Conversion of precipitation to groundwater and streams is reduced due to interception by forests and evaporation from forest cover. It is further reduced by the transpiration of soil moisture from the foliage. These are, in a way, losses suffered by the useful water system, but the production of wood, leaves, flowers, fruits and seeds nevertheless results from this use of water and photosynthesis. Despite its many advantages, the forest ecosystem, with the flora and fauna it shelters, is a major consumer of water.
Thus, the elimination of the forest, partial or total, leads to an increase in the flow and level of groundwater. These effects occur mostly at the local scale of small catchments and should not be extrapolated to large catchments, where flooding or insufficient dry season flows are a problem.
Field investigations indicate that afforestation leads to a reduction in the runoff by as much as 20%, mainly due to the interception of rainfall by forest canopies. Clear-felling has the opposite impact. Implications are that uncoordinated forestry practices can potentially exacerbate flooding. Groundwater recharge is affected by forestry, largely due to greater uptake of soil water by trees and to increased water holding capacity of forest soils, arising from higher organic contents.
There are also aspects from forestation viewpoint, particularly for the semi-arid drylands: High water table will in general ease forestation here, and we know for large-scale afforestations such as in Kubuqi desert or N Jangsu (both China), these were enabled by high water tables. In drylands, too dense afforestation can lead to death of trees due to too high water consumption, it can happen even after decades.- and a useful ecological version combining tree plantation with succession was just published:
Article New approaches: Use of assisted natural succession in revege...
Finally, an aspect of afforestation of (semi-) arid land also is that of evapotranspiration for which Meteorologist simulate climatic risks, including flooding due to extreme rain and heatwaves. We have reviewed 3 (out of many) simulated Sahel afforestations and find that the assumptions imply too dense afforestation, often with vegetation not adapted to this climate zone. Here we have suggested that ecological measures of revegetation would help to mitigate, even not to bear climatic risks.Article Sahel Afforestation and Simulated Risks of Heatwaves and Flo...
В лесной зоне влияние леса на уровень грунтовых вод многофакторно, но зависит главным образом от глубины их залегания и рельефа.
По запасам влаги для растений все почвы условно делят на три группы: недостаточного, оптимального и избыточного увлажнения. Так, в таежной зоне недостаточное увлажнение почвы для древесных растений отмечается лишь на скалах и мощных песках, где грунтовые воды находятся на большой глубине. Для значительной части таежных территории характерен оптимальный режим почвенного увлажнения. Скорость потребления растениями влаги в таких условиях всецело определяется интенсивностью ростовых процессов.
Избыточное увлажнение почв таежных лесов связано с особенностями рельефа, близким стоянием грунтовых вод, большим количеством осадков, слабым физическим испарением. Установлено, что на растениях неблагоприятно сказывается не собственно избыток воды, а обусловленный этим обстоятельством недостаток в почве кислорода. В связи с различным содержанием этого газа среди избыточно увлажненных почв выделяют застойное, проточное и периодическое увлажнение.
Застойное избыточное увлажнение на болотах сопровождается недостатком кислорода, повышенной кислотностью, пониженной температурой и наличием токсических соединений. Такие условия приводят к снижению транспирации и скорости роста растений. Ель европейская совершенно не выносит застойное увлажнение, а сосна обыкновенная при этом резко снижает прирост. Поэтому высота деревьев сосны обыкновенной, растущей на болоте, в 100-летнем возрасте часто не превышает 1—2 м. Проведение лесоосушительной мелиорации в заболоченных древостоях позволяет резко улучшить почвенные условия и резко повысить их продуктивность.
Проточное избыточное увлажнение не угнетает рост растений таежной зоны в связи с достаточным содержанием в воде кислорода и значительного количества минеральных солей.
Периодическое избыточное увлажнение, связанное с паводковыми водами в пониженных участках рельефа, хвойные растения выносят в течение не более двух недель, после чего погибают.
Разные виды растений для своей нормальной жизнедеятельности требуют различной влагообеспеченности. В таежной зоне типичных древесных гигрофитов (ольха черная (Alnus glutinosa), ива (Salix)) и ксерофитов (сосна обыкновенная) сравнительно мало. Большинство видов здесь представлено мезофитами (ель европейская и ель сибирская (Picea obovata), осина, береза пушистая, береза повислая (Betula pendula), ольха серая и др.). Установлено, что потребность одного и того же вида древесного растения может меняться, если изменяются какие-то другие параметры среды. Например, в более сухом и теплом климате растениям требуется влаги больше, чем во влажном и холодном.
Out of sight, under our feet, groundwater is a hidden treasure that enriches our lives. Our drinking water and sanitation, our food supply and natural environment - all these rely on groundwater.