Усыхание дубрав от засух на больших площадях происходит периодически, нередко повторяясь в одних и тех же регионах.
В XX в. в лесоводственной литературе были зарегистрированы 4 волны массовых усыханий дубрав: 1901 — 1906 гг., 1927—1930 гг., 1941 — 1944 гг. и 1964—1980 гг. Последнее усыхание охватило почти весь ареал дуба. Усыхание дубрав наблюдалось и в другие годы, но на сравнительно небольших территориях и в меньших объемах. Усыхали пойменные, нагорные и байрачные дубравы различного состава, возраста и полноты.
Согласно синоптической теории периодического усыхания лесов на Русской равнине (Воронцов, 1957, 1960), усыхание дубрав является следствием солнечно-обусловленных преобразований атмосферы, которые определяют течение длительных засух и засушливых периодов, суровых зим, паводкового режима рек, изменения уровня грунтовых вод. Атмосферная циркуляция слагается двумя основными переносами воздушных масс — западно-восточным (широтным) и меридиональным (долготным). С западно-восточным переносом связан приход воздушных масс с Атлантического океана, что вызывает увеличение осадков. При меридиональном переносе увеличивается повторяемость вторжений арктических масс воздуха, который содержит мало водяного пара; при вторжении холодного воздуха на материк в теплое время года он прогревается и еще более высушивается. Это приводит к уменьшению осадков, а в некоторые годы к образованию сильных засух. Если меридиональный перенос воздушных масс осуществляется с юга — со стороны Черного моря, то в южной части европейской части страны под влиянием морских воздушных масс создается достаточное увлажнение. Изменения атмосферной циркуляции коррелируют с приростами дуба.
Рассматривая массовое усыхание дубрав как следствие засух, необходимо отграничить комплекс причин, вызывающих ослабление дубрав от ведущего ключевого фактора, которым является смена засушливых и влажных периодов, возникающая под влиянием солнечно-обусловленных циркуляционных преобразований в атмосфере. В противном случае разные толкования вносят путаницу и не способствуют правильному пониманию явления, а, следовательно, и целенаправленному решению проблемы. Антропогенные и биотические воздействия приводят к непрерывному ухудшению состояния дубрав, но не вызывают катастрофических усыханий на больших площадях. Поэтому не следует смешивать общее ослабление насаждений под влиянием комплекса причин с периодами их катастрофических усыханий.
П. А. Положенцев видел первопричину катастрофических усыханий дубрав в подорванности основных способов их защиты от давления факторов смертности, выработанных дубравами за тысячелетия. Воздействие всех остальных факторов, в том числе и засух, он относил к механизмам этого явления. В принципе с этим нельзя не согласиться. Устойчивость девственных дубрав была значительно выше устойчивости современных антропогенных дубрав. Но вряд ли можно согласиться с самой постановкой такого вопроса, ведь в данном случае оцениваются воздействия и отклик на них конкретных антропогенных дубрав, у которых периоды нормального состояния чередуются с периодами ослабления и массового усыхания.
Известно, что чаще и интенсивнее усыхают пойменные дубравы. В период засушливых лет уменьшаются величина и продолжительность весенних паводков и высота уровня рек в меженный период, что выпивает понижение уровня грунтовых вод поймы и окружающих территорий. Древесная растительность поймы приспосабливается к режиму реки, развивая гот или иной тип корневой системы. Резкое нарушение привычного режима засухой влечет ослабление или гибель леса (Лагерев, 1939; Шумаков, 1949; Арсенов, 1972).
Установлена тесная корреляционная связь между годичным приростом древесины у 50-летних дубовых насаждений и высотой летнего меженного уровня у Медведицы; коэффициент корреляции I 0,78. Изменение паводкового режима рек искусственным зарегулированием стока вод обычно не в пользу лесной растительности, в период засух этот фактор усиливает и без того бедственное состояние лесов, «регулирование стока Волги в связи с пуском Волжской ГЭС (1958 г.) усилило депрессию прохождения ннводков в районе Волго-Ахтубинской поймы. С 1959 г. пойма получала весенней воды значительно меньше, понизился уровень грунтовых вод. Это сразу сказалось на состоянии пойменных дубрав. С 1959—1960 гг. резко снизился прирост деревьев и до 1967 г. он составлял 74—104% среднемноголетнего. Этот период характеризовался ослаблением дубрав, в период 1967—1968 гг. — началом стремительного падения прироста деревьев и массового усыхания насаждений.
Усыхание дубрав Волго-Ахтубинской поймы свидетельствует о необходимости проектирования и эксплуатации гидроэлектростанций на более широкой экологической основе с учетом общих народнохозяйственных и природоохранных интересов. Исследования показали, что регулярное орошение земель в Волго-Ахтубинской пойме необходимо базировать на комбинированном способе их водообеспечения. Сущность его состоит в том, что источники орошения имеют два пути мигания: самотечный, в период половодья Волги, и машинный — в остальное время года. Наполнение ериков и проток водами Волги в меженный период жизни поймы (хотя бы одноразовое) могло бы снять дефицит водообеспечения пойменных дубрав.
Проблеме усыхания дубрав были посвящены ряд научно-технических конференций; и совещаний с широким участием ученых и производственников. Результатом их была разработка ряда рекомендаций и практических мер, направленных на сохранение пойменных дубрав.
Главнейшие из рекомендаций следующие.
I. Привести в надлежащее санитарное состояние усыхающие и расстроенные дубравы; лишь своевременные рубки могут сохранить деловые качества древесины и более эффективно обеспечить на вырубках лесовосстановление дубом и его спутниками.
2. Подчинить режим ведения хозяйства в дубравах (лесовосстановительные работы, рубки ухода и рубки главного пользования) задаче создания устойчивых высокополнотных насаждений — смешанных по составу и сложных по структуре.
3. Обеспечить селекционный отбор при заготовке желудей разных фенологических разновидностей дуба, посевы желудей позднораспускающейся формы целесообразно проводить в пониженных частях рельефа, ранораспускающейся — на верхних частях склонов, на плато и холмах, приречной формы — в поймах рек; именно такое распределение феноформ наблюдается в природных условиях в большинстве районов европейской части СССР.
4. Создать постоянные семенные плантации определенных фенологических форм разновидностей дуба методом прививки.
5. Рубками ухода формировать насаждения с преобладанием в составе позднораспускающейся формы дуба, не повреждающейся весенней группой листогрызущих насекомых и мучнистой росой.
6. Тщательно обосновать для каждого района и крупных лесных массивов оптимальный возраст рубки древостоев с учетом конкретных лесорастительных условий.
7. Своевременно осуществлять защитные мероприятия против дендрофильных насекомых.
В выступлениях участников конференций подчеркивалась необходимость регионального подхода к решению проблем.
Исследования в лесостепном Поволжье показали, что старовозрастные дубовые древостой сложного строения хорошо выполняют защитные и водоохранные функции. В целях непрерывности лесопользования старовозрастные древостой, в зависимости от их назначения (группы, категории), целесообразно вовлекать в рубку постепенно или вообще не рубить. В последнем случае задача хозяйства состоит в том, чтобы сохранять сложную структуру старовозрастных дубовых древостоев.
Наличие периодических массовых усыханий дубрав ставит перед лесными органами (и не только перед ними) вопрос об организации крупных гидрологических мероприятий, направленных на подъем межени в реках лесостепной и степной зон.