Размещено на http://www.allbest.ru/

Львівський національний університет імені Івана Франка

ЕКОЛОГІЧНИЙ СТАН АҐРОЛАНДШАФТІВ ПОДІЛЬСЬКОГО ПОБУЖЖЯ ТА ШЛЯХИ ЙОГО ОПТИМІЗАЦІЇ

11.00.11 - конструктивна географія і раціональне використання природних ресурсів

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата географічних наук

КІПТАЧ ФЕДІР ЯСОНОВИЧ

Львів - 2001

АНОТАЦІЯ

Кіптач Ф.Я. Екологічний стан аґроландшафтів Подільського Побужжя та шляхи його оптимізації. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.11 - конструктивна географія і раціональне використання природних ресурсів. - Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, 2001.

Дисертацію присвячено питанням оцінки екологічного стану аґроландшафтів лісостепових височин Подільського Побужжя та оптимізації структури земельних угідь. Запропоновано удосконалену методику, розроблено алгоритм і визначено та систематизовано критерії оцінки екологічного стану аґроландшафтів відповідно до наслідків антропогенного навантаження. Обгрунтовано п'ять рівнів екологічного стану: сприятливий, задовільний, передкризовий, кризовий і катастрофічний. На підставі аналізу даних польових і камеральних досліджень структури земельних угідь, ґрунтового покриву та аґроландшафтних систем визначено пріоритетні чинники формування екологічного стану аґроландшафтів лісостепових височин Подільського Побужжя. На їх основі оцінено екологічний стан аґроландшафтів дослідних ділянок, які є типовими для аґроландшафтів лісостепу Подільського Побужжя. З метою поступової стабілізації, а згодом і покращення екологічного стану аґроландшафтів, рекомендовано оптимізовану картографічну модель розміщення земельних угідь, що відповідає природно-ландшафтній структурі території.

Ключові слова: аґроландшафти, місцевості, аґроландшафтні смуги, урочища, екологічний стан, критерії, показники, нормування, оптимізація.

Аннотация

Киптач Ф.Я. Экологическое состояние агроландшафтов Подольского Побужья и пути его оптимизации. - Рукопись.

Дисcертация на соискание ученой степени кандидата географических наук по специальности 11.00.11 - конструктивная география и рациональное использование природных ресурсов. - Львовский национальный университет имени Ивана Франко, Львов, 2001.

Диссертация посвящена вопросам оценки экологического состояния и оптимизации структуры земельных угодий агроландшафтов лесостепных возвышенностей Подольского Побужья. Предложено усовершенствованную методику, разработан алгоритм и систематизированы критерии оценки экологического состояния.

Анализом исходных данных собственных полевых, лабораторно-аналитических и картографических исследований подтверждено, что: а) в структуре земельных угодий агроландшафтов в пределах исследуемых участков №№ 1...4 преобладают угодья, которые дестабилизируют экологическое состояние - пашня и земли, выведенные с сельскохозяйственного производства. Они занимают, соответственно: 89,70; 75,80; 93,40 и 87,93% их общей площади. И, наоборот, угодья, которые стабилизируют экологическое состояние агроландшафтов занимают всего: 8,96; 18,20; 5,00 и 7,57% общей площади исследуемых участков; б) в структуре почвенного покрова эродированные почвы занимают, соответственно к исследуемым участкам №№ 1...4: 87,30; 47,90; 80,20 и 29,37% их общей площади. В результате эрозии средневзвешенные потери содержания гумуса почв пахотных горизонтов (0-30см) исследуемых участков №№ 1...4 в сравнении с эталонными агроландшафтами составили, соответственно: 1,1; 0,5; 0,9 и 0,2%. В пределах исследуемых участков №№ 1...4 агроландшафтные системы склонов крутизной 0-1^о занимают, соответственно: 5,6; 30,6; 10,5 и 41,5% их общей площади; 1-2^о - 15,7; 13,6; 16,3 и 28,4%; 2-3^о - 16,8; 17,8; 12,3 и 12,9%; 3-5^о - 15,6; 10,8; 19,2 и 7,7%; 5-7^о - 22,8; 6,9; 10,6 и 3,0%; 7-10^о - 20,5; 10,4; 27,5 и 3,3%. Агроландшафтные системы эрозионноопасных склонов крутизной более 3-5^о занимают, соответственно: 43,3; 17,3; 38,1 и 6,3% общей площади исследуемых участков.

Комплексные исследования структуры земельных угодий, почвенного покрова и агроландшафтных систем дали возможность определить приоритетные факторы формирования экологического состояния в агроландшафтах: а) нарушение соотношения между экостабилизирующими (многолетние насаждения, пастбища, сенокосы, кустарники, леса и лесные полосы, болота) и экодестабилизирующими (пахотные земли) земельными угодьями, и несоответствие их размещения сложному ландшафтному строению территории; б) эродированность территории вследствии поверхностного водного смыва почв (слабо-, средне- и сильносмытые); в) эродированность территории линейной водной эрозией (овраги), нарушение земель строительством жилых и хозяйственных обьектов, дорог, а также добычей полезных ископаемых (земли, выведенные из сельскохозяйственного производства). Вследствии эрозионной деградации почв уменьшается содержание гумуса, особенно в пахотных (0-30см) слоях, и снижается урожайность районированых сельскохозяйственных культур. В соответствии с имы определено экологическое состояние в трех видах агроландшафтов Подольского Побужья: а) в сильно расчлененной лесостепной возвышенности (исследуемый участок № 1) состояние оценено как катастрофическое; б) в значительно расчлененной лесостепной возвышенности (исследуемый участок № 2) состояние определено как кризисное; в) в значительно расчлененной лесостепной возвышенности (исследуемый участок № 3) - как катастрофическое и г) в умеренно расчлененной лесостепной возвышенности (исследуемый участок № 4) - как предкризисное.

С целью стабилизации, а в послествии и улучшения экологического состояния агроландшафтов, рекомендована оптимизированная структура земельных угодий. Размещение земельных угодий приведено в соответствие с ландшафтным строением територии. Кормовые угодья, леса и лесные полосы проэктировали, исходя из конструктивно-ландшафтного размещения водоохранных и почвозащитных насаждений. В первую очередь, рекомендуется залужить и залесить распаханные склоны балок и гряд междуречий крутизной 5-10^о и более, на которых образовались сильносмытые, а местами (верховья балок) и среднесмытые почвы, которые малопригодны для сельскохозяйственного производства и продуктивного пастбищного животноводства. В структуре земельных угодий агроландшафтов, угодья, которые стабилизируют их экологическое состояние, должны занимать, в соответственных видах агроландшафтов, более: 50,86; 37,60; 48,70 і 32,47% их общей площади. И, наоборот, угодья, которые дестабилизируют экологическое состояние агроландшафтов, должны занимать, соответственно, не более: 47,80; 56,40; 49,80 і 63,23% их общей площади.

Ключевые слова: агроландшафты, местности, агроландшафтные полосы, урочища, экологическое состояние, критерии, показатели, нормырование, оптимизация.

аґроландшафт екологічний земельний

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. В умовах зростаючого впливу суспільства на природне довкілля необхідно проводити комплексні великомасштабні дослідження та оцінку екологічного стану аґроландшафтів. Причини цієї необхідності полягають у невідповідості територіальної організації сільськогосподарського виробництва структурі ґрунтового покриву, що є першопричиною деградації аґроландшафтів. Ця невідповідність є результатом недостатньої оцінки складних міжекосистемних зв'язків у природі. Заходи з припинення деградації аґроландшафтів слід починати з приведення у відповідність внутрішньогосподарської організації території з особливостями ґрунтового покриву. Такий напрям досліджень є ефективний з позицій екологізації сільськогосподарського виробництва та збереження аґроландшафтних систем будь-якого регіону.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційне дослідження пов'язане з наступними науково-дослідними темами, які безпосередньо виконував здобувач: 1. Госпдоговірною темою ВМ 7-95 “Великомасштабне картування ґрунтів з метою контурної організації території Старосинявського району Хмельницької області”, номер державної реєстрації 0197V017093, 1995-1996 роки; 2. Держбюджетною темою ВЕ-714Б “Розробити систему метризації природних комплексів для оцінки екологічної ситуації в регіоні”, номер державної реєстрації 0196V017375, 1996-1998 роки.

Мета і задачі дослідження. Метою дослідження є вивчення та оцінка екологічного стану аґроландшафтів лісостепу Подільського Побужжя. На підставі оцінки екологічного стану аґроландшафтів рекомендувати шляхи поступового припинення “конфлікту” між функціональним використанням аґроландшафтів та їх природно-ресурсним потенціалом. Виходячи з цього, були поставлені такі задачі:

- удосконалити методику, розробити алґоритм та систематизувати критерії оцінки екологічного стану аґроландшафтів за масштабами антропогенного впливу на довкілля і його наслідками;

- розробити інтегральні індекси оцінки ролі ряду хімічних елементів-забруднювачів елементарних аґроландшафтних систем і геокомпонентів у формуванні геоекологічної напруги та інтегральні індекси оцінки екологічного стану агроландшафтів;

- апробувати методику оцінювання екологічного стану аґроландшафтів на чотирьох модельних для аґроландшафтів ділянках у межах землекористування адміністративних та господарських одиниць. Для цього під час комплексних польових досліджень:

- дослідити територіальну структуру земельних угідь, що відображена на планах землекористування, адекватно до реальної їх структури на місцевості, аґроландшафтних систем та їх центральної структурно-функціональної підсистеми - ґрунтового покриву;

- оцінити екологічний стан аґроландшафтів лісостепу Подільського Побужжя і на його підставі обґрунтувати рекомендації щодо оптимізації структури земельних угідь в аґроландшафтах дослідних ділянок та поліпшення їх екологічного стану.

Об'єктом дослідження є аґроландшафтні системи різних рангів у межах адміністративних та господарських одиниць, які сформувалися і функціонують при тривалій взаємодії сільськогосподарського виробництва та природного середовища.

Предметом дослідження є екологічний стан аґроландшафтів та пов'язані з ним пріоритетні екологічні проблеми.

Методи дослідження. Для удосконалення методики, розробки алгоритму та визначення критеріїв оцінки екологічного стану аґроландшафтів за наслідками антропогенного навантаження використовувалися камеральні (вивчення статистичних і літературних джерел, аналіз фондових даних і результатів лабораторних досліджень) і польові методи досліджень. Аналіз даних польових досліджень проводився за допомогою хіміко-аналітичних, математичних і картографічних методів.

Наукова новизна одержаних результатів. Дисертація присвячена теоретичному узагальненню наукових підходів до конструктивно-географічного вивчення аґроландшафтів та обґрунтуванню шляхів вирішення важливої наукової проблеми - оптимізації землекористування і покращення аґроекологічного стану на території лісостепу Подільського Побужжя.

Наукова новизна роботи полягає в:

- удосконаленні методики, розробці алгоритму та систематизації критеріїв оцінки екологічного стану аґроландшафтів за масштабами антропогенного впливу на довкілля і його наслідками;

- розробці інтегральних індексів оцінки ролі ряду хімічних елементів-забруднювачів елементарних аґроландшафтних систем і геокомпонентів у формуванні геоекологічної напруги та інтегральних індексів оцінки екологічного стану аґроландшафтів;

- оцінці екологічного стану аґроландшафтів лісостепу Подільського Побужжя на підставі комплексних великомасштабних польових досліджень територіальної структури земельних угідь, ґрунтів та ландшафтних систем;

- обґрунтуванні рекомендацій щодо оптимізації структури земельних угідь в аґроландшафтах дослідних ділянок та поліпшення їх екологічного стану.

Практичне значення одержаних результатів. Наукова цінність роботи полягає у розробці питань теорії регіональних конструктивно-географічних досліджень та оцінки екологічного стану аґроландшафтів лісостепу Подільського Побужжя, обґрунтуванні напрямів оптимізації структури та інтенсивності землекористування в умовах зростаючого антропогенного впливу на довкілля.

Практична цінність дослідження полягає в оцінці екологічного стану аґроландшафтів у межах чотирьох дослідних ділянок, характерних для лісостепової височини Подільського Побужжя, на основі комплексного великомасштабного дослідження стуктури земельних угідь, ґрунтів та аґроландшафтних систем. На підставі оцінки екологічного стану агроландшафтів і їх ресурсного потенціалу, обґрунтовано схему оптимізації структури земельних угідь. Оптимізаційні заходи дозволять привести у відповідність інтенсивність використання природних ресурсів з територіальною структурою ландшафтних систем та їх аґропотенціалом.

Наукові положення, розробки та практичні висновки дисертаційного дослідження рекомендуються для використання об'єктами аґропромислового комплексу України з метою оптимізації внутрішньогосподарської організації землекористувань та підвищення продуктивності аґроландшафтів.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота виконана особисто здобувачем і є результатом самостійних досліджень. Удосконалено методику конструктивно-географічного аналізу і синтезу, обґрунтовано критерії оцінки екологічного стану аґроландшафтів з урахуванням масштабів і спектру антропогенного навантаження. Проведено значний обсяг комплексних великомасштабних польових досліджень структури земельних угідь, ґрунтів та аґроландшафтних систем лісостепу на прикладі Подільського Побужжя з метою оцінки екологічного стану аґроландшафтів. Обстежено 1147 ґрунтових розрізів і проведено лабораторно-аналітичні дослідження 180 видібраних ґрунтових зразків на території дослідних ділянок площею понад 11000 га. Розроблено та обґрунтовано моделі (в тому числі картографічні) оптимізації структури земельних угідь до рівня адекватного складності ландшафтної будови території.

Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати дисертаційної роботи доповідалися на міжнародній науковій конференції “Сучасні проблеми охорони земель” (Київ, 1997), міжнародній науково-практичній конференції “Українська геоморфологія: стан і перспективи” (Львів, 1997), міжнародній науково-практичній конференції “Українське Полісся: вчора, сьогодні, завтра” (Луцьк, 1998), VIII з'їзді Українського географічного товариства (Київ-Луцьк, 2000), наукових конференціях географічного факультету Львівського національного університету імені Івана Франка (1996-2000). Матеріали великомасштабних ґрунтово-географічних досліджень передані і використовуються сільськими, районними та обласними об'єктами аґропромислового комплексу Хмельницької області.

Публікації. На тему дисертації автором і за його участю опубліковано 11 праць загальним обсягом 2,32 д.а., в тому числі: 8 у збірниках наукових праць, 2 у матеріалах конференцій і 1 у тезах ІІІ з'їзду ґрунтознавців і агрохіміків Української РСР. З них 6 одноосібних, обсягом 1,52 д.а; 5 - у співавторстві загальним обсягом 0,8 д.а. Особистий внесок у публікаціях із співавторами 0,27д.а.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація викладена на 122 сторінках машинописного тексту. Складається зі вступу, 4 розділів, висновків, списку використаних джерел (252 найменування), проілюстрована 22 рисунками (19 стор.), 12 таблицями (20 стор.), містить 19 додатків (45 стор.). Загальний обсяг дисертації 228 сторінок.

2. Основний зміст роботи

У вступі розкрито актуальність теми, сформовано мету і завдання дисертаційного дослідження, об'єкт і предмет еколого-ландшафтознавчого вивчення, обґрунтовано наукову новизну, виділено особистий внесок у розробку наукових результатів, їх теоретичне і практичне значення.

У першому розділі “Методологічні основи оціночних досліджень екологічного стану аґроландшафтів” обґрунтовано екологічно-ландшафтознавчу концепцію і удосконалено методику оцінки екологічного стану аґроландшафтів на базі теоретичних та методичних розробок таких вчених: В.А. Ніколаєва (1979); Т.Д. Александрової, М.П. Крилова (1990); Б.І. Кочурова (1992); В.Т. Гриневецького, Л.М. Шевченко (1993); М.Д. Гродзинського (1993); В.М. Пащенка (1993, 1999); П.Г. Шищенка (1988, 1999); Л.Г. Руденка, А.І. Бочковської (1995); А.П. Сапожнікова (1996) та інших.

Обґрунтовано основні поняття (аґроландшафт і аґроландшафтні смуги, норми і нормування, стійкість аґросистем, критерії і показники, еталони-свідки, екологічний стан і оптимізація) та принципи оцінки екологічного стану аґроландшафтів (комплексності, поєднання, обов'язковості, факторності, вибірковості, територіальності, конкретності і хронохарактерності).

Запропоновано алґоритм оцінки екологічного стану аґроландшафтів, який складається із шести етапів (концептуального, інформаційно-аналітичного, польового, камерального, оціночного та геоінформаційного) та обгрунтовано п'ять рівнів екологічного стану аґроландшафтів (сприятливий, задовільний, передкризовий, кризовий і катастрофічний).

Оцінку екологічного стану аґроландшафту дослідної ділянки пропонуємо виразити за допомогою інтегрального індексу:

V^N_n > IV^N_n > III ^N_n > II ^N_n > I ^N_n (1)

де I...V - стани геокомпонентів аґроландшафтів залежно від критеріїв антропогенного навантаження та його наслідків: сприятливий, задовільний, передкризовий, кризовий, катастрофічний; n - номери за порядком розташування критеріїв антропогенного навантаження та його наслідків, залежно від яких оцінювався екологічний стан аґроландшафтів дослідних ділянок; N - загальна кількість критеріїв антропогенного навантаження та його наслідків, за якими оцінюється екологічний стан аґроландшафтів.

Проведені у першому розділі дослідження дали змогу обґрунтовати екологічно-ландшафтознавчу концепцію, удосконалити методику і розробити алґоритм оцінки екологічного стану аґроландшафтів.

Другий розділ “Критерії оцінки екологічного стану аґроландшафтів” присвячений розробці системи показників оцінки екологічного стану аґроландшафтів за такими інформативними критеріями: а) стан земельних угідь аґроландшафтів; б) еродованість території, яка спричинена поверхневою водною ерозією ґрунтів (слабо,- середньо- і сильнозмиті ґрунти), лінійною водною ерозією (яри). І як наслідок - дегуміфікація ґрунтів і зниження врожаю районованих сільськогосподарських культур; в) порушення земель будівництвом господарських будівель та помешкань, прокладанням доріг і видобуванням корисних копалин тощо; г) переущільнення ґрунтів; д) спрацювання торфового горизонту осушених ґрунтів; ж) забруднення ґрунтів та інших геокомпонентів залишковим вмістом пестицидів, важкими металами та їх сполуками і радіоактивними ізотопами ¹³⁷Cs, або ⁹⁰Sr, або ²³⁹Pu.

На підставі комплексних польових досліджень структури земельних угідь, ґрунтів та аґроландшафтних систем у межах дослідних ділянок аґроландшафтів лісостепу Подільського Побужжя визначено пріоритетні чинники формування екологічного стану аґроландшафтів:

1. Порушення співвідношення між екостабілізуючими та екодестабілізуючими земельними угіддями і неадекватність їх розміщення складності ландшафтної будови території. Стан аґроландшафтів дослідних ділянок ми пропонуємо оцінювати за допомогою “коефіцієнта стійкості земельних угідь”, який визначається за формулою (В.В.Медведєв та співавтори, 1996):

= (1)

де - коефіцієнт стійкості земельних угідь, у частках від одиниці; - загальна площа умовно екостабілізуючих земельних угіддь (багаторічні насадження, пасовища, сіножаті, чагарники, лісосмуги, ліси, болота), га; - загальна площа екодестабілізуючих земельних угіддь (рілля), га.

2. Еродованість території внаслідок поверхневого водного змиву ґрунтів (слабо-, середньо- і сильнозмиті), яка визначається за формулою [М.Н.Заславський, 1983; І.П.Ковальчук, 1997]:

(2)

де - еродованість території внаслідок поверхневого водного змиву ґрунтів, у частках від одиниці; - загальна площа змитих ґрунтів (слабо-, середньо- і сильнозмиті), га; - загальна площа аґроландшафтів у межах дослідних ділянок, га.

3. Еродованість території лінійною водною ерозією (яри), порушення земель будівництвом господарських будівель та помешкань, прокладанням доріг і видобуванням корисних копалин (кар'єри), яка визначається за формулою:

(3)

де - еродованість ґрунтів лінійною водною ерозією (яри), порушення земель будівництвом господарських будівель та помешкань, прокладанням доріг і видобуванням корисних копалин (землі, виведені із сільськогосподарського виробництва), у частках від одиниці; - загальна площа земель, виведених із сільськогосподарського виробництва, га; - загальна площа аґроландшафтів у межах дослідних ділянок, га.

Внаслідок ерозійної деградації ґрунтів зменшується вміст гумусу, особливо в орних (0-30см) горизонтах, і знижується врожай районованих сільськогосподарських культур. Виходячи з цих тверджень, для розрахунку нормативних показників станів аґроландшафтних систем залежно від вмісту гумусу в ґрунтах нами запропонований середньозважений коефіцієнт вмісту гумусу в ґрунтах, який визначається за формулою:

(4)

де - середньозважений коефіцієнт вмісту гумусу в ґрунтах аґроландшафтних систем, у частках від одиниці; - середні показники вмісту гумусу в ґрунтах (0-30см горизонтах) аґроландшафтних систем, %; - площі ґрунтів аґроландшафтних систем, га; - середні показники вмісту гумусу в незмитих ґрунтах (0-30см горизонтах) еталонних аґроландшафтних систем, %; - площі ґрунтів еталонних аґроландшафтних систем, га. Для визначення середньозважених показників вмісту гумусу в ґрунтах аґроландшафтних систем пропонуємо використати формулу:

(5)

де - середньозважений показник вмісту гумусу в ґрунтах (0-30см горизонтах) аґроландшафтних систем, %; - середні показники вмісту гумусу в ґрунтах (0-30см горизонтах), %; - площі ґрунтів, га; - загальна площа аґроландшафтних систем у межах дослідних ділянок, га.

Для перерахунку урожайності районованих сільськогосподарських культур відповідно до ступеня еродованості ґрунтів, у порівнянні з незмитими аналогами пропонуємо середньозважений коефіцієнт урожайності сільськогосподарських культур, який визначається за формулою:

= (6)

де - середньозважений коефіцієнт урожайності сільськогосподарських культур у межах аґроландшафтних систем, у частках від одиниці; - поправочні коефіцієнти урожайності сільськогосподарських культур залежно від ступеня змиву ґрунтів, у частках від одиниці; - площа незмитих ґрунтів, га; - площі слабо-, середньо- і сильнозмитих ґрунтів, га; - загальна площа аґроландшафтних систем у межах дослідних ділянок, га.

Середньозважений показник зменшення урожайності сільськогосподарських культур у межах аґроландшафтів пропонуємо визначати за формулою:

(7)

де - середньозважений показник зменшення урожайності сільськогосподарських культур, у відсотках; - середньозважений коефіцієнт урожайності сільськогосподарських культур у межах аґроландшафтних систем дослідних ділянок, у частках від одиниці;

Проведені дослідження дали змогу розробити систему критеріїв та їх показників з метою оцінки екологічного стану аґроландшафтних систем.

Третій розділ “Екологічний стан аґроландшафтів лісостепу Подільського Побужжя" присвячений апробації методики оцінки екологічного стану аґроландшафтів у межах чотирьох дослідних ділянок, які є типовими для аґроландшафтів лісостепу Подільського Побужжя. Для отримання оціночних показників екологічного стану аґроландшафтів була проведена картографічна інвентаризація структури земельних угідь, ґрунтів та аґроландшафтних систем. Аналіз вихідних даних польових, лабораторно-аналітичних і картографічних досліджень підтверджує, що: а) в структурі земельних угідь аґроландшафтів лісостепу Подільського Побужжя переважають екодестабілізуючі угіддя - рілля та землі, виведені із сільськогосподарського виробництва. Вони займають, відносно дослідних ділянок №№ 1...4: 89,70; 75,80; 93,40 і 87,93% їх загальної площі. І, навпаки, угіддя, що стабілізують екологічний стан аґроландшафтів становлять незначний відсоток, відповідно: 8,96; 18,20; 5,00 і 7,57% від загальної площі дослідних ділянок; б) в структурі ґрунтового покриву еродовані ґрунти займають значний відсоток, відносно дослідних ділянок №№ 1...4: 87,30; 47,90; 80,20 і 29,37% їх загальної площі. Ерозія ґрунтів зумовила зниження їх родючості. Середньозважені втрати вмісту гумусу ґрунтів (0-30см орних горизонтів) для аґроландшафтів дослідних ділянок №№ 1...4 у порівнянні із еталонами-свідками становлять, відповідно: 1,1; 0,5; 0,9 і 0,2%. У межах дослідних ділянок №№ 1...4 аґроландшафтні системи схилів крутістю 0-1^о займають, відповідно: 5,6; 30,6; 10,5 і 41,5% їх загальної площі; 1-2^о - 15,7; 13,6; 16,3 і 28,4%; 2-3^о - 16,8; 17,8; 12,3 і 12,9%; 3-5^о - 15,6; 10,8; 19,2 і 7,7%; 5-7^о - 22,8; 6,9; 10,6 і 3,0%; 7-10^о - 20,5; 10,4; 27,5 і 3,3%. Аґроландшафтні системи ерозійно небезпечних схилів крутістю більше 3-5^о займають, відповідно: 43,3; 17,3; 38,1 і 6,3% від загальної площі дослідних ділянок.

Проведені дослідження структури земельних угідь, ґрунтів та аґроландшафтних систем дали змогу визначити пріоритетні чинники формування екологічного стану аґроландшафтів лісостепу Подільського Побужжя у межах дослідних ділянок: а) порушення співвідношення між умовно екостабілізуючими та екодестабілізуючими земельними угіддями; б) еродованість території поверхневою водною ерозією ґрунтів. Внаслідок ерозійної деградації зменшується вміст гумусу ґрунтів і втрачається їх родючість, зокрема, знижується врожай районованих сільськогосподарських культур; в) еродованість території лінійною водною ерозією та порушення земель будівництвом господарських будівель та помешкань, прокладанням доріг і видобуванням корисних копалин - землі, виведені із сільськогосподарського виробництва.

Відповідно до пріоритетних чинників формування екологічного стану в трьох видах аґроландшафтів:

І. Сильно розчленованої лісостепової височини Подільського Побужжя (дослідна ділянка № 1) за: а) порушенням співвідношення між умовно екостабілізуючими та екодестабілізуючими земельними угіддями визначено стан як катастрофічний; б) еродованістю території поверхневою водною ерозією ґрунтів стан оцінено також як катастрофічний; в) еродованістю території лінійною водною ерозією та порушеними землями, виведеними із сільськогосподарського виробництва , визначено задовільний стан. Адекватно середньозваженому коефіцієнту вмісту гумусу ґрунтів визначено середньозважений показник вмісту гумусу ґрунтів (0-30см горизонті) для аґроландшафту - . У порівнянні з ґрунтами еталонних аґроландшафтів (4,5%) середньозважені втрати вмісту гумусу ґрунтів становлять 1,1%. За нашою градацією це область передкризового стану. За обрахованим середньозваженим коефіцієнтом урожайності сільськогосподарських культур аґроландшафту ( - див. формули (6,7) можна стверджувати, що їх урожайність у порівнянні з еталонними аґроландшафтами може знизитися на такий відсоток: гречки - 11%, озимого жита - 13%, люцерни - 14%, вівса - 17%, конюшини - 21%, озимої пшениці - 21%, гороху - 22%, ярого ячменю - 28%, однорічних трав - 29%, проса - 31%, кукурудзи на зелений корм - 38%, цукрових буряків - 38%, картоплі - 38% і кукурудзи на зерно - 42%.

Екологічний стан аґроландшафту у межах дослідної ділянки № 1 можна виразити за допомогою інтегрального індексу (див. індекс 1):

V¹⁸ _1,2 > IV¹⁸ _13...17 > III¹⁸ _4...12,18 > II¹⁸ ₃

Оцінка екологічного стану аґроландшафту підтверджує, що основними серед пріоритетних чинників його формування є еродованість території поверхневою та лінійною водною ерозією у поєднанні із порушеними землями, виведеними із сільськогосподарського виробництва . Сумарний коефіцієнт еродованості території та порушенності земель засвідчує, що в аґроландшафті сформувався катастрофічний екологічний стан.

II. Значно розчленованої лісостепової височини Подільського Побужжя (дослідна ділянка № 2) за: а) порушенням співвідношення між умовно екостабілізуючими та екодестабілізуючими земельними угіддями визначено стан як катастрофічний; б) еродованістю території поверхневою водною ерозією ґрунтів стан оцінено як передкризовий; в) еродованістю території лінійною водною ерозією та порушеними землями, виведеними із сільськогосподарського виробництва визначено передкризовий стан. Адекватно середньозваженому коефіцієнту вмісту гумусу ґрунтів визначено середньозважений показник вмісту гумусу ґрунтів (0-30см горизонті) для аґроландшафту - . У порівнянні з ґрунтами еталонних аґроландшафтів (3,2%) середньозважені втрати вмісту гумусу ґрунтів становлять 0,5%. За нашою градацією це область передкризового стану. За обрахованим середньозваженим коефіцієнтом урожайності сільськогосподарських культур аґроландшафту можна стверджувати, що їх урожайність у порівнянні з еталонними аґроландшафтами може знизитися на такий відсоток: гречки - 6%, озимого жита - 7%, люцерни - 8%, вівса - 10%, конюшини - 12%, озимої пшениці - 12%, гороху - 12%, ярого ячменю - 15%, однорічних трав - 16%, проса - 18%, кукурудзи на зелений корм - 22%, цукрових буряків - 21%, картоплі - 22%, кукурудзи на зерно - 24%.

Екологічний стан аґроландшафту у межах дослідної ділянки № 2 виражаємо інтегральним індексом:

V¹⁸ ₁ > III¹⁸ _2,3,8...18 > II¹⁸ _4...7

Сумарний коефіцієнт еродованості території та порушенності земель підтверджує, що в аґроландшафті сформувався кризовий екологічний стан .

Агроландшафт: Значно розчленована лісостепова височина Подільського Побужжя. Місцевість: Пасма межиріч з покривом лесів на палеоген-неогеновій основі. Агроландшафтні смуги привершинних поверхонь пасм: (Під-)урочища: 8 - привершинні поверхні пасм нахилом 1-2^о з покривом лесів та чорноземів глибоких малогумусних середньосуглинкових, розорані. Агроландшафтні смуги схилів пасм: (Під-)урочища: 17 - слабопологі (2-3^о) схили пасм з покривом лесів та чорноземів глибоких малогумусних слабозмитих середньосуглинкових, розорані. 19 - пологі (3-5^о) схили пасм з покривом лесів та чорноземів глибоких малогумусних слабозмитих середньосуглинкових із плямами середньозмитих 10-30%, розорані. 22 - пологі (3-5^о) схили пасм з покривом лесів та чорноземів глибоких малогумусних середньозмитих середньосуглинкових, розорані. 25 - слабоспадисті (5-7^о) схили пасм з покривом лесів та чорноземів глибоких малогумусних середньозмитих середньосуглинкових, розорані. 27 - слабоспадисті (5-7^о) схили пасм з покривом лесів та чорноземів типових малогумусних сильнозмитих середньосуглинкових, розорані, частково під багаторічними насадженнями. Агроландшафтні смуги ярково-балкової мережі: (Під-)урочища: 36 - слабоспадисті (5-7^о) схили балок з покривом лесів та чорноземів глибоких малогумусних середньозмитих середньосуглинкових, розорані, частково під різнотравно-злаковою рослинністю та чагарниками . 38 - слабоспадисті (7-10^о) схили балок з покривом лесів та чорноземів типових малогумусних сильнозмитих середньосуглинкових, розорані, частково під різнотравно-злаковою рослинністю та чагарниками. 39 - днища верхів'їв балок з покривом сучасних делювіальних відкладів та лучно-чорноземних намитих середньосуглинкових ґрунтів, розорані, частково під різнотравно-злаковою рослинністю. 41 - днища балок з покривом алювіально-делювіальних відкладів та лучно-болотних середньосуглинкових ґрунтів під осоково-різнотравною рослинністю. Агроландшафтні смуги річкових терас: (Під-)урочища: 46 - плосковипуклі поверхні терас з покривом лесів та чорноземів глибоких малогумусних середньосуглинкових, розорані, частково під різнотравно-злаковою рослинністю. 56 - слабопологі (1-2^о) видолинки стоку з покривом сучасних делювіальних відкладів та лучно-чорноземних намитих середньосуглинкових ґрунтів, розорані, частково під різнотравно-злаковою рослинністю. - межі (під-)урочищ.

IIа. Значно розчленованої лісостепової височини Подільського Побужжя (дослідна ділянка № 3) за: а) порушенням співвідношення між умовно екостабілізуючими та екодестабілізуючими земельними угіддями визначено стан як катастрофічний; б) еродованістю території поверхневою водною ерозією ґрунтів стан оцінено також як катастрофічний; в) еродованістю території лінійною водною ерозією та порушеними землями, виведеними із сільськогосподарського виробництва , визначено задовільний стан. Адекватно середньозваженому коефіцієнту вмісту гумусу ґрунтів визначено середньозважений показник вмісту гумусу ґрунтів (0-30см горизонті) для аґроландшафту - . У порівнянні з ґрунтами еталонних аґроландшафтів (3,2%) середньозважені втрати вмісту гумусу ґрунтів становлять 0,9%. За нашою градацією це область передкризового стану. За обрахованим середньозваженим коефіцієнтом урожайності сільськогосподарських культур аґроландшафту можна стверджувати, що їх урожайність у порівнянні з еталонними аґроландшафтами може знизитися на такий відсоток: гречки - 12%, озимого жита - 15%, люцерни - 14%, вівса - 19%, конюшини - 22%, озимої пшениці - 23%, гороху - 25%, ярого ячменю - 30%, однорічних трав - 32%, проса - 33%, кукурудзи на зелений корм - 41%, цукрових буряків - 40%, картоплі - 40%, кукурудзи на зерно - 44%.

Екологічний стан аґроландшафту у межах дослідної ділянки № 3 виражаємо інтегральним індексом:

V¹⁸ _1,2 >IV¹⁸ _12...17 > III¹⁸ _4...11,18 > II¹⁸ ₃

Сумарний коефіцієнт еродованості території та порушенності земель підтверджує, що в аґроландшафті, у межах дослідної ділянки №3, сформувався катастрофічний екологічний стан (див. рис. 2).

Умовні позначення

Аґроландшафти: І - сильно розчленована лісостепова височина Подільського Побужжя (дослідна ділянка №1); ІІ - значно розчленована лісостепова височина Подільського Побужжя (дослідна ділянка № 2); ІІа - значно розчленована лісостепова височина Подільського Побужжя (дослідна ділянка № 3); ІІІ - помірно розчленована лісостепова височина Подільського Побужжя (дослідна ділянка № 4).

III. Помірно розчленованої лісостепової височини Подільського Побужжя (дослідна ділянка № 4) за: а) порушенням співвідношення між умовно екостабілізуючими та екодестабілізуючими земельними угіддями визначено стан як катастрофічний; б) еродованістю території поверхневою водною ерозією ґрунтів стан оцінено як задовільний; в) еродованістю території лінійною водною ерозією та порушеними землями, виведеними із сільськогосподарського виробництва , стан визначено також як задовільний. Адекватно середньозваженому коефіцієнту вмісту гумусу ґрунтів визначено середньозважений показник вмісту гумусу ґрунтів (0-30см горизонті) для аґроландшафту - . У порівнянні із ґрунтами еталонних аґроландшафтів (3,9%) середньозважені втрати вмісту гумусу ґрунтів становлять 0,2%. За нашою градацією це область задовільного стану. За обрахованим середньозваженим коефіцієнтом урожайності сільськогосподарських культур аґроландшафту можна стверджувати, що їх урожайність у порівнянні з еталонними аґроландшафтами може знизитися на такий відсоток: гречки - 3%, озимого жита - 3%, люцерни - 4%, вівса - 5%, конюшини - 6%, озимої пшениці - 6%, гороху - 5%, ярого ячменю - 7%, однорічних трав - 7%, проса - 9%, кукурудзи на зелений корм - 11%, цукрових буряків - 11%, картоплі - 12%, кукурудзи на зерно - 12%.

Екологічний стан аґроландшафту у межах дослідної ділянки № 4 виражаємо інтегральним індексом:

V¹⁸ ₁ > III¹⁸ _14...17 > II¹⁸ _2...13,18

Сумарний коефіцієнт еродованості території та порушенності земель підтверджує, що в аґроландшафті сформувався передкризовий екологічний стан (див. рис. 2).

Проведені дослідження дали змогу оцінити екологічний стан аґроландшафтів лісостепу Подільського Побужжя у межах дослідних ділянок відповідно до пріоритетних чинників його формування на протязі тривалого періоду.

У п'ятому розділі “Оптимізація структури земельних угідь аґроландшафтів лісостепу Подільського Побужжя”, з метою поступової стабілізації, а згодом і покращення екологічного стану аґроландшафтів та їх ресурсного потенціалу, обґрунтовано схему оптимізації структури земельних угідь. Оптимізаціїні заходи дозволять привести у відповідність інтенсивність використання природних ресурсів з територіальною структурою ландшафтних систем та їх аґропотенціалом. У цьому випадку, розміщення земельних угідь буде відповідати не тільки структурі ґрунтового покриву, але і аґроландшафту, загалом. Для аґроландшафтів дослідних ділянок обраховані площі земельних угідь, їх відсоток від загальної площі землекористувачів, а також співвідношення умовно екостабілізуючих земельних угідь до екодестабілізуючих. Аналіз даних рекомендованого розміщення земельних угідь у відповідності із ландшафтною структурою дослідних ділянок засвідчив, що в структурі земельних угідь аґроландшафтів, угіддя, що стабілізують їх екологічний стан, повинні займати відносно дослідних ділянок №№ 1...4 понад: 50,86; 37,60; 48,70 і 32,47% їх загальної площі. І, навпаки, угіддя, що дестабілізують екологічний стан аґроландшафтів, повинні займати, відповідно, не більше: 47,80; 56,40; 49,80 і 63,23% від загальної площі дослідних ділянок.

Таким чином, рекомендована схема оптимізованого розміщення земельних угіддь у відповідності з територіальною структурою ландшафтних систем та їх аґропотенціалом, дасть змогу поступово стабілізувати, а згодом і покращити екологічний стан аґроландшафтів дослідних ділянок.

ВИСНОВКИ

2. Основою оцінки екологічного стану аґроландшафтів та конструктивно- ландшафтного обґрунтування оптимізованої структури земельних угідь повинні бути результати ґрунтово-географічних і ландшафтних досліджень та складені на їх підставі карти земельних угідь, ґрунтів і аґроландшафтних систем.

3. Аналіз даних польових, лабораторно-аналітичних і картографічних досліджень підтверджує, що: а) в структурі земельних угідь аґроландшафтів у межах дослідних ділянок №№ 1...4 переважають екодестабілізуючі угіддя - рілля та землі, виведені із сільськогосподарського виробництва. Вони займають, відповідно: 89,70; 75,80; 93,40 і 87,93% їх загальної площі. І, навпаки, угіддя, що стабілізують екологічний стан аґроландшафтів займають незначний відсоток, відповідно: 8,96; 18,20; 5,00 і 7,57% площі дослідних ділянок; б) в структурі ґрунтового покриву еродовані ґрунти займають значний відсоток, відносно дослідних ділянок №№ 1...4: 87,30; 47,90; 80,20 і 29,37% їх загальної площі. Ерозія ґрунтів зумовила зниження їх родючості та зменшення врожайності сільськогосподарських культур. Середньозважені втрати вмісту гумусу ґрунтів (0-30см орних горизонтів) для аґроландшафтів дослідних ділянок №№ 1...4 у порівнянні із еталонами-свідками становлять, відповідно: 1,1; 0,5; 0,9 і 0,2%. У межах дослідних ділянок №№ 1...4 аґроландшафтні системи схилів крутістю 0-1^о займають, відповідно:- 5,6; 30,6; 10,5 і 41,5% їх загальної площі; 1-2^о - 15,7; 13,6; 16,3 і 28,4%; 2-3^о - 16,8; 17,8; 12,3 і 12,9%; 3-5^о - 15,6; 10,8; 19,2 і 7,7%; 5-7^о - 22,8; 6,9; 10,6 і 3,0%; 7-10^о - 20,5; 10,4; 27,5 і 3,3%. Аґроландшафтні системи ерозійно небезпечних схилів крутістю понад 3-5^о, відповідно: 43,3; 17,3; 38,1 і 6,3% від загальної площі дослідних ділянок.

4. Пріоритетними чинниками формування екологічного стану аґроландшафтів у межах дослідних ділянок є: а) порушення співвідношення між екостабілізуючими та екодестабілізуючими земельними угіддями і невідповідність їх розміщення територіальній структурі аґроландшафтних систем; б) еродованість території внаслідок поверхневої водної ерозії ґрунтів (слабо-, середньо- та сильнозмиті ґрунти) і лінійної водної ерозії (яри). в) порушення земель будівництвом господарських будівель та помешкань, прокладанням доріг і видобуванням корисних копалин. Внаслідок ерозійної деградації зменшується вміст гумусу ґрунтів і втрачається їх родючість, зокрема, знижується врожай сільськогосподарських культур.

