_ 1. Лес и температура страны

Лес, как выразился поэтически М. Шлейден, представляет собой высокий торжественный купол, воздвигнутый над головою человека самой природой. Этот купол очень мало пропускает солнечных лучей, пространство, занятое лесом, сильно отеняется; вследствие чего в лесу всегда прохладнее, чем на открытом поле. На последнем воздух нагревается с одной стороны прямой инсоляцией, с другой же стороны теплотой, отражаемой от почвы, при чем прямая инсоляция в этом случае имеет несравненно меньшее значение, чем отражение теплоты от почвы.

По наблюдениям Круча, прямая инсоляция содействует нагреванию воздуха на открытом поле в 4 1/2 раза слабее, чем та теплота, которая отражается от поверхности земли. Но всякому должно быть ясно, что ни тот, ни другой способ нагревания воздуха не приложим в такой мере к лесу, как к открытым от лесной растительности пространствам. В особенности не имеет значения тот источник, который главным образом нагревает отрытые поля. Солнечные лучи в лесах очень слабо достигают до поверхности почвы. Весьма естественно поэтому, что в лесу теплота, отражаемая от почвы, не оказывает почти никакого влияния на температуру почвы, а между тем эта теплота в высшей степени важна для нагревания воздуха.

Уже из сказанного очевидно, что лесной воздух в теплое время года должен быть холоднее воздуха на открытых полях. Но к этому же приводят и другие причины, наприм., лучеиспускание листвы, превращение теплоты в скрытую при испарении влаги листьями и т. п. В числе этих причин заслуживает внимания особый химический процесс, имеющий место при образовании древесины. "Под влиянием солнечного света, говорит Я. Вейнберг, растения разлагают угольную кислоту, содержащуюся в воздухе, на составные ее части: углерод и кислород, а также и водяные пары - на водород и кислород. Углерод и водород служат для образования крахмала и клетчатки (древесины), кислород же освобождается. Этот процесс по необходимости сопровождается потерею части солнечной теплоты.

По вычислениям Гельмгольца, вследствие действия солнечной теплоты, под нашими широтами в течение года на одном квадратном футе может в растениях отлагаться столько углерода, что им можно нагреть 291 фунт воды на 1° С., между тем как все количество теплоты, получаемое одним квадратным футом земной поверхности от солнца в течении года, достаточно для повышения температуры 430,000 фунтов воды на 1° С. Отсюда видно, что теплота, поглощаемая растительностью при выше означенном химическом процессе, составляет почти 1/1477 долю всей тепловой энергии солнца, упадающей на ту же поверхность в продолжение года".

Говоря о сравнительной температуре леса и открытого поля, нам необходимо обратить внимание на температуру почвы, температуру воздуха и температуру деревьев. Из этого частного обозрения нам легко будет составить себе понятие о влиянии лесов на климат страны.

Сравнительная температура почвы леса и открытого поля, конечно, находится в большой зависимости от свойств почвы, так как одни почвы отличаются большею теплоемкостью, другие меньшею, одни большею теплопроводностью, другие меньшею. Как известно, песок в этом отношении отличается слабой теплопроводимостью и очень долго задерживает полученную им теплоту. На этом основании уничтожение леса на песчаных землях легко может привести к возвышению температуры данной местности в виду того, что под лесом песок менее нагревается, между тем как на открытом поле нагревание его идет быстро и полученная им теплота долго сохраняется. Наоборот, температура данной местности может понизиться, если леса на глинистых почвах в значительных количествах истребляются, так как глинистые почвы медленно нагреваются и быстро теряют полученную ими теплоту.

Но можно указать и на некоторые общие положения, относящиеся к температуре почвы леса и открытого поля. По многим наблюдениям оказывается, что вообще температура лесной почвы летом в определенной степени ниже температуры почвы открытого поля. Зимой обыкновенно наблюдается обратное явление, - почва в лесу на равных глубинах теплее почвы открытого поля, при том лесная почва промерзает на несравненно меньшую глубину, чем на открытых полях. Даже незначительный лес в этом случае не остается без влияния на температуру почвы.

Относительно температуры лесного воздуха существуют наблюдения, из коих оказывается, что летом лесной воздух холоднее воздуха открытого поля, причем чем выше летняя температура вообще, тем эта разница между лесом и открытым полем больше. Зимой замечается обратное явление, т. е. лесной воздух оказывается теплее воздуха над открытым полем. Подобная же разница замечается и относительно температуры по временам суток. Ночью воздух в лесу теплее, чем на открытом поле. Днем заметно обратное явление.

Наконец, относительно температуры деревьев, на основании наблюдений на баварских опытных станциях, можно сказать, что в теплое время года вообще древесная масса, особенно в высших частях ствола, холоднее окружающего воздуха на равных высотах. В зимнее время случается обратное явление. На этом основании можно признать вполне верным замечание Я. Вейнберга, что "летом древесная масса служит как бы холодильником для разгоряченного воздуха, а это не может оставаться без влияния на окрестности". Сверх того, нельзя не признать, что древесная растительная масса способна оказывать сопротивление окружающей температуре, наприм., сопротивление при охлаждении.

Из приведенных свойств температуры леса, легко может быть выведено заключение о влиянии леса на климат страны. Будучи зимой теплее открытых пространств, лес должен уменьшать низкую температуру последних. Наоборот, летом низшая температура леса сравнительно с полями должна влиять на понижение температуры последних. Таким же образом днем лес охлаждает соседние открытые местности, ночью поднимает их температуру. Очевидно, в этом случае лес является умерителем крайностей температуры данной местности. И действительно, в лесистых странах крайности температуры ничтожны и климат лесных стран во многих отношениях вполне основательно сравнивается с приморским климатом.

Оказывая значительное влияние на уменьшение крайностей температуры, уже тем самым лес должен оказывать известное влияние на уменьшение вреда от так называемых утренников и, вообще, на уменьшение вредного действия возврата холодов. Одна из главных причин утренников - это холодные ветры, быстро производящие охлаждение, под излиянием которого водные пары, осажденные в капельножидкое состояние на растениях, замерзают. Весьма часто эти утренники производят громаднейшие убытки, а в местностях, где они случаются часто, земледелие становится промыслом в высшей степени рискованным. "В Иркутске, говорит Веселовский, где замерзание ртути зимой не составляет необыкновенного явления, производится весьма выгодное земледелие, тогда как в некоторых частях Финляндии жатвы уже очень неверны по причине утренников, бывающих и весной, и осенью, и даже летом".

Лес в значительной степени содействует устранению вредного действия этих утренников. Прежде всего очевидно, что лес ограждает поле от холодных ветров, так как последние, проходя через лес, встречают высшую температуру, где и нагреваются. Это влияние лес оказывает на летние и осенние утренники. Весной его влияние несколько иное, хотя также благодетельное. Ранней весной температура леса несколько ниже температуры соседних полей, благодаря чему, в лесах снег сохраняется долее, чем на открытых полях. Эта низшая температура не может оставаться без влияния на соседние поля и на них находящуюся растительность. Весной более низкая температура леса, говорит Бергер, задерживает растительность на окрестных полях от быстрого роста в теплые дни и, таким образом; предохраняет их от поздних морозов.

Оказывая влияние на температуру страны, производя то, что лесной климат становится аналогичным с приморским климатом, лес получает уже по этому одному важное значение для государства. Государство, как представитель общих интересов, заинтересовано в лесном хозяйстве страны, и лесное дело не может быть предоставлено произволу каждого. Но есть и другие черты, в силу которых значение леса для государства еще более увеличивается.