Грунтовые воды под лесом

Грунтовыми называются воды, находящиеся на первом от земной Поверхности водонепроницаемом слое и подстилаемые первым водоупорным слоем (или ложем). Грунтовые воды образуются от просачивания в почву дождевых и талых вод. В увлажненной почве происходит опускание воды до водоносного слоя; при пересыхании же почвы, вода в ней поднимается. Глубина уровня водоносного слоя (или его зеркала) от поверхности земли имеет многообразное значение для сельского, водного и лесного хозяйства.

В водоносном слое происходит наклонное движение воды к ключам или непосредственно в русла рек. Это движение происходит чрезвычайно медленно, со скоростью в несколько миллиметров или сантиметров в сутки. Поэтому питание реки грунтовыми водами идёт равномерно. В половодье же река, обогащаемая поверхностными талыми вешними водами, отдаёт часть своей воды грунту. Во влажном и умеренном климате полосы лесов реки питаются притекающими к ним из долин грунтовыми водами; поэтому в полосе лесов уровень грунтовых вод, от долин к реке, падает. В засушливом же климате лесостепной и степной полосы, реки, наоборот, сами питают грунтовые воды; поэтому в лесостепной и степной полосе уровень грунтовых вод, от долин к реке, поднимается. Следовательно, в засушливой полосе для равномерного питания полей водой необходимо поднимать уровень "грунтовых вод при помощи лесоразведения.

Влияние леса на уровень и запас грунтовых вод далеко ещё не исследовано. Лесные полосы в лесостепи и степи накопляют снег, сдуваемый с полей юго-восточными и южными ветрами. Запас снеговой воды в лесных полосах столь значителен, что, просачиваясь в почву до грунтовых вод, он поднимает их уровень. Этот уровень в течение весенне-летних месяцев, с апреля до сентября, выше в междуполосных пространствах, нежели в открытой степи. Так, в Каменной степи, Воронежской области, весенний подъём воды в степи измеряется слоем воды в 73 мм, в междуполосном поле - 91 мм, а в самой лесной полосе - 165 мм. Такое поднятие уровня грунтовых вод, когда хлеба в особенности нуждаются во влаге, весьма существенно на высоких крутых приводораздельных площадях, где поверхностный сток очень велик, а грунтовые воды залегают глубоко.

По наблюдениям в лесу Сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева (1906 - 1940), установлена тесная зависимость годового уровня грунтовых вод от количества годовых осадков (рис. 48). Чем больше годовых осадков, тем выше уровень грунтовых вод, и эта зависимость тем сильнее, чем глубже залегают грунтовые воды. После засушливых лет грунтовые воды снижаются, но под лесом это снижение происходит лишь в следующем после засухи году. После засушливого года атмосферные осадки могут пополнить убыль внутрипочвенного стока, и в облесённом бассейне поля и реки не испытают острого недостатка влаги. В засушливой полосе это обстоятельство как бы страхует облесённый бассейн от внезапного падения уровня грунтовых вод. Равным образом, после влажных годов происходит повышение грунтовых вод. Следовательно, если засуха произойдёт после влажного года, то грунтовые воды не испытают снижения уровня.

Рис. 48. Годичные уровни грунтовых вод под лесом и годичные атмосферные осадки. Москва, Сельскохозяйственная академия им. К. А. Тимирязева

Независимо от влияния количества осадков, уровень грунтовых вод изменяется от барометрического давления. Если барометрическое давление падает, то уровень грунтовых вод поднимается и наоборот. Зависимость эта отчётливо выступает зимою, когда грунтовые воды менее всего пополняются путём прямого и сильного просачивания атмосферной влаги, как это происходит весною (рис. 49).

Рис. 49. Уровень грунтовых вод под лесом по месяцам. (средний по ежедневным наблюдениям за 1906 - 1939 гг. в Лесной опытной даче Сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева, в буровой скважине № 6)

Уровень грунтовых вод колеблется и по сезонам. Весною грунтовые воды имеют наивысший уровень, затем, вследствие усиленного потребления воды деревьями, они в течение всего лета медленно опускаются, зимою достигают наименьшего уровня и к весне быстро поднимаются. Но в целом изменчивость годового уровня грунтовых вод под лесом очень незначительна. Это одно из наиболее устойчивых явлений в жизни леса, и эта устойчивость обеспечивает в лесистых местностях равномерное поступление воды в ручьи, речки, реки и водные магистрали,