Методика визначення антропогенних станів ПТК

Основною діагностичною ознакою антропогенних модифікацій ПТК є ступінь зміненості вертикальної структури. Вертикальна будова геокомплексу в поєднанні з іншими характеристиками чітко вказує на ту чи іншу антропогенну модифікацію (цикл, фазу або стадію).

Оскільки вихідним станом антропогенного циклу є корінний стан ПТК, цикли модифікацій доцільно називати відповідно до корінних типів рослинності.

Антропогенні фази визначаються на основі польових досліджень порівнянням сучасної вертикальної будови геокомплексу з будовою корінних ПТК.

Антропогенні фази відрізняються між собою не тільки морфологічними особливостями, а й сукупністю характеристик генетичних горизонтів: видовим складом рослинності, морфологічними і хімічними властивостями грунтових горизонтів, потужністю і складністю будови геногоризонтів та ін.

Корінна (лісова, лісостепова, степова) фаза характеризує спонтанне функціонування фацій за відсутності виражених у вертикальній структурі антропогенних змін /. Фітоценоз відрізняється видовою різноманітністю і багатоярусністю. Наявні деревний, чагарниковий, чагарничковий і трав’яний яруси. Грунтовий профіль складається з горизонтів: лісова підстилка (Не – 0-3 см); гумусовий горизонт (3-14 см); гумусовий перехідний горизонт (HP – 14-28 см); материнська порода (Р – 28 см і нижче).

Вторинно-лісова (степова) фаза. В результаті суцільної вирубки корінний фітоценоз замінений похідним. Зменшилась кількість ярусів (горизонтів), потужність підстилки, гумусового і гумусового перехідного горизонтів.

Післялісова лучна антропогенна фаза встановлюється при антропогенно обумовленій зміні лісової рослинності лучною. В умовах сінокосіння або помірного випасу трав’яні фітоценози характеризуються ще відносно високою видовою різноманітністю при пануванні різнотрав’я і злаків. Відбуваються суттєві зміни і у грунті, на місці підстилки виникає дернина.

Деградаційна фаза. Розорювання післялісових лук або степової рослинності призводить до утворення одновидового рослинного угруповання сільськогосподарських культур. Верхні горизонти грунту внаслідок оранки переміщаються, дернина вже не утворюється, вміст гумусу зменшується. Збалансованість взаємозв’язків компонентів фації різко послаблюється, вона стає нестійкою і вразливою до процесів деградації (водна і вітрова ерозія та ін.).

Спостереження на моніторингових полігонах.

Реалізація ландшафтного моніторингу неможлива без постійних комплексних ландшафтно-моніторингових спостережень на геоекологічних полігонах.

Важливим організаційним принципом моніторингу є регіональний принцип, який передбачає максимальне врахування природних умов і особливостей господарської діяльності у межах конкретних фізико-географічних регіонів (областей, районів, населених пунктів).

Детальними моніторинговими дослідженнями повинні бути охоплені всі основні (репрезентативні) геокомплекси, які функціонують як у заповідному режимі, так і в умовах різноваріантних антропогенних навантажень. Це зумовлює необхідність організації спостережень на спеціальних ключових ділянках – тестових ландшафтно-моніторингових полігонах (регіональних геоекологічних полігонах).

Програма вивчення антропогенно порушених геокомплексів повинна включати: визначення ступеня порушеності ПТК, тенденцій зміни антропогенних впливів; вивчення механізмів реакції геокомплексів на конкретні впливи; моделювання і прогнозування антропогенних станів природних одиниць; розробка рекомендацій щодо оптимізації природокористування в ПТК конкретних видів.

Крім того, моніторингові дослідження доцільно організувати і на ряді допоміжних тестових ділянок. Вони повинні складатися з ПТК, що знаходяться в умовах різних видів антропогенних впливів. Головною організаційною формою спостережень тут будуть напівстаціонарні і маршрутні дослідження.

Практична реалізація моніторингу.

Ландшафтний моніторинг проводиться шляхом створення двох взаємопов’язаних підсистем: 1) оперативного контролю та 2) поточного контролю.

Оперативний ландшафтний моніторинг – система збирання, обробки і передачі термінової інформації про різкі зміни стану природних територіальних комплексів, які можуть бути викликані катастрофічними амплітудами ритмів природно-географічних процесів (бурани, повені, селі і т.д.), або екологічно небезпечними викидами (скидами) забруднюючих речовин. Основним його завданням є констатація реального стану геокомплексів на даний момент, передбачення їх змін, а також оцінювання можливих наслідків впливу на здоров’я людей. При цьому слід опиратись на існуючу мережу пунктів державного моніторингу спостереження і контролю за забрудненням навколишнього середовища та організацію, при потребі, додаткових контрольних пунктів.

