ВШ, 2000. - 271 с.

2. Определение допустимых рекреационных нагрузок в лесах Черноморского побережья Кавказа / Г. К. Солнцев, Б. Я. Харитоненко, Л. Г. Король, А. С. Маргашов, И. Н. Дерябин // Интенсификация лесохозяйственного производства Северного Кавказа: тез. докл. науч.-практ. конф., г. Сочи, 13-15 апреля 1988 г. - Краснодар, 1988. - С. 65-66.

3. ОСТ 56-69-83. Площадки пробные лесоустроительные. Метод закладки. - Введ. 1983-05-23. - М., 1984. - 60 с.

4. ОСТ 56-100-95. Методы и единицы измерения рекреационных нагрузок на лесные комплексы. - Введ. 1995-01-09. - М., 1995 - 14 с.

5. Ивонин, В. М. Лесомелиорация ландшафтов / В. М. Ивонин, Н. Д. Пеньковский. - Ростов н/Д.: СКНЦ ВШ, 2003. - 151 с.

6. ГОСТ 12071-2000. Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов. - Взамен ГОСТ 12071-84; введ. 2001-07-01. - М., 2001. - 25 с.

7. ГОСТ 12536-79. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. - Взамен ГОСТ 12536-67; введ. 1980-07-01. - М., 1979. - 24 с.

8. ГОСТ 5180-75. Грунты. Методы лабораторного определения влажности. - Введ. 1970-01-01. - М., 1975. - 4 с.

9. ГОСТ 5180-84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. - Взамен ГОСТ 5180-75, ГОСТ 5181-78, ГОСТ 5182-78, ГОСТ 5183-77; введ. 1985-07-01. - М., 1984. - 24 с.

10. ГОСТ 5183-77. Грунты. Методы лабораторного определения границ текучести и раскатывания. - Введ. 1970-01-01. - М., 1977. - 7 с.

11. Ивонин, В. М. Эрозия бурых лесных почв в связи с рекреационной дигрессией / В. М. Ивонин, В. Е. Авдонин // Почвоведение. - 2000. - № 2. - С. 243-251.