5. Адекватно до пріоритетних чинників формування екологічного стану на протязі тривалого періоду в трьох видах аґроландшафтів: а) сильно розчленованої лісостепової височини Подільського Побужжя (дослідна ділянка № 1) оцінено стан як катастрофічний; б) значно розчленованої лісостепової височини Подільського Побужжя (дослідна ділянка № 2) визначено кризовий стан; в) значно розчленованої лісостепової височини Подільського Побужжя (дослідна ділянка № 3) - як катастрофічний і г) помірно розчленованої лісостепової височини Подільського Побужжя (дослідна ділянка № 4) оцінено стан як передкризовий.

6. З метою поступової стабілізації, а згодом і покращення екологічного стану аґроландшафтів, рекомендовано схему оптимізованої структури земельних угідь. Розміщення земельних угідь приведено у відповідність з ландшафтною будовою території. У структурі земельних угідь аґроландшафтів, угіддя, що стабілізують їх екологічний стан, повинні займати відносно дослідних ділянок №№ 1...4 понад: 50,86; 37,60; 48,70 і 32,47% їх загальної площі. І, навпаки, угіддя, що дестабілізують екологічний стан аґроландшафтів, повинні займати, відповідно, не більше: 47,80; 56,40; 49,80 і 63,23% від загальної площі дослідних ділянок.

7. Для збільшення площ угідь, що стабілізують екологічний стан аґроландшафтів і впровадження екологічної системи землеробства, необхідно повністю передати земельні ресурси в приватну (фермери) чи кооперативну (фермерські спілки) власність з передбаченням податкових пільг за їх збереження.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЇ ВИКЛАДЕНІ У ПУБЛІКАЦІЯХ

1. Кіптач Ф.Я.. Оцінка екоситуації в ландшафтних системах за залишковою кількістю пестицидів у ґрунті та інших геокомпонентах // Вісн. Львів. ун-ту. Сер.геогр. - Вип. 23 “Генезис, географія і екологія грунтів” (до 40-річчя започаткування великомасштабних ґрунтових досліджень в Україні). - Львів: Простір М. - 1998. - С. 242 - 246.

2. Кіптач Ф. Оцінка екоситуації аґроландшафтів Подільського Побужжя // Вісн. Львів. ун-ту. Сер.геогр. - Вип. 26. - 2000. - С. 35-40.

3. Кіптач Ф. Оцінка екоситуації в аґроландшафтах за щільністю будови орного горизонту ґрунтів // Вісн. Львів. ун-ту. Сер.геогр. - Вип. 27. - 2000. - С. 102-107.

4. Кавин М.В., Урбанович О.І., Варга С.П., Кіптач Ф.Я., Дорош М.В.. Природні територіальні системи як об'єкт раціоналізації використання земельних ресурсів Подільського Побужжя (у межах Гайсинського району Вінницької області) // Вісн. Львів. ун-ту. Сер.геогр. - Вип. 17. - 1990. - С. 75-77. Особистий внесок Кіптача Ф.Я.: висвітлено ландшафтні передумови раціонального використання земельних ресурсів Подільського Побужжя (20%, обсяг - 0,04 друк. арк.).

5.Кукурудза С.І., Кіптач Ф.Я. До методики оцінювання екоситуації в ландшафтних системах за вмістом важких металів // Український географічний журнал. - 2000. - №4. - С. 35-39. Особистий внесок Кіптача Ф.Я.: висвітлено підходи до методики оцінювання екоситуації в ландшафтних системах за вмістом важких металів (80%, обсяг - 0,24 друк. арк.)

6. Кіптач Ф.Я., Кукурудза С.І. Оцінка екоситуації в аґроландшафтах за вмістом

гумусу в орному горизонті ґрунтів // Вісн. Дніпропетр. аграр. ун-ту. - № 1-2. - 1999. - С. 122-124. Особистий внесок Кіптача Ф.Я.: висвітлено методику оцінки та оцінена екоситуація в агроландшафтах за вмістом гумусу грунтів в орному горизонті (50%, обсяг - 0,09 друк. арк.).

7. Кіптач Ф.Я. Оцінка екоситуації в ландшафтних системах за рівнем "спрацювання" торфового горизонту ґрунтів // Зб. наук. пр. "Українське Полісся: вчора, сьогодні, завтра". - Луцьк, 1998. - С. 63 - 64.

8. Кіптач Ф. Оцінка екоситуації аґроландшафту помірно розчленованої лісостепової височини Подільського Побужжя // Зб. наук. пр.: В 3-х т. - Київ-Луцьк: Ред. вид-во “Вежа” Волин. ун-ту, 2000. - Т.3 “Україна та глобальні процеси: географічний вимір”. - С. 102-106.

9. Кіптач Ф. Оцінка геоекоситуації за наслідками ерозії ґрунтового покриву // Матеріали міжнар. наук.-практ. конф. “Українська геоморфологія: стан і перспективи” (25-26 листопада 1997р.). - Львів: Львів. ун-т. - 1997. - С. 195-197.

10. Кукурудза С.І., Кіптач Ф.Я., Койнова І.Б. Гідрогенні та антропогенні чинники деградації земель Західного регіону України // Труды межгосуд. науч. конф. (Киев, 10-12 сентября 1997 г.): В 3 ч. - Киев: СОПС Украины, НАН Украины. - 1997. - Часть 2 “Современные проблемы охраны земель”. - С. 236-237. Особистий внесок Кіптача Ф.Я.: висвітлено антропогенні чинники деградації земель Західного регіону України (33%, обсяг - 0,04 друк. арк.).

11. Кавын Н.В., Варга С.П., Киптач Ф.Я. Изменение почв Подольско-Побужской лесостепи при интенсивном сельскохозяйственном использовании // Тез. докл. ІІІ сьезда почвов. и агрохим. Украинской ССР “Мелиорация и охрана почв” (10-14 сентября 1990г.). - Харьков: Украин. НИИ почвов. и агрохим. - 1990. - С. 178. Особистий внесок Кіптача Ф.Я.: висвітлено фізико-хімічна зміна грунтів лісостепу Подільського Побужжя внаслідок інтенсивного сільськогосподарського використання (33%, обсяг - 0,02 друк. арк.).

Размещено на Allbest.ru