Говоря об изменении климата и водного режима под влиянием вырубки лесов, мы допускали, что лес влияет однозначно на климат и воды. Принимали априори, что под влиянием вырубки лесов ухудшается климат, а вместе с ним изменяется и водный режим, реки мелеют, уменьшается их водность.
Однако в вопросе оценки возможного изменения климата под влиянием вырубки леса дело обстояло несколько иначе, чем в отношении оценки влияния леса на водоносность рек. Выводы, касающиеся изменения климата, можно было проверить уже в прошлом веке, так как метеорологические наблюдения начались значительно раньше, чем гидрологические. Эти наблюдения показывали, что в районах интенсивного лесоистребления, например в Западной Европе, не было одностороннего уменьшения осадков или изменения температуры воздуха. По мере увеличения длительности метеорологических наблюдений все отчетливее подтверждался вывод Брюкнера о цикличности колебания климата. Засушливые циклы сменяются периодами с обильными осадками, холодные годы — более теплыми. Поскольку реки являются продуктом климата, их водоносность испытывает те же циклические колебания.
Вот что пишет по этому поводу в «Трудах экспедиции для исследования источников главных рек Европейской России» один из ее участников Е. А. Гейнц в статье «Водоносность бассейна Верхней Оки в связи с осадками» (1903 г.), анализируя многолетний ход осадков: «При всевозможнейших колебаниях и отклонениях осадков от нормальных незаметно за все 38 лет ни прогрессивного уменьшения, ни прогрессивного увеличения количества осадков. А поэтому если и замечается прогрессивное уменьшение количества воды, протекающей в некоторых реках, о котором говорят так настойчиво в последнее время, то это нужно приписать или другим причинам, связанным с изменением условий стока атмосферных вод, с уменьшением, может быть, уровня грунтовых вод, изменениями рельефа и т. п., или считать это явление не прогрессивным, а лишь частью периодического в связи с периодическими колебаниями осадков» (с. 36). Такой вывод, основанный на данных наблюдений, как бы «развязывал» два вопроса, связанные с оценкой влияния леса на климат и на водоносность рек.
Одним из первых мысль о том, что не следует обмеление рек связывать обязательно с ухудшением климата, высказал А. А. Измаильский еще в конце XIX в. На основании многолетних наблюдений за влажностью почвы в ряде публикаций — «Как высохла наша степь» (1893 г.), «Облёсение и обводнение степей России» (1892 г.) и др. — он пришел к следующему выводу: «В ряду причин, обусловивших обеднение наших степей водою, на первый план мы должны поставить не изменение климата данной местности, а изменение характера поверхности почвы» (Измаильский А. А., 1949, с. 29).
Развивая эту мысль, он говорит, что нет основания прибегать к гипотезе об изменении климата в крае, чтобы объяснить обеднение последнего водами: «Важно не то количество влаги, которое выпадает в данной местности в виде атмосферных осадков, а то количество этих осадков, которое успевает всасываться почвою» (с. 71). Дело, следовательно, не в изменении климата. Он может и не меняться, но изменилась поверхность бассейна — изменились условия впитывания атмосферных осадков в почву и вместе с этим изменился весь водный режим. Если инфильтрационная способность почвы улучшилась в результате осуществления тех или иных мероприятий (например, вырубки леса, распашки целины и др.) на водосборе, то воды станет стекать меньше, больше ее пойдет в почву, на пополнение запасов почвенных и грунтовых вод. Это в свою очередь положительно отразится на водоносности рек, увеличит их питание в межень. Если же в результате хозяйственной деятельности в бассейне реки инфильтрационная способность почв ухудшится (например, в результате уплотнения при неумеренном выпасе скота), то это повлечет за собой увеличение паводочного стока и уменьшение питания грунтовых вод.
Свою мысль Измаильский подтвердил следующими данными об инфильтрационной способности лесных и степных почв. По его опытам, при выпадении 52,6 мм осадков лесная почва, верхний ее слой (36 см), впитала 35,5 мм и 17 мм пошло на поверхностный сток, испарение, транспирацию и просачивание влаги глубже 36 см. Степная почва (залежь) при том же количестве осадков впитала 10,7 мм, 41,9 мм пошло на сток, испарение и другие виды расхода влаги.
На основании большого числа подобных опытов Измаильский выдвинул следующие положения: «Влажность почвы зависит от вида и строения поверхности почвы едва ли не больше, чем от количества атмосферных осадков. Увеличение запасов влаги в почве зависит главным образом: а) от условий, затрудняющих сток воды с поверхности почвы; б) от условий, способствующих проникновению этой влаги внутрь почвы; в) от условий, защищающих поверхность почвы от высыхания».
При благоприятном сочетании указанных условий уровень грунтовых вод должен быть значительно выше, чем при неблагоприятном.
Может быть, наиболее ярким примером, показывающим, что совсем не обязательно связывать между собою изменения климата и изменение водоносности рек, является грандиозный эксперимент, осуществленный в наши дни. В 50-х годах в нашей стране распаханы огромные площади целинных и залежных земель Казахстана, Западной Сибири и Предгорного Алтая. Это привело к существенному изменению водно-физических свойств почвенного покрова, что, несомненно, оказало определенное влияние на условия стока талых и дождевых вод и в конечном счете на водоносность рек, бассейны которых подверглись распашке. Однако при изучении влияния распашки и сопровождавших ее агротехнических мероприятий на режим рек этот вопрос не ставился в какую-либо связь с изменением климата.
Выводы Измаильского о важном влиянии на режим стока характера почвенного покрова в наши дни явились основой ряда агротехнических мероприятий. Они нашли развитие во многих работах, в особенности в работах М. И. Львовича. Опираясь на них, Львович, в частности, дал прогноз о значительном уменьшении стока в бассейне Дона и других рек степной зоны ЕТС под влиянием планировавшихся в 50-е годы агролесомелиоративных и агротехнических мероприятий.