Роль ґрунтового покриву у формуванні екологічної ситуації басейну річки Західний Буг

Размещено на http://www.allbest.ru/

Волинський державний університет імені Лесі Українки

Роль ґрунтового покриву у формуванні екологічної ситуації басейну р. Західний Буг

Музиченко О.С.

Боярин М.В.

м. Луцьк

Досліджено вплив ґрунтового покриву на стан поверхневих вод басейну р. Західний Буг. Проаналізовано типи грунтів розміщених у межах річкового басейну.

The role of soil covering in the formation of ecological situation of the West Bug basin. It is investigated the influence of surface waters of West Bug river basin. It is analysed the types of soile which are situsted in the boundaries of river's basin.

Протягом останніх десятиріч у світі все гостріше відчуваються проблеми забезпечення населення якісною водою. Як свідчать дослідження М.О. Клименка, Й.В. Гриба, П.П. Надточія, Н.М. Вознюк, А.В. Яцика, С.І. Дорогунцова, М.А. Хвесика за останні півстоліття, внаслідок зростання промислового виробництва, широкомасштабних гідротехнічних меліорацій, хімізації, надмірного розорювання земель, більшість річок України, у т.ч. і р. Західний Буг зазнали значного антропогенного навантаження.

Необхідність вивчення екологічної ситуації у зв'язку із погіршенням екологічної ситуації в басейнах рік, використанням та якістю поверхневих вод і на даному етапі все більше привертає увагу вчених та є актуальною.

Одним з факторів, що створює потенційну загрозу забруднення поверхневих вод річок басейну р. Західний Буг є зменшення лісистості, збільшення площ земель в обробітку. Їх використання і удобрення призводять до зміни гідрологічних умов, перерозподілу стоку, характеру вивітрювання твердої фази ґрунтів і підґрунтя, фільтраційної здатності і виносу з нисхідними токами вод продуктів руйнування (вивітрювання) твердої фази [2].

Дослідження проведені рядом вчених показали, що за останнє п'ятдесятиріччя відбулися істотні зміни хімічного складу поверхневих і гідравлічно-пов'язаних з ними ґрунтових вод р. Західний Буг. Збільшилась загальна мінералізація вод, викликана зростанням, у переважній більшості, основних іонів: гідрокарбонатів, сульфатів, хлоридів, кальцію і натрію [6].

Д.В. Закревський [7] пояснював цей факт впливом застосування добрив, хімічної і гідротехнічної меліорацій, пов'язаних з осушенням і сільськогосподарським використанням гідротехнічно меліорованих земель. Великий вміст хлору у поверхневих водах пояснюється розташуванням поблизу водотоків і водойм населених пунктів, промислових підприємств, тваринницьких комплексів.

Зростання в останні роки вмісту гідрокарбонатів пояснюється надходженням їх з водами підземного живлення з мергельно-крейдяних відкладів і, відповідно, певного зростання значень рН [8].

Інтенсифікація сільського виробництва супроводжувалась зростанням хімізації та збільшенням розораності земель, що призвело до помітних змін властивостей ґрунтів. Це призвело до забруднення ґрунтів залишковими кількостями пестицидів, нітратів, що поглиблювало процеси загальної антропогенної трансформації ландшафтних систем в басейні р. Західний Буг.

Метою роботи було з'ясування впливу ґрунтового покриву на формування екологічної ситуації у межах річкового басейну. Для вирішення поставленої мети необхідно було розв'язати ряд завдань:

- проаналізувати фактори антропогенного впливу на грунти;

- охарактеризувати структуру типів грунтів;

- встановити залежність між типом грунту і можливостями його використання у агровиробництві.

В процесі дослідження були використані такі методи: опрацювання літературних джерел, збір статистичної інформації, описовий, порівняльно-географічний.

Неоднорідність природних умов в басейні р.Західний Буг зумовлена різноманітністю ґрунтоутворюючих порід, рельєфом місцевості і, як наслідок, різними умовами зволоження, сприяла утворенню в басейні р. Західний Буг складного ґрунтового покриву, поширення якого підпорядковано широтній зональності [3].

Зміна ґрунтового покриву з півночі на південь узгоджується зі зміною основних факторів процесу ґрунтоутворення: ґрунтоутворюючі породи, рельєф, клімат, рослинність. Ґрунтовий покрив утворює складні комплекси і мозаїки, характеризується дрібноконтурністю, високим ступенем диференціації площ ґрунтових різновидів, значною контрастністю ґрунтів.

В межах басейну Західного Бугу на території Волині розміщені такі типи ґрунтів [9]:

Дерново-підзолисті ґрунти на давньоалювіальних водно льодовикових відкладах та морені. Поширені в межах басейнів Шацьких озер, річок Копаївка, Піщатка, Гапа та їх приток.

Дерново-слабопідзолисті піщані і зв'язанопіщані ґрунти залягають на слабохвилястих вершинах дюн, піщаних горбах.

Дерново-підзолисті глеюваті та глейові супіщані і легкосуглинкові ґрунти розміщені на вирівняних або слабопідвищених, а глеюваті і глейові - на слабознижених елементах рельєфу (найбільш поширені в межах Турійського, Любомльського, північній частині Володимир- Волинського району - басейн р. Золотуха). Ґрунтоутворюючою породою у них є переважно воднольодовикові відклади.

Опідзолені ґрунти поширені у лісостеповій зоні - ясно-сірі, сірі, темно-сірі, чорноземи опідзолені. Вони поділяються на дві виразно відмінні генетичні групи: сірі опідзолені й темно-сірі опідзолені ґрунти та опідзолені чорноземи.

Сірі опідзолені ґрунти залягають на підвищених елементах рельєфу на схилах і сформувались переважно на лесоподібних карбонатних суглинках. Вони займають найбільшу площу серед усіх опідзолених ґрунтів - 198,4 тис.га і найбільш поширені у басейнах річок Луга та Студянка.

Сірі опідзолені ґрунти мають низький вміст гумусу, кислу і близьку до нейтральної реакцію ґрунтового розчину, недостатній вміст поживних речовин. Азот і калій знаходяться у малорухомих формах, дещо більшу рухомість має фосфор. Значна кількість фосфатів нагромаджується у ілювіальному горизонті, куди вони вмиваються низхідними потоками вологи. Загальні запаси азоту і фосфору незначні. З агровиробничої точки зору ці ґрунти мають низьку природну родючість порівняно з іншими ґрунтами лісостепової зони Волинської області.

Темно-сірі опідзолені ґрунти поширені у Горохівському, Іваничівському, Володимир-Волинському, Локачинському районах, переважно на схилах, рідше - на хвилястих вододілах, як окремими масивами, так і у комплексі з іншими ґрунтами. Займають площу 125,8 тис. га і використовуються під ріллю. Ґрунтоутворюючими породами для них є лес та лесоподібні суглинки.

Ґрунти мають переважно крупнопилувато-легкосуглинковий гранулометричний склад, на незначній площі - супіщаний та крупнопилувато-середньосуглинковий. Фізико-хімічні властивості їх кращі порівняно з сірими опідзоленими ґрунтами. Вони мають значну гумусованість профілю (50-60 см) та значну інтенсивність гумусового забарвлення, що пов'язано зі значним вмістом у них гумусу. Вміст гумусу у орному шарі становить у середньому 2,0-3,2%, у підорному -1,5-2,0%, реакція ґрунтового розчину слабкокисла (рН-5,8-6,4), сума увібраних основ близько 23-25 мг/екв на 100 г ґрунту, ступінь насичення основами 89-93,4 %. Краще забезпечені рухомими формами поживних речовин: вміст азоту становить 4,3-10,2 мг, фосфору 2,8-14 г, калію 4-15 мг на 100 г ґрунту.

Супіщані відміни - бідніші на поживні речовини. Крім цього, порівняно з попередніми ґрунтами, вони мають більшу водостійкість ґрунтових агрегатів і кращу аерацію, менш здатні до запливання й утворення кірки. Досить сприятливі для вирощування всіх районованих у області сільськогосподарських культур та багаторічних плодових насаджень.

Чорноземи опідзолені залягають на пологих схилах. Поширені у басейні річок Луга, Студянка, Золотуха. Займають площу 101,3 тис. га, з яких 82% використовуються під ріллю.

За гранулометричним складом чорноземи опідзолені належать переважно до крупнувато-легкосуглинкових. Фізико-хімічні властивості опідзолених чорноземів сприятливіші, ніж у попередніх ґрунтах. Вони містять у орному шарі 2,4-3,0% гумусу, у підорному 1,8-2,0% і навіть на глибині 70-90 см - близько 1%. Реакція ґрунтового розчину слабокисла та близька до нейтральної (рН -5,9-6,0). Мають досить велику ємність вбирання, зокрема добре насичені увібраним кальцієм та магнієм. В орному шарі їх вміст у середньому становить 20,0 мг/екв на 100 г ґрунту. Ступінь насиченості основами у верхньому шарі 88-90%, з глибиною збільшується. Ці ґрунти мають значні валові запаси поживних речовин - азоту, фосфору, калію. За фізико-хімічними та агрохімічними властивостями чорноземи опідзолені належать до ґрунтів порівняно високої потенційної родючості.

Чорноземи неглибокі та глибокі поширені лише у лісостеповій частині області на рівних вододілах та пологих схилах. Найбільші їх масиви знаходяться у басейні р. Луга. Займають площу близько 74,6 тис. га, з яких майже 69 тис. га використовуються як орні землі, решта - під плодові насадження, пасовища та сіножаті.

За вмістом гумусу чорноземи Волинської області відносяться до слабкогумусних і малогумусних відмін, серед яких значні площі займають їх комплекси. Формування чорноземних ґрунтів відбувалося під впливом трав'яної рослинності (дерновий ґрунтоутворюючий процес), при глибокому (більше 5 м) заляганні підґрунтових вод, в умовах нормального атмосферного зволоження.

Характерним для цих ґрунтів є досить глибокий гумусований горизонт (80-100 см і більше) та наявність великої кількості карбонатів, які часто виділяються у вигляді плісняви, трубочок і журавчиків. Руйнування колоїдів глини у них немає. Ґрунти слабкоструктурні внаслідок дуже пилуватого гранулометричного складу (кількість крупнопилуватих часток більше 50%).

У чорноземів неглибоких слабкогумусованих і малогумусних загальна гумусованість сягає 100 см, а верхній гумусовий горизонт становить 30-35 см. У чорноземів глибоких малогумусних загальна гумусованість профілю сягає глибини 120-150 см і більше.

Чорноземи неглибокі та глибокі малогумусні карбонатні відрізняються від усіх інших чорноземів окарбоначеністю всього профілю зверху донизу або карбонати залягають не глибше 25-30 см верхнього гумусового горизонту і мають коротший профіль (50-60 см).

Чорноземи неглибокі малогумусні вилуговані, навпаки, мають видовжений профіль (120-150 см), що зумовлюється пересуванням деякої частини гумусових речовин вниз по профілю та глибшим заляганням карбонатів кальцію, які з'являються у нижній частині перехідного горизонту, або ж у верхній частині материнської породи.

Дернові глейові карбонатні супіщані та легкосуглипкові ґрунти сформувались на елювії щільних карбонатних порід і залягають переважно на підвищених елементах рельєфу, де вивітрені й змиті четвертинні відклади, які вкривали крейду. Найбільше поширені у басейнах річок Гапа, Неретва, Золотуха, а також частково у басейні р. Луга. Трапляються окремими масивами серед дерново-підзолистих та опідзолених ґрунтів.

За гранулометричним складом переважають супіщані та піщано-легкосуглинкові відміни. Залежно від умов залягання ці ґрунти відрізняються між собою будовою профілю, гранулометричним складом та іншими ознаками.

На вирівняних ділянках дернові карбонатні ґрунти мають більший верхній гумусовий горизонт, який сягає 25-30 см. Горизонт доходить до глибини 40-50 см, а тверда плита крейди лежить на глибині 50-70 см. На понижених елементах рельєфу вони мають більшу глибину профілю, яка може сягати 90-100 см, важчий гранулометричний склад, темніше забарвлення, часто оглеєні у нижній частині (глеюваті). Дернові карбонатні ґрунти насичені двовалентними основами, особливо кальцієм, у зв'язку з цим мають лужну реакцію ґрунтового розчину - рН - 7,2-7,8.

Лучно-болотні ґрунти мають у більшості випадків легкосуглинковий та супіщаний гранулометричний склад та значну кількість органіки, а тому сума ввібраних основ у них сягає 30, а у карбонатних відмінах - до 50 мг/екв на 100 ґрунту.

Ґрунти надмірно зволожені, мають погану аерацію і несприятливий тепловий та водний режими. Навесні і восени часто затоплюються водою, внаслідок чого мікробіологічна активність їх низька. Використовуються переважно як кормові угіддя. З 59,0 тис. га лише 2,9 тис. га зайняті під орними землями. ґрунтовий вода річка басейн

Після осушення найбільш доцільно використовувати їх у лукопасовищних, кормових та овочевих сівозмінах з посівом багаторічних травосумішок і просапних культур. В окремих випадках при недостатньому осушенні можна використовувати як високопродуктивні сіножаті.

Болотні ґрунти сформувались у результаті розвитку процесів заболочування (оглеєння) або шляхом поступового заростання водоймищ, озер, річок з повільною течією.

Джерелом заболочування, у основному, є ґрунтові води різного походження та поверхневі води атмосферних опадів. При заболочуванні у верхніх горизонтах під впливом надмірної вологи та анаеробних умов поступово нагромаджується велика кількість мертвих нерозкладених органічних речовин та створюється торфовий шар. Залежно від його товщини болотні ґрунти поділяються на болотні (мулувато-болотні), торфувато-болотні, торфово-болотні, торфовища низинні. Залягають болотні ґрунти на воднольодовикових сучасних болотних алювіальних відкладах піщаного, супіщаного і легкосуглинкового гранулометричного складу.

Болотні супіщані і легкосуглинкові ґрунти характеризуються відсутністю суцільного шару торфу на поверхні. Найпоширенішими є у басейнах р. Копаївка, Піщатка, Неретва. Утворились вони у замкнутих западинах, блюдцях, серед дернових, лучних ґрунтів, у глибоких протоках, на окраїнах торфовищ. Мають зверху неглибокий (20-30 см) чорний гумусовий горизонт з великою кількістю напіврозкладених решток, головним чином листя і стебел очерету та інших болотних рослин. Під гумусовим горизонтом ледь помітний слабкогумусований, сильнооглеєний перехідний горизонт незначної товщини (5-15 см) супіщаного або легкосуглинкового гранулометричного складу. Нижче залягає дуже оглеєна ґрунтотвірна порода піщаного, супіщаного або легкосуглинкового гранулометричного складу з великою кількістю іржавих плям закисних і окисних форм заліза. По всьому профілю спостерігається чергування прошарків піску, супіску і легкого суглинку.

Болотні ґрунти мають великий запас поживних речовин та гумусу (від 5,5 до 18%). Реакція ґрунтового розчину слабкокисла або близька до нейтральної. Ці ґрунти багаті на поживні елементи, але внаслідок перезволоження і наявності великої кількості закисних сполук мають низьку родючість.

Торфувато-болотні ґрунти займають крайні межі заторфованих заплав усіх приток в межах Поліської низовини, замкнутих понижень, надзаплавних терас і вододільних рівнин. Часто вони бувають у комплексі з дерновими глейовими, лугово-болотними й іншими ґрунтами, утворюючи мозаїчність ґрунтового покриву. Карбонатні їх різновиди характеризуються наявністю карбонатів у вигляді черепашок, молюсків або пелітоморфних карбонатів. Живляться, в основному, ґрунтовими водами. Зольність торфу 27-60 %, ступінь розкладу 25-35%. Реакція ґрунтового розчину кисла, слабкокисла і близька до нейтральної, рН -4,4-6,0. Загальна щільність таких ґрунтів -0,11-0,17 г/см3, вологоємність - 640 - 870 %.

Торфово-болотні ґрунти мають потужність гумусового горизонту 30-50 см. Усі різновиди характеризуються високою зольністю, зумовленою близьким заляганням мінеральної породи, яка при контакті з торфом поступово включається у сучасний процес ґрунтоутворення і перетворюється у ґрунтовий горизонт, який являє собою торфувату, сизу, оглеєну породу піщаного, супіщаного або легкосуглинкового гранулометричного складу. Ці ґрунти мають слабкокислу, близьку до нейтральної реакцію ґрунтового розчину (5,5-6,8). Торф середньо- та добрерозкладений, середньо- та високозольний. Забезпеченість рухомим фосфором середня або підвищена, калієм - низька і середня. Використовувати ці ґрунти рекомендується у кормових сівозмінах.

Торфовища низинні мають шар торфу більше 50 см. Залежно від товщини торфу вони поділяються на мілкі (до 1 м), середньоглибокі (1-2 м), глибокі (понад 2 м). Сформувалися ці ґрунти у глибоких місцях колишніх водоймищ, у заплавах річок, пониженнях. Верхній шар торфу до глибини 30-40 см переважно середньорозкладений, бурого кольору, густо пронизаний корінням трав'яної рослинності з слабкорозкладеними рештками осоки, очерету та інших трав. З глибини 40-50 см залягає більш однорідна волокниста, досить розкладена маса осокового торфу, бурого або темно-бурого кольору. Ці ґрунти мають досить значну амплітуду зольності -- від 6 до 45% у північних та від 7 до 60% і більше у південних районах області. Особливо висока зольність торфу у Горохівському, Локачинському, Володимир-Волинському районах, де вона в окремих місцях становить 80-83%. Така висока зольність пов'язана з тим, що на торфовища кожного року повеневі води наносять велику кількість мінерального ґрунту. Торфи мають слабокислу та близьку до нейтральної реакцію ґрунтового розчину (5,6 з відхиленням до 6,8), багаті на азот, проте бідні на фосфор і особливо калій.

Родючість цих ґрунтів значно коливається і порівняно з іншими важче регулюється, що пояснюється високою органогенністю торфу, високими темпами розкладу його органічної речовини, особливо при вирощуванні на них однорічних культур, що пов'язано з частим розпушуванням орного шару. Цьому сприяє також близьке залягання підґрунтових вод, які, перезволожуючи орний шар, охолоджують ґрунт, вимивають накопичені в орному шарі поживні речовини. Переосушення цих ґрунтів призводить до різкого зниження врожайності сільськогосподарських культур або взагалі веде до загибелі рослин.

Отже, ґрунтовий покрив у межах басейну р. Західний Буг різноманітний, як за генезисом, механічним складом, водно-фізичними властивостями, так і за родючістю.

Результати дослідження можуть використовуватися для подальшої детальної розробки оперативних даних моніторингу грунтів та води річкового басейну.

Література

1. Надточій П.П. Екологія грунту та його забруднення. - К.: Аграрна наука, 1997. - 286с.

2. Клименко М.О., Гриб Й.В., Сондак В.В. Відновна гідроекологія порушених річкових та озерних систем. - Рівне: “Волинські обереги”, 1999. - Т.1. - 347с.

3. Вознюк Н.М. Землеробська діяльність як чинник транскордонного забруднення вод басейну р. Західний Буг // Вісник Українського Державного ун-ту водного господарства та природокористування - Рівне, 2002. - Вип. 4(17). - с. 132-138.

4. Яцик А.В. Екологічна ситуація в Україні і шляхи її поліпшення. - К.: Орляни, 2003. - С. 20-21.

5. Горєв Л.Н., Хвесик М.А., Дорогунцов С.И. Естественно-экономические основы оптимизации экосред. - К.: Лыбидь, 1994. - 46с.

6. Будз М.Д., Корбутяк М.В., Коротун І.М. Географо-гідрологічні аспекти формування стоку малих річок в умовах інтенсивного освоєння водозборів // Проблеми географії України.- Л., 1994. - с. 190-191.

7. Закревський Д.В. Про залежність хімічного складу води від витрат річки // Гідрологія, гідрохімія, гідроекологія, 2002. - Т.3. - с.185-188.

8. Осадча Н.М., Осадчий В.І. Оцінка умов формування величини рН водних екосистем Дніпра, Дунаю, Західного Бугу // Тези доп. Другої Всеукр. наук. конф. “Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія”. - К., 2003. - C. 98-100.

9. Грунти Волинської області. - За ред. М. Й. Шевчука. - Луцьк: Вежа, 1999. - 162 с.

Размещено на Allbest.ru