Ландшафтно-географічний аналіз лісових природоохоронних територій Волинської області

1

Размещено на http:\\www.allbest.ru\

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

Волинський Національний Університет імені Лесі Українки

Кафедра географії

Магістерська робота

Ландшафтно-географічний аналіз лісових природоохоронних територій Волинської області

Виконав студент 52 групи

географічного факультету

спеціальності «географія»

Михайлик Катерина Григорівна

Науковий керівник

доктор географ. н.

Фесюк Василь Олександрович

ЛУЦЬК 2012

ЗМІСТ

Вступ

Розділ 1. Науково-методичні основи дослідження лісових ландшафтів

1.1 Основні методи та методика дослідