Екологічна безпека природних і антропогенно модифікованих геосистем

Значна кількість забруднюючих речовин (тверді частки, сполуки азоту, фосфору і калію, пестициди) надходить у водні геосистеми з дифузних джерел. Об'єми поверхневого стоку і кількість у них забруднюючих речовин значно перевищують ті, що надходять із стаціонарних джерел. У цьому контексті надзвичайно важливою проблемою є зменшення екологічного ризику забруднення малих річок (довжина до 10 км, річки І і ІІ порядків), які формують водність і якість води великих річок. Малі річки є першим і дуже вразливим (внаслідок низького потенціалу самоочищення) елементом гідрографічної мережі річкового басейну. Гідрологічний режим і якість води в них у значній мірі залежать від структурно-функціональної організації території їх водозборів (співвідношення лучних, польових, лісових і водних геосистем). Внаслідок пріоритетного використання земель для ведення аграрного виробництва відбулась антропогенна модифікація природних геосистем у річкових басейнах, результатами якої є значне зростання площі агрогеосистем (польових, лучних. садових), особливо орних земель і зменшення площі лісових геосистем.

Незбалансоване співвідношення між геосистемами на водозборах обумовило зростання об'ємів поверхневого стоку і розвиток водно-ерозійних процесів і, як наслідок, винос у водні геосистеми (річки, ставки, водосховища) значної кількості продуктів ерозії грунтів (мулисті частки), органічних речовин і біогенних елементів (азоту, фосфору і калію), які спричиняють замулювання водних геосистем і забруднення води в них. Із внесених під посіви сільськогосподарських культур у досліджуваному регіоні 42,2 тис. тонн азотно-фосфорно-калійних мінеральних добрив близько 20 % (8,5 тис. тонн) щорічно виноситься поверхневим стоком у малі річки, які дренують агрогеосистеми.

2.4 Зміна клімату та її наслідки

Зміна клімату відноситься до основних екологічних ризиків, які визначають екологічну безпеку геосистемно диференційованого навколишнього середовища [319, с. 221]. В рамках загальної проблеми зміни клімату важливим напрямом є вивчення змін кліматичних характеристик в окремих регіонах України, зокрема в регіоні Українських Карпат і прилеглих територій. Актуальність регіональних досліджень зміни клімату зумовлена необхідністю виявлення місцевих особливостей змін температури повітря, атмосферних опадів, вологості повітря, а також зміни регіонального гідрологічного циклу (опади-випаровування-річковий стік). Зміна клімату негативно позначається на геосистемах (екосистемах), біорізноманітті, водних і біотичних ресурсах, а також здоров'ї людей. Усі складові цієї загальної комплексної кліматичної проблеми зараз активно вивчаються. Основна увага приділяється оцінкам змін фізичних параметрів атмосфери, океану, суходолу і кріосфери внаслідок антропогенного впливу на кліматичну систему [22, 51, 139, 143, 174, 201, 202, 218, 231, 235, 259, 267, 447].

Проблема зміни клімату набула важливого наукового і прикладного значення у зв'язку із значними негативними екологічними і соціально-економічними наслідками цих змін. Підвищення середньої річної температури Північної півкулі у другій половині ХХ століття за швидкістю і величиною наростання виходить за межі природних флуктуацій, пов'язаних зі зміною сонячної активності, вулканічної діяльності [139].

Викиди в атмосферу і збільшення в ній концентрації парникових газів та аерозолей, що є наслідком господарської діяльності людини (причинно-наслідковий зв'язок) впливають на кліматичну систему Землі, викликаючи зростання температури, зміну кількості опадів та інших фізичних параметрів навколишнього середовища, зумовлюючи екстремальні погодні явища.

За останні 100 років загальне підвищення температури на планеті становить 0,76 (0,54-0,95) °С. До 2100 року температура може зрости на 3°С, але не виключається також підвищення на 5,8°С [143, с 7, 21]. Сценарії глобальної зміни клімату прогнозують також зростання кількості опадів, інтенсифікацію гідрологічного циклу (вологообігу). Згідно з концепцією природних циклів клімату передбачається формування тепло-сухої фази клімату, яка буде розвиватися на фоні багатовікової тенденції потепління в період з 2005-2007 до 2025-2028 років [201, 202].

Підвищення активних температур повітря в усіх регіонах України зафіксовано з кінця ХХ століття. Середня річна температура повітря у Західному регіоні України за період 1901-1995 роки зросла на 1,1-1,7°С. Відносно менші зміни спостерігались щодо опадів [139].

Клімат - це багаторічний режим (усереднений стан) погоди за певний період часу, який визначається географічною широтою місцевості, висотою над рівнем моря, рельєфом суші та іншими факторами [346, с. 236]. Елементи клімату коливаються в часі. Поряд з їх періодичними коливаннями (добовий, місячний і річний хід) існують неперіодичні зміни метеорологічних елементів з різними часовими масштабами. Для коротких інтервалів часу (дні або місяці) неперіодичні зміни метеорологічного режиму характеризують коливання погоди, причиною яких є нестабільність атмосферної циркуляції. Для довготривалих інтервалів часу (декілька років) характерними є довготривалі періодичні зміни, які на великих територіях мають спільні риси. Такі зміни характеризують коливання клімату [51, с 74].

Погода - це реалізація клімату (метеорологічних елементів - температура повітря, опади, швидкість вітру, вологість повітря) певної географічної широти з можливими відхиленнями-аномаліями від кліматичного стандарту. Аномалії погоди (проливні дощі, сильні морози, посухи, урагани, шторми та ін.) стають дедалі частішими і наносять значну шкоду (збитки) у всіх сферах економічної діяльності людини.

Зміна клімату - це зміна факторів погоди, відхилення їх параметрів від кліматичного стандарту (норми) для певної географічної широти; будь-які кліматичні зміни у часі як наслідок природних змін або людської діяльності.

Однією із причин зміни клімату є парниковий ефект атмосфери Землі - властивість атмосфери регулювати променевий теплообмін з космічним простором. Здатність атмосфери поглинати теплове випромінювання, яке випромінює земна поверхня внаслідок її нагрівання сонячною радіацією в основному залежить від наявності в ній водяної пари та вуглекислого газу (СО₂). Протягом останніх 10 тисяч років вміст СО₂ у повітрі становив 0,03 %, а його загальна кількість в атмосфері складала 740 млрд. тонн. У даний час концентрація СО₂ збільшилася на 30 % і кількість його в атмосфері Землі зростає щорічно на 10 млрд. тонн [235, с. 39].

Причинами підвищення концентрації СО₂ та інших парникових газів (метану - СН₄, закису азоту - N₂О₂) в атмосфері є:

– спалювання викопного палива (нафта, вугілля, газ), розвиток автотранспорту та зміна землекористування; викиди СО₂ у світі перевищують 20 млрд. тонн/рік; якщо не зупинити цей процес, то розбалансованість кліматичної системи може призвести до катастрофічних наслідків [143, с. 4, 5, 12];

– зменшення фотосинтетичної ємності рослинного покриву, в основному за рахунок зменшення у два рази світової площі лісів до 3,87 млрд. га, що становить 26 % площі суші [Стойко. 2012, с. 24, журнал ІФ НТУНГ];

Україна підписала Рамкову конвенцію ООН про зміну клімату та Кіотський протокол до неї і зобов'язалася не перевищувати викиди парникових газів рівня 1990 року - 950 млн. тонн СО₂-екв. За кількістю викидів парникових газів Україна займає 11-е місце у світі. Рівень викидів парникових газів (СО₂, СН₄, N₂O, фторовані гази) у 2009 році становив 400 млн. тонн СО₂-екв., а викиди СО₂ - 185,2 млн. тонн. У 2010 році викиди СО₂ становили 198,2 млн. тонн, СН₄ - 0,85 млн. тонн [259, с. 16]. На території України за останні 100 років середня річна температура повітря підвищилася на 0,7°С і тенденція її збільшення зберігається [Клімат України, 2003]. Україні загрожують аномальні температурні умови, перетворення степів у пустелі, нестача питної води, повені і паводки, затоплення територій, сильні вітри. Все це негативно впливає на економічний розвиток, екологічну і національну безпеку держави [259, с. 33].

Для характеристики зміни клімату можна використовувати середні величини метеорологічних елементів за період декількох десятиліть, що дозволяє виключити вплив нестійкості атмосферної циркуляції на елементи метеорологічного режиму [51, с. 75]. Для оцінювання зміни клімату нами використані дані про середні місячні і річні температури повітря, місячні та річні суми атмосферних опадів за 1990-2011 роки 27-ми метеостанцій, які функціонують у Карпатському регіоні (Закарпатська, Львівська, Івано-Франківська і Чернівецька області), а також відхилення цих показників від кліматичних стандартних норм (1961-1990 роки, період відносної стабілізації клімату для України) [175].

2.4.1 Зміна температури повітря

Температура повітря є важливою характеристикою температурного режиму території, має значний вплив на формування погодних умов і регіонального клімату. Вивчення температури повітря, як стану температурного режиму в умовах глобального потепління клімату, є особливо актуальним, тому що її коливання спричиняють зміни погоди, які мають як позитивні, так і негативні наслідки. Температура повітря вище 25°С є небезпечним явищем, особливо за відсутності опадів і низької вологості повітря у період вегетації сільськогосподарських культур в агрогеосистемах, деревних і чагарникових порід у лісових геосистемах, оскільки призводить або до значного зниження продуктивності, або до відмирання (загибелі) рослин, наприклад масового всихання ялинників у всіх типах лісорослинних умов Українських Карпат, на схилах всіх експозицій та деревостанах різного віку [105, с. 32, 36].

Термічні фактори суттєво впливають на життєдіяльність рослин, від теплових умов залежать географічне поширення рослин, видовий склад і продуктивність рослинного покриву, його сезонні зміни. При низьких температурах повітря рослини пошкоджуються внаслідок утворення в їх тканинах льоду (вимерзання рослин). Підвищення температури понад певні параметри призводить до руйнування хлорофілу, опіків листя, відмирання кореневої системи та інших пошкоджень рослин, які при екстремально високих температурах повітря призводять до загибелі рослин. При дуже високих температурах продуктивність рослин наближається до нуля [51, с. 78].

Одержані нами в результаті аналізу кліматичних спостережень на метеостанціях дані свідчать про наявність в регіоні Українських Карпат і прилеглих територій змін середньої місячної і середньої річної температури повітря за 1990-2011 роки порівняно із стандартними нормами. За останні 22 роки середня річна температура повітря в досліджуваному регіоні підвищилась на 0,4-1,0°С (табл. 1). Основним фактором, який визначає територіальні відмінності відхилень температури повітря від норми є висота місцевості над рівнем моря. Найменші позитивні відхилення середньорічної температури повітря від норми (0,4-0,7°С) відносяться до гірських територій (метеостанції Плай, Нижній Студений, Турка, Пожежевська, Селятин).

Найбільше підвищення температури повітря (1,4-4,1°С) спостерігається в зимові місяці (січень, лютий), особливо у Львівській і Закарпатській областях. У літні місяці (липень, серпень) температура підвищилась на 0,7-1,9°С. У Закарпатській і Львівській областях середньомісячна температура повітря у березні, квітні і травні була нижче норми на 0,1-1,0°С (табл. 2.10; рис. 2.13, 2.14).

Важливими є також зміни не тільки середньомісячних температур повітря, але й їх максимальних значень. Повторюваність аномально високих (максимальних) температур на території України у кінці ХХ ст. порівняно з початком століття зросла у 2-3 раза [139]. Середній максимум температури повітря у Карпатському регіоні становить 36°С, знижуючись у високогір'ї Карпат (Пожежевська, Плай) до 26°С. У річному ході найвищий максимум температури повітря (35-40°С) відмічається у літні місяці (червень-серпень). Порівняно з нормою середній за рік максимум температури повітря за період 1991-2005 роки зріс на 0,5-0,6°С, а у червні-серпні - на 0,9-1,9°С [221, с. 8, 13].

2.4.2 Зміна атмосферних опадів

Крім температурного режиму, на функціонування геосистем, у першу чергу їх біотичних компонентів (рослин і тварин), та умови життєдіяльності людини, значний вплив мають умови зволоження території, які визначаються кількістю атмосферних опадів та їх розподілом у часі. Дефіцит або надлишок вологи у грунті, низька вологість повітря створюють несприятливі умови для розвитку і продуктивності рослинного покриву, визначають сезонні зміни видового складу рослинного покриву, а також стани (добові, сезонні) геосистем.

У багаторічному циклі за досліджуваний період середньобагаторічна кількість атмосферних опадів у Карпатському регіоні порівняно з нормою зросла від 3 до 93 мм, крім метеостанцій Плай (-156 мм) і Хуст (-23 мм) у Закарпатській області, Кам'янка-Бузька (-7 мм) і Мостиська (-24 мм) у Львівській області, Івано-Франківськ (-44 мм) в Івано-Франківській області та Чернівці (-23 мм) і Новодністровськ (-55 мм) у Чернівецькій області (табл. 2.11; рис. 2.15, 2.16).

Річна і місячна кількість атмосферних опадів у 1990-2011 роках та відхилення їх величин від кліматичної норми у Карпатському регіоні характеризуються значною мінливістю і складним характером міжрічних коливань. За цей період відбувалась зміна (чергування) років з меншою або більшою порівняно із стандартною нормою кількістю опадів за рік.

За останні 22 роки річна кількість атмосферних опадів була нижчою від норми у Закарпатській області впродовж 8-11 років (по метеостанціях Ужгород і Плай, відповідно 14 і 17 років), у Львівській області - 7-11 (по метеостанції Мостиська - 15 років), в Івано-Франківській області - 9-12 (по метеостанції Івано-Франківськ - 16 років), у Чернівецькій області - 9-13 (по метеостанції Новодністровськ - 15 років). У найбільш «сухі» роки (1990, 1996, 2003, 2011) кількість опадів за рік була меншою від норми на 220-370 мм (по метеостанції Пожежевська у 2003 році - менша на 627 мм). У річному циклі найбільш сухими були місяці травень-липень, листопад і грудень.

Кількість років з вищою від норми річною сумою атмосферних опадів за досліджуваний період коливається в межах 9-14 років. Найбільша кількість опадів випала у 1998, 2001, 2008, 2010 роках (перевищення від норми коливалось в межах 280-450 мм). Максимальні перевищення річної кількості опадів спостерігались на метеостанціях Міжгір'я - 706 мм (1998 р.) і Пожежевська - 555 мм (2008 р.), 694 мм (2010 р.). Саме у ці роки на річках формувались катастрофічні паводки.

Кількість опадів, яка перевищує норму, припадає у більшості випадків на березень, червень-серпень і листопад. У «вологі» роки є також місяці з кількістю опадів значно меншою від норми (переважно це місяці квітень, травень і серпень).

2.4.3 Наслідки зміни клімату

Наслідками зміни клімату в регіоні Українських Карпат і прилеглих територій є:

- підвищення зимових температур повітря сприяє нестійкості снігового покриву і випаровуванню (сублімації) снігу, внаслідок чого зменшується поповнення грунтових вод і грунтова складова річкового стоку (знижується водність річок у період зимової межені), стануть меншими об'єми весняних повеней;

- зменшення кількості атмосферних опадів і зростання температури повітря у теплий період року підвищує екологічний ризик нестабільності річкового стоку і значного зниження водності річок у періоди літньої та осінньої меженей, що обумовлює необхідність удосконалення управління водними ресурсами, поглиблення очищення зворотних вод на очисних спорудах і перегляду нормативів гранично допустимих скидів у водні об'єкти;

- підвищення температури повітря сприяє висушуванню грунтів, внаслідок чого вода, яка надходить у грунт з атмосферними опадами після

- посушливого періоду, поглинається грунтом на поповнення вологозапасів до повної вологоємності і не надходить у грунтові води, що призводить до зниження рівня грунтових вод і, як наслідок, „висихання” колодязів, зменшення грунтової складової річкового стоку;

- збільшення частоти аномально великих (2-3 місячні норми) атмосферних опадів за короткий проміжок часу призводить до формування паводків, зокрема і катастрофічних, а також розвитку процесів водної ерозії грунтів, зсувів, селей, руйнування берегів річок;

- зміна клімату спричиняє періодично повторюване формування екстремальних факторів середовища (стресорів), таких як дуже високі/ низькі температури повітря, висушування або перезволоження грунтів (особливо у періоди інтенсивного росту рослин), які обумовлюють виникнення в біотичних компонентах геосистем (біоценозах) стресів, наслідками яких є зниження стійкості та продуктивності геосистем (лісових, лучних, аграрних) і, зокрема, всихання ялинових лісів, поширення шкідників і хвороб та ін.

Дія зміни клімату на рослинні формації є синергічною [385]. Темпи зміни кліматичних факторів можуть випереджувати можливості біологічних видів адаптуватися до змінених умов середовища, що негативно впливатиме на видовий склад біоценозів, життєвість та збереженість видів і, як наслідок може призвести до збіднення різноманіття [382, 384, 385].

2.5 Паводки та управління ними

Регіон Українських Карпат і прилеглих територій відноситься до районів з гірським розчленованим рельєфом, значною крутизною схилів, великою кількістю атмосферних опадів (від 600 до 1700 мм за рік). За останні роки відмічається зростання кількості випадків сильних і дуже сильних дощів за короткий період часу (250-350 мм за 2-3 дні). У зв'язку з цим тут завжди є потенційний ризик формування паводків (зокрема і катастрофічних), що загрожує екологічній безпеці регіону.

Паводки розглядаються як тимчасова акумуляція на денній поверхні значної кількості водяної маси з великою потенційною енергією, яка активно впливає на верхню зону геологічного середовища [437, с. 15]. Басейни річок на досліджуваній території характеризуються найвищим в Україні ризиком виникнення паводків та пов'язаних з ними небезпечних екзогенних геодинамічних процесів (зсуви, селі, руйнування берегів рік), затоплення значних територій, загроз життю людей та великих матеріальних збитків.

Катастрофічні паводки у Закарпатті (басейни рік Тиси, Латориці, Ужа) відбувались у 1926, 1947, 1957, 1970, 1988, 2000, 2002 роках, а на території Львівської, Івано-Франківської та Чернівецької областей (басейни рік Дністер, Прут) - у 1911, 1927, 1941, 1955, 1969, 1980, 1988, 2002, 2008 роках. Ризики формування паводків, які охоплюють тільки басейни окремих річок, виникають через 2-3 роки [5, 6, 65, 132, 168, 311, 383, 423].

Формування паводків спричинено природними і антропогенними факторами.

Природні фактори:

– збільшення частоти випадання великої кількості опадів на значних територіях за короткий період (250-350 мм за 2-3 дні). Повторюваність таких опадів за останні 35 років зростає. Збільшення випадків сильних дощів пов'язано із глобальними змінами клімату [5, с. 18; 162, с. 23; 318, с. 36; 383, с. 163; 437, с. 15];

– великі ухили русел рік і, як наслідок, велика швидкість стікання (короткі терміни добігання) води до основних рік, що сприяє швидкому підняттю рівнів води;

– розчленований рельєф і велика крутизна схилів. На основі створеної нами цифрової карти крутизни схилів для території Українських Карпат і прилеглих територій встановлено, що у Закарпатській області схили крутизною понад 10° займають 47,8 % території, Івано-Франківській - 28,2 %, Чернівецькій - 11,9 %, Львівській - 10.8 % (табл. 2.12; додаток Г). Круті схили переважають у гірських ландшафтах.

За таких умов дощові води дуже швидко стікають у долини річок, спричиняючи значне підняття рівнів води (до 10-12 м) як у притоках, так і в головних ріках (Тиса, Прут, Дністер) та затоплення заплав і надзаплавних терас.

Антропогенні фактори:

– руйнування первинної структури природних геосистем (зокрема рослинного покриву) і зниження лісистості території. Переважаючим процесом антропогенних змін природних геосистем в регіоні Українських Карпат і прилеглих територій була заміна лісових геосистем агрогеосистемами (рілля, сіножаті, пасовища). У природних (корінних) геосистемах переважали лісові геосистеми (понад 95 %), які внаслідок властивих їм водорегулюючих функцій зменшували ризик формування паводків [88, c. 31; 383, с. 165]. У структурі сучасного рослинного покриву вкриті лісом землі у Закарпатській області займають 51,2 %, Івано-Франківській - 43,6 %, Львівській - 28,8 %, Чернівецькій - 29,5 %. Загальна площа вкритих лісом земель в регіоні становить всього 2107 тис. га або 37,2 %. Корінні мішані різновікові деревостани з дуба, бука, ялини і ялиці замінені монокультурами ялини та простими одновіковими дубняками, бучняками і яличниками, внаслідок чого поверхневий стік збільшився у 2,8 раза, просочування води у грунт зменшилося на 5,6 % [88, c. 31];

– зниження водоакумулюючої ємності території. Екологічно необґрунтоване освоєння території призвело до утворення великих площ угідь (рілля, сіножаті, пасовища, забудовані землі, дороги), на яких, внаслідок низької водопроникності грунтів, формується поверхневий стік. Їх загальна площа - 2998 тис. га або 53,3 %. Крім того, при осушенні перезволожених грунтів побудовано понад 15 тис. км відкритих каналів. Це призвело до значного зниження водоакумулюючої ємності території [327, c. 37]. Атмосферні опади у вигляді поверхневого стоку швидко стікають у водотоки, формуючи паводки (у тому числі і катастрофічні);

– зниження повноти, спрощення видового складу, зміна вікової структури деревостанів, наземне тракторне трелювання деревини в лісах. Всі ці фактори призводять до зниження водорегулюючих функцій лісів і, як наслідок, їх здатності зменшувати поверхневий стік, максимальні витрати та рівні води в річках у паводковий період. Водорегулююча функція лісу - це його здатність нейтралізувати негативні явища при випаданні максимальних опадів. Кількісно вона визначається водорегулюючою ємністю (ВЄ) насадження і виражається коефіцієнтом водорегулювання (КВ). ВЄ - це кількість атмосферних опадів, яку ліс може затримати надземною частиною, підстилкою, грунтом, а також перевести з поверхневого стоку у внутрішньогрунтовий. КВ - це відношення величини ВЄ до максимальної кількості опадів за добу в регіоні. Для гірських лісів Криму ВЄ складає 340-390 мм [295, c. 50]. У лісовому фонді досліджуваного регіону переважають молодняки і середньовікові одновікові деревостани. В той же час найбільш високу водорегулювальну здатність мають стиглі різновікові деревостани [173, c. 175]. Водоакумулююча здатність стиглих букових лісів становить 140-160 мм, ялинових - 70-90 мм [383, c. 165];

– відсутність системи затримання (регулювання) поверхневого стоку на сільськогосподарських угіддях;

– відсутність догляду за руслами річок і потічків (усунення захаращення, поглиблення);

– відсутність споруд (перепади тощо) для зменшення швидкості стікання води в річках, у першу чергу І і ІІ порядків.

Значна увага приділяється питанню впливу лісу на формування паводків. У зв'язку з цим, актуальними є вивчення залежностей між лісистістю території та формуванням паводків. Проведений нами аналіз матеріалів Карпатської селестокової станції свідчить, що величина модулів стоку залежить від лісистості водозборів (табл. 2.13). При лісистості водозбору 93 % (р. Жонка) модулі стоку в 1,6-2,1 раза менші, порівняно з водозборами з меншою лісистістю - 77 % (р. Прут) і 83 % (р. Чорногірчик).

Таким чином, для зменшення паводкового ризику лісистість річкових басейнів у гірських ландшафтах повинна бути не нижчою 90 %.

На підставі матеріалів спостережень на Закарпатській водно-балансовій станції також встановлено, що за відсутності на водозборах лісів максимальні витрати води у річках збільшуються на 14 %. На вкритих лісом водозборах (лісистість 100 %) максимальні витрати води і рівні води у річках знижуються майже у 3 рази [90, c. 49]. У гірських ландшафтах водорегулювальна функція лісу проявляється при лісистості водозборів не нижче 70 % [295, c. 51].

Водорегулювальна функція лісів полягає у їх здатності зменшувати максимальні витрати та рівні води у ріці під час випадання дощів певної тривалості, величини та інтенсивності. Цей вплив залежить від характеристик лісу (породний склад, вік, повнота, продуктивність деревостану, глибина корененаселеного шару), площі і розташування на водозборі, а також грунтово-геологічних та морфометричних характеристик водозбору.

За період 1900-1966 років у досліджуваному регіоні було 150 випадків випадання дощів більше 100 мм/добу, 20 випадків - більше 150 мм/добу, 6 випадків - більше 200 мм/добу. Протягом 1700-1940 років паводки формувались через кожні 25 років. Після значних рубок деревини, проведених в лісах протягом 1946-1960 років, паводки виникають через 4 роки [383, c. 165]. Внаслідок змін клімату очікується наростання нестабільності погоди і збільшення випадків з інтенсивними опадами, що підвищує імовірність паводкових ризиків.

Формування паводків - процес спонтанний, слабо передбачуваний і обумовлюється принципом невизначеності. Однак, причинність виникнення паводків при цьому не порушується, а набуває імовірнісного характеру і залежить, у першу чергу, від кількості опадів. Тому неможливо точно передбачити де і коли сформується паводок. В регіоні Українських Карпат і прилеглих територій паводки зароджуються у високогірних і середньогірних типах ландшафтних місцевостей, для яких характерними є велика кількість опадів та значна крутизна схилів, і підсилюються накладанням паводкових вод, сформованих у передгірних і рівнинних типах місцевостей.

Попередити формування паводків практично неможливо. Тому важливим є розробка і впровадження заходів з протипаводкового захисту території, які повинні бути системними (комплексними), охоплювати всю територію басейну(ів) рік, виходячи з ризиків паводків 10 і 1 % забезпеченості, забезпечувати суттєве зменшення паводкового ризику і гарантувати екологічну безпеку. При цьому «паводковий ризик» ми розглядаємо як потенційно можливі втрати (збитки) від проходження паводків, включаючи життя людей, майно, будівлі та інші втрати; «прийнятний паводковий ризик» - як рівень потенційних втрат, які вважаються допустимими для суспільства за наявних соціально-економічних, екологічних та технічних умов.

У регіоні Українських Карпат і прилеглих територій побудовано значний протипаводковий комплекс. Однак, він базується тільки на регулюванні русел і річкового потоку (берегоукріплення, захисні дамби) і не забезпечує регулювання поверхневого схилового стоку на водозборах рік та підвищення водоакумулюючої ємності території. Наслідком відсутності ефективної системи управління паводками (протипаводкового захисту) є значні збитки від паводків, які за останні 10 років складають 8 млрд. грн., із них від паводку 2008 року - близько 6 млрд. грн., у тому числі по Івано-Франківській області - 4,0 млрд. грн. [6, с. 157]. У загальній сумі збитків, нанесених надзвичайними ситуаціями техногенного та природного характеру за період 1997-2008 роки збитки від паводків становлять 80 % [166, с. 7]. Внаслідок паводку 2008 року було затоплено 32,57 тис. га сільськогосподарських угідь, із яких в Івано-Франківській області - 27,0 тис. га, Чернівецькій - 3,13 тис. га, Львівській - 1,23 тис. га, Закарпатській - 1,21 тис. га [166, с. 8].

Попередження формування паводків і управління ними (зменшення паводкового ризику) пов'язано із значними труднощами через несумісність затрат на необхідні протипаводкові заходи з економічними можливостями суспільства. Управління паводком визначаємо як систему взаємопов'язаних заходів та управлінських рішень, які здійснюються у басейнах рік і спрямовані на зниження рівнів і витрат води у річках і, як наслідок, на мінімізацію збитків від проходження паводку. Управління паводками повинно розроблятися в єдиній системі інтегрованого управління річковим басейном.

Система протипаводкових заходів передбачає пріоритетність заходів на водозборах рік, які забезпечують зменшення поверхневого силового стоку і його перерозподіл в часі над регулювальними роботами в руслах і включає:

– конструювання і планування геосистем в межах басейнів основних рік та їх приток усіх порядків. Планування (ландшафтне планування) застосовується для просторової організації збалансованої структури і співвідношення природних і антропогенних геосистем, які забезпечують виконання ними екологічних, економічних і соціальних функцій [210, c. 6; 318, с. 36; 298, 301]. Для кожного басейну приток основних рік, а в їх межах для територій сільських (селищних) рад необхідно розробити проекти землеустрою з організацією території, яка забезпечує регулювання поверхневого схилового стоку і підвищення водоакумулюючої ємності території. Структура і підходи щодо проектування викладені у роботі [258+ Приходько, стаття Планування];

– збільшення площі лісів. Оптимальне співвідношення угідь (ліси: луки: водно-болотні угіддя: рілля) для басейнів гірських рік - 70-90: 10-35: 3-5: 8-12; передгірських - 40-60: 25-30: 5-10: 20-30; рівнинних - 20-30: 20-25: 10-15: 40-50;

– заборона суцільних рубок, перехід на вибіркову систему лісокористування, основою якої є поступові та вибіркові способи рубок;

– запровадження системи наближеного до природи лісівництва, за якого досягається безперервне відновлення і формування близьких до природних за структурою і за розвитком лісостанів, [415, c. 139];

– вирощування високоповнотних мішаних різновікових деревостанів з багатоярусною вертикальною структурою;

– збереження та охорона пралісів і старовікових насаджень;

– формування в межах басейнів рік лісів з оптимальним співвідношенням між віковими групами деревостанів (молодняки - 30 %, середньовікові - 30 %, пристигаючі - 20 %; стиглі і перестійні - 20 %);

– оптимізація структури лісів за категоріями, збільшення площі захисних лісів;

– розчищення і регулювання русел рік після проходження кожного значного паводка (забір наносних відкладень піщано-гравійної суміші, але не нижче встановленого для певної ділянки ріки рівня);

– будівництво у басейнах рік системи гідротехнічних споруд різного призначення: перепади, водойми-регулятори (ставки) на річках І-ІІ порядків; захисні дамби, берегоукріплення, акумулюючі ємності на річках ІІІ-VІ порядків; польдери - на рівнинних ділянках рік;

– зміна характеру використання затоплюваних орних земель (переведення їх у сіножаті або пасовища);

– формування регіональної екомережі - природного каркасу екобезпеки території [330];

– відселення людей та винесення об'єктів виробничої інфраструктури за межі територій можливого затоплення;

– створення регіональної спостережно-інформаційно- управлінської моніторингової системи на річках Тиса, Прут, Дністер та їх притоках.

Реалізація приведеної системи протипаводкових заходів забезпечить регулювання поверхневого схилового і руслового стоку, підвищення водоакумулюючої ємності території і, як наслідок, зниження максимальних модулів стоку, дасть змогу зменшити негативні наслідки від проходження паводків.

Розділ 3. Екологічна безпека геосистем

3.1 Визначення понять

Діяльність людини є вирішальним фактором значних змін природних геосистем та їх компонентів (геологічне середовище, грунти, повітря, вода, біота). Зростаючий антропогенний вплив на природне середовище обумовлює виникнення ситуацій, коли антропогенний фактор стає домінуючим. При цьому відбувається деградація функцій природних геосистем (ресурсна, захисна, середовищетвірна, геохімічна, гідрологічна, санітарна та ін.), руйнуються зв'язки, які забезпечують екологічну рівновагу у природних і антропогенно модифікованих геосистемах, виникають і розвиваються небезпечні процеси і явища, погіршується екологічний стан середовища життєдіяльності людини.

У зв'язку з цим виникає необхідність забезпечення і підвищення рівня екологічної безпеки природних і антропогенно модифікованих геосистем, які формують навколишнє середовище, що зумовлено:

по-перше, тим, що екологічна безпека є складовою національної безпеки, яка дедалі більше залежить від стану навколишнього середовища, природно-ресурсного потенціалу і його збалансованого (невиснажливого) використання, прогнозу та попередження виникнення і розвитку негативних процесів і явищ та надзвичайних ситуацій природного та техногенного характеру [163, 464];

по-друге, незадовільним і в багатьох аспектах кризовим станом навколишнього середовища і ресурсного потенціалу внаслідок: 1) використання природних ресурсів і ведення господарської діяльності без урахування законів, правил і принципів природокористування; 2) застосування у всіх галузях виробництва природоруйнівних, багатовідходних і екологонебезпечних технологій; 3) непідпорядкованості форм організації й економічних методів господарювання вирішенню завдань ресурсної та екологічної безпеки; 4) руйнування природного середовища (природних геосистем);

по-третє, вимогами реалізації концепції сталого (збалансованого) розвитку, яка вважається фундаментальною основою забезпечення екологічної безпеки навколишнього середовища для нинішнього та майбутнього поколінь;

по-четверте, виникненням і розвитком екологічних ризиків, що створює реальну загрозу ефективному функціонуванню природних і антропогенно модифікованих геосистем, життю і здоров'ю людей.

Проблема екологічної безпеки, яка розглядається як складний системний процес, що виявляється під час взаємодії природних, економічних, правових і соціальних чинників [163, с. 3], набула надзвичайної гостроти. Екологічну безпеку слід розглядати як невід'ємну складову безпеки людини, а отже визнавати однією з найважливіших соціальних цінностей в державі. У Конституції України [190, стаття 16] вказано, що забезпечення екологічної безпеки і підтримання екологічної рівноваги території України, подолання наслідків Чорнобильської катастрофи - трагедії планетарного масштабу, збереження генофонду Українського народу є обов'язком держави.

Враховуючи те, що антропогенний вплив на природне середовище буде зростати, необхідно розробити, наукові основи, методологію і методи реалізації екологічної безпеки природних і антропогенно модифікованих геосистем, складові компоненти яких формують природно-ресурсний потенціал і середовище життєдіяльності людей.

Вирішення означеної проблеми вбачається дуже важливим, адже її фундаментальне обгрунтування необхідне органам державного управління і місцевого самоврядування для формування стратегій і цілей екологічної політики, спрямованої на екологічно безпечний розвиток територій (регіонів).

Основи загальної концепції екологічної безпеки викладені у роботах О. М. Адаменка, О. М. Адаменка, Л. М. Архипової, Я. О. Барановського, Г. О. Білявського, В. О. Бокова, О. І. Бондаря, М. Д. Гродзинського, Б. М. Данилишина, Г. І. Дегодюка, О. Л. Дронової, А. Б. Качинського, І. П. Крайнова, А. В. Лущика, В. Ю. Некоса, Г. І. Рудька, Л. Г. Руденка, Л. П. Руденка, Я. М. Семчука, Л. Є. Шкіци, В. М. Шмандія, І. Г. Черваньова, Є. О. Яковлєва та ін. У цих роботах вказується, що комплекс негативних процесів (забруднення повітря, грунтів і природних вод, розвиток ерозійних і зсувних процесів, повені і паводки, карстоутворення, втрата біорізноманіття тощо) спричиняє значні зміни у природному середовищі і погіршення умов життя людей, що визначає надзвичайну актуальність діяльності із забезпечення екологічної безпеки на національному, регіональному і місцевому (локальному) рівнях.

Серед проблем, пов'язаних із екологічною безпекою, особливо актуальними є обгрунтування оптимальних стратегій і цілей природокористування, екологічно-безпечних систем земле-, водо-, лісо-, і надрокористування, туристично-рекреаційної діяльності. Проблема безпеки - одна із глобальних проблем людства, безпосередньо пов'язана з його виживанням, має системний характер і потребує розгляду під кутом зору різних наук (економіки, екології, політики, соціології) [163].

Безпека - це: 1) стан відсутності неприпустимого ризику, пов'язаного із заподіянням шкоди для життя і здоров'я людини, матеріальних об'єктів, навколишнього середовища; стан захищеності населення та об'єктів довкілля від небезпеки [Попул. юридич. енциклоп., 2002]; 2) такий стан системи «природа - техніка - людина», який визначає збалансовану взаємодію природних, технічних і соціальних систем, формування природно-культурного середовища, що відповідає санітарно-гігієнічним, естетичним і матеріальним потребам жителів кожного регіону Землі при збереженні природного середовища та екологічного потенціалу природних систем і здатності біосфери до саморегуляції [26]; 3) під безпекою розуміють такий стан суспільства та держави, коли забезпечується захист кожної людини, яка проживає на території даної держави, її прав та громадянських свобод, а також надійність існування та сталий розвиток держави, захист її основних цінностей, матеріальних і духовних джерел життєдіяльності, конституційного ладу та державного суверенітету, незалежності та територіальної цілісності від внутрішніх і зовнішніх ворогів [163, 165].

Сучасна парадигма екологічної безпеки трактується по-різному. Поняття «екологічна безпека» найчіткіше сформульовано М. Ф. Реймерсом. Екологічна безпека - це: 1) сукупність дій, станів і процесів, що прямо або опосередковано не призводять до життєво важливих збитків (або загроз таких збитків), що завдаються природному середовищу, окремим людям і людству; 2) комплекс станів, явищ і дій, що забезпечують екологічний баланс на Землі і в різних її регіонах на рівні, до якого фізично, соціально-економічно, технічно і політично готове (або може без значних збитків пристосуватися) людство [346, с. ].

Екологічну безпеку А. Б. Качинський [163, с. 13] розглядає як: 1) компонент національної безпеки, що забезпечує захищеність життєво важливих інтересів людини, суспільства, довкілля та держави від реальних або потенційних загроз, що створюються антропогенними чи природними чинниками стосовно навколишнього середовища; 2) сукупність дій, станів і процесів, що прямо чи побічно не призводять до життєво важливих збитків (або загроз таких збитків), що завдаються природному середовищу, окремим людям і людству загалом; 3) комплекс станів, явищ та дій, що забезпечують екологічний баланс на Землі і у будь-яких її регіонах на рівні, до якого фізично, соціально-економічно, технологічно та політично готове (може без серйозних збитків адаптуватися) людство.