Швидка обробка та інтерпретація первинної інформації за допомогою оперативних моніторингових карт дозволяє визначити просторово-часові тенденції зміни несприятливої екологічної ситуації у конкретних геокомплексах, а також розробити невідкладні заходи щодо попередження виникнення небажаних процесів і явищ.

Завданням підсистеми поточного ландшафтного моніторингу є проведення періодичного (через 1-5 років) повторного моніторингового картографування та контрольних спостережень за станом ПТК на ландшафтно-моніторингових постах (геоекологічних полігонах).

Геоекологічний полігон складається з кількох еталонних природних і господарсько освоєних ділянок у межах контрольованої території. Ділянки повинні охоплювати території урочищ, водозборів.

Програма спостережень на полігоні включає контроль за проведенням господарських робіт, змивом грунтів, дренажним стоком, вмістом забруднюючих речовин у атмосферних опадах, поверхневих і підземних водах. Періодично відбираються проби грунтів і рослинної продукції для проведення аналізів на вміст забруднюючих речовин (залишків пестицидів, нітратів, важких металів та ін.).

Для обгрунтування заходів, спрямованих на попередження і усунення негативних наслідків господарської діяльності у сільськогосподарських ландшафтах (агроландшафтах), розробки методів оптимізації природокористування з одержанням максимуму продукції при одночасному формуванні безпечної екологічної ситуації, необхідна організація моніторингу в агроландшафтах.

Агроландшафти є антропогенними системами, які створені для вирощування і забезпечення максимальної продуктивності сільськогосподарських культур. Відсутність захисного рослинного покриву весною та у літньо-осінній період, організація території агроландшафтів без врахування особливостей ландшафтно-водозбірної будови, знищення рослинного покриву і розорювання земель на ерозійно-небезпечних схилах (транзитний тип місцевості) призводять до геохімічної трансформації ландшафтів, виникнення водно-ерозійних процесів, руйнування і деградації грунтів, порушення природної просторової біогеохімічної організованості території та формування нестійких агроекосистем.

Внаслідок значного переміщення речовини і енергії в агроландшафтах удобрені сільськогосподарські угіддя слід розглядати як “геохімічні поля”, особливо ті ділянки на яких вирощуються культури інтенсивного типу (цукровий буряк, кукурудза, картопля) з використанням високих доз мінеральних добрив, а також засобів захисту рослин (гербіциди, фунгіциди). Внесені на поля добрива і пестициди опиняються у складі поверхневого стоку і виносяться у водні об’єкти, обумовлюючи забруднення річкових та інших поверхневих вод.

Результатом антропогенних змін при трансформації природних ландшафтів у агроландшафти (особливо при значній кількості орних земель) без врахування екологічної ємності ландшафтів, рельєфу місцевості, меліоративних функцій рослинного покриву та інших факторів є біохімічне виснаження ландшафтів. Транзитний тип території перетворюється у збіднюючий.

У зв’язку з цим в агроландшафтах необхідно організувати ландшафтно-геохімічний моніторинг, основним завданням якого є аналіз глибини і спрямованості трансформації угідь в агроландшафтах з метою обгрунтування навантажень відповідно до можливого (гранично-допустимого) рівня порушення природних ландшафтів, а також вивчення факторів, які визначають продуктивність сільськогосподарських угідь.

На основі моніторингових досліджень формується “обличчя” території агроландшафту, проводиться її зонування, дається обгрунтування диференційованої організації території і структури угідь на водозборах, а також необхідних елементів грунтоводоохоронної інфраструктури.

Структура моніторингу в агроландшафтах повинна базуватися на геоекологічних полігонах, які розміщуються у вершинах растрової сітки 16´16 км. На полігонах закладаються локальні пункти постійного спостереження з охопленнями усіх видів угідь (ліси, луки, рілля, водні об’єкти), урочищ і типів місцевостей (плакори, схилові землі, заплави річок), описуються морфологічні ознаки грунтів, відбираються зразки грунту, для визначення фізичних (об’ємна і питома маса, пористість), фізико-хімічних і хімічних властивостей (кислотність грунту, вміст гумусу, азоту, фосфору, калію, важких металів, пестицидів, радіонуклідів). На цих же ділянках методом площадок 1´1 м визначається маса рослинного покриву (продуктивність угіддя) і відбираються зразки рослин для аналізу. Відбираються також проби атмосферних опадів, поверхневих (з постійних і тимчасових водотоків) і підземних вод для вивчення їх хімічного складу.

Контрольні запитання

1 Ландшафтний моніторинг та його об’єкти.

2 Дайте характеристику ландшафтному кадастру.

3 Яка роль ландшафтно-моніторингового картування?

4 Методика визначення антропогенних станів ПТК.

5 Як проводять спостереження на ландшафтно-моніторингових полігонах?

6 Моніторинг в агроландшафтах.