Екологічна безпека - це сукупність певних властивостей навколишнього середовища і створюваних цілеспрямованою діяльністю людини умов, за яких з урахуванням економічних, соціальних чинників і науково обгрунтованих допустимих навантажень на об'єкти біосфери утримуються на мінімально можливому рівні ризику антропогенний вплив на навколишнє середовище і негативні зміни, що відбуваються в ньому, забезпечується збереження здоров'я життєдіяльності людей і виключаються віддалені наслідки цього впливу для теперішнього і наступних поколінь. Першочерговими постали питання збереження генофонду людства, виживання, забезпечення права на життя і сприятливе природне середовище [409].

Екологічна безпека може розглядатися в глобальних, регіональних і локальних межах. Вона характеризує геосистеми (екосистеми) різного ієрархічного рангу - від біогеоценозів (агро-, урбоценозів) до біосфери загалом. Вона обмежена часом й розмірами акцій, що проводяться в її межах: короткочасна дія може бути відносно безпечною, а довготривала - небезпечною, локальні зміни майже нешкідливими, а широкомасштабні - фатальними [346].

Протилежним поняттям екологічної безпеки є «небезпека», під яким розуміють усе те, що порушує безпеку життєдіяльності людини. Тому поняття «небезпека» є основним при оцінках рівня екологічної безпеки.

Небезпека - це: 1) явища, процеси, об'єкти, здатні за певних умов завдавати збитків здоров'ю людини безпосередньо або опосередковано, тобто зумовлювати будь-які негативні наслідки; 2) процеси, явища, предмети, що негативно впливають на життя та здоров'я людини; 3) негативні властивості системи «людина - довкілля», здатні спричиняти збитки, зумовлені енергетичним станом середовища і діяльністю людини (Л. А. Муравей, 2000).

Небезпеки поділяються (Л. А. Муравей, 2000):

- за джерелом походження - на природні, техногенні, антропогенні, екологічні та змішані; серед них виділяють фізичні, хімічні, біологічні і психофізичні;

- за часом прояву негативних наслідків - на імпульсні (дія проявляється відразу) та кумулятивні (їх негативні наслідки накопичуються);

- за місцем дії - на діючі в літосфері (твердій оболонці Землі), гідросфері (підземній та поверхневій водній системі), в атмосфері та космосі;

- за характером впливу на людину виділяють активні й пасивні. Перші впливають на людину внаслідок своєї внутрішньої енергії (наприклад, стихійні явища), а другі - активізуються завдяки енергії, носієм якої є сама людина.

Під техногенною небезпекою розуміють такий стан технокомплексів та їх складових, за якого можливі аварії й катастрофи на промислових та інших об'єктах і загроза життєво важливим елементам довкілля, здоров'ю людини та громадськості стає реальністю (Л. А. Муравей, 2000).

Екологічна безпека не може бути забезпечена лише природоохоронними заходами, а також відірвана від соціальних, економічних, політичних і демографічних проблем. Усі вони настільки взаємопов'язані, що розв'язання кожної з них можливе лише при сумісному їх розгляді [26].

Аналіз наявних теоретичних і методичних розробок (Н. Ф. Реймерс, 1994; В. Т. Трофимов, 1997; Л. А. Муравей, 2000 та ін.) дає змогу зробити висновок: вирішення питань оцінки «небезпеки» та «безпеки» є дуже складним процесом, що базується на знаннях, теоріях і методиках багатьох наук (біології, географії, геології, математики, космології, кліматології, інженерної психології, фізіології людини, соціології та ін.).

Сукупність екологічних ризиків характеризує екологічну вразливість території (екологічний потенціал інтегральної геосистеми) [28, с. 32]).

З екологічними ризиками пов'язане поняття «екологічна безпека». Серед науковців є різні погляди щодо сутності терміну «екологічна безпека», зокрема:

– комплекс станів, явищ і дій, що забезпечують екологічний баланс на Землі та в її окремих регіонах на рівні, до якого фізично, соціально-економічно, технологічно і політично готове адаптуватися людство [28, с. 31];

– стан геосистеми в межах розрахункового періоду, який забезпечує функціонування системи в режимі, що виключає порушення гомеостазу [356, с. 8];

– компонент національної безпеки, що забезпечує захищеність життєво важливих інтересів людини, суспільства, довкілля та держави від реальних або потенційних загроз, що створюються антропогенними чи природними чинниками стосовно навколишнього природного середовища [163, с. 53];

– сукупність певних властивостей навколишнього середовища і створюваних цілеспрямованою діяльністю людини умов, за яких, з урахуванням економічних, соціальних чинників та науково обґрунтованих допустимих навантажень на об'єкти біосфери, утримуються на мінімально можливому рівні ризику антропогенний вплив на навколишнє середовище і негативні зміни, що відбуваються в ньому, забезпечується збереження здоров'я людей і виключаються віддалені наслідки цього впливу для теперішнього і майбутніх поколінь [165, с. 10];

– сукупність дій, станів і процесів, які прямо чи опосередковано не призводять до життєво важливих збитків (або загроз таких збитків), що завдаються природному середовищу, окремим людям і людству взагалі [165, с. 10];

В якості показника, який дає змогу оцінювати і порівнювати рівень екологічної безпеки геосистем, нами пропонується використовувати величину екологічного потенціалу геосистеми.

«Потенціал» означає «…можливості, наявні сили, запаси, засоби, що можуть бути використані для досягнення певної мети, вирішення якого-небудь завдання» [391, с. 576].

О. Г. Ісаченко [151] екологічний потенціал геосистеми визначає як здатність задовольняти потреби людини у всіх необхідних первинних (не пов'язаних з виробництвом) засобах існування (повітря, світло, тепло, питна вода, продукти харчування), а також у природних умовах праці, відпочинку і духовного розвитку.

Близьким до екологічного потенціалу геосистем є поняття «ландшафтного потенціалу», який визначається як «…усі засоби і вартості ландшафту (матеріальні та естетичні риси), що відображають його здатність задовольняти людські потреби (фізичні та психічні) тепер і в майбутньому, а також підтримують цю здатність унаслідок саморегуляції та стійкості [451, с. 367]».

Рівень екологічної безпеки природних геосистем визначається величиною первинного екологічного потенціалу - сукупність речовинно-енергетичних ресурсів і властивостей корінної (клімаксової) екосистеми, що забезпечують її максимально можливі структурно-функціональні параметри (енергетичні, організаційні, біохімічні, водотрансформаційні, середовищетвірні) і корисні функції (ресурсні, захисні, рекреаційні), котрі може використовувати людина [136, с. 15].

Рівень екологічної безпеки антропогенно модифікованих геосистем визначається вторинним екологічним потенціалом - сукупність речовинно-енергетичних ресурсів і властивостей геосистем, сформованих під впливом господарської діяльності, яка визначає їх теперішні структурно-функціональні параметри і корисні функції [136, с. 16].

Екологічно безпечною можна вважати антропогенно модифіковану геосистему, в якої величина її вторинного екологічного потенціалу близька до первинного екологічного потенціалу природної геосистеми, на місці якої вона утворилася, або перевищує його [319, с. 222].

Враховуючи вищевикладене, екологічна безпека природних і антропогенних геосистем визначається нами як стан геосистем і сформованого ними навколишнього середовища, за якого забезпечується утримання екологічних ризиків на рівні «прийнятного ризику», відновлення первинного екологічного потенціалу геосистем, усунення (мінімізація) небезпек як для компонентів геосистем, так і для життєдіяльності та здоров'я людей.

Екологічна безпека навколишнього середовища оцінюється якістю території - сукупністю фіксованих властивостей, що визначає ступінь її придатності як середовища існування людини і можливості підвищення цього ступеня [356, с. 33]. Якість території залежить від якості геосистем (природних, антропогенних, техноприродних), яка виражає ступінь їх корисності і екологічної безпеки. Для оцінки якості території використовуються карти поширення екологічних ризиків (денатуралізація, забруднення і затоплення території, водна ерозія, зсуви), а також величини існуючого (вторинного) екологічного потенціалу геосистем, порівняно з первинними екологічним потенціалом.

Стратегічною метою розвитку будь-якого регіону є забезпечення його екологічної безпеки і, як наслідок, високої якості життя людей. В Україні поки-що не розроблена (на національному, регіональному і локальному рівнях) система екологічної безпеки, яка б у правовому полі (законодавчо) визначала стратегію, цілі, принципи, і завдання екологічної безпеки природних та антропогенно модифікованих геосистем і сформованого ними навколишнього середовища, обов'язковість їх виконання суб'єктами господарювання та відповідальність органів виконавчої влади і місцевого самоврядування за забезпечення екологічної безпеки територій.

4.2 Екологічна безпека земельних ресурсів і агрогеосистем

Українські Карпати і прилеглі території є природно-економічним регіоном, який виділяється багатим природно-ресурсним потенціалом. Тут природні геосистеми (лісові, лучні, водні) тісно переплітаються з антропогенно модифікованими геосистемами (агрогеосистемами), що виникли на місці природних лісових геосистем, які у первинному біогеоценотичному покриві займали 95 % [67, 136]. Основними проблемами щодо забезпечення сталого (збалансованого) розвитку досліджуваного регіону є ресурсна (у тому числі продовольча) проблема та проблема екологічної безпеки як окремих геокомпонентів, так і геосистем в цілому. Проблема використання земельних ресурсів є глобальною через конкуренцію за необхідні для життя людей ресурси - продовольство, воду, деревину, корисні копалини, середовище проживання та ін. [118, 311]. Споживча вартість земельних ресурсів складає 72 % загальної споживчої вартості всіх природних ресурсів України. У зв'язку з цим, пріоритетним (стратегічним) завданням у цьому контексті є забезпечення екологічної безпеки земельних ресурсів (грунтів).

Земля є засобом виробництва у сільському і лісовому господарствах, просторовою базою розміщення і розвитку галузей економіки, населених пунктів і доріг, інших елементів інфраструктури. Це свідчить про те, що земля охоплює усі сфери діяльності людини, як необхідний елемент господарювання і одержання засобів існування. У той же час, верхній продуктивний шар землі - грунт (грунтовий покрив) є надзвичайно тонкою і вразливою, з огляду дії на неї руйнівних чинників, поверхневою «плівкою» землі, яка в результаті антропогенного впливу зазнає значних змін, часто негативних і незворотних, що обумовлює його деградацію. Грунти є базовим компонентом природних і антропогенних геосистем, виконують екологічні функції - середовища існування, акумулятора і джерела поживних речовин для організмів, проміжного ланцюга між геологічним і біологічним кругоообігами [119, 311]. Фізичні і хімічні властивості грунтів забезпечують їх основну екологічну функцію - родючість, яка визначає продуктивність рослин. Зазначені функції грунтів формують їх екологічний потенціал.

Особливість землі полягає в тому, що вона не може бути замінена іншими ресурсами, збільшена у розмірах або переміщена у просторі. Це практично невідновлюваний ресурс. Зростання потреб у продуктах харчування і сировині обумовлює необхідність інтенсивного використання земельних ресурсів з одночасним розв'язанням найбільш важливої проблеми - забезпечення екологічної безпеки земель, відновлення і підвищення родючості грунтів.

Земельний фонд у досліджуваному регіоні складається із земель різного функціонального призначення. Загальна площа 5665 тис. га, із них 2830 тис. га - сільськогосподарські угіддя (агрогеосистеми) (49,9 % загальної площі). У структурі сільськогосподарських угідь 1720 тис. га (60,7 %) займає рілля, 402 тис. га (14,2 %) - сіножаті, 598 тис. га (21,1 %) - пасовища. Площа земель лісового фонду - 2295 тис. га (39,1 % загальної площі), водного фонду - 104 тис. га, забудовані землі - 256 тис. га. Осушених сільськогосподарських угідь - 995 тис. га, із яких у Львівській області - 513 тис. га, Івано-Франківській - 195 тис. га, Закарпатській - 181 тис. га, Чернівецькій - 101 тис. га.

Стан використання земельних ресурсів не відповідає вимогам щодо їх охорони, оскільки в результаті екологічно необґрунтованого освоєння території для ведення виробничо-господарської діяльності істотно порушене співвідношення між землями лісового фонду, сільськогосподарського призначення, житлової забудови. Інтенсифікація землеробства була тісно пов'язана із збільшенням площі ріллі, у тому числі і на ерозійно небезпечних схилах. Площа лісів у гірських ландшафтах зменшилась у 1,5-2 раза, передгірських - у 2-4 раза, рівнинних - у 3-7 разів. Після вирубування лісів і створення на лісових землях сільськогосподарських угідь (агрогеосистем) відбувається деградація грунтів за «нисхідною спіраллю»: зміна гідрологічного (водного) режиму - зниження біопродуктивності ценозів - зменшення запасів органіки (гумусу) і поживних речовин у грунті - погіршення структури грунту - ерозія - зниження біорізноманіття [136, 311, 450, 457]. Орні землі вважаються дестабілізуючим елементом геосистем [249, 258, 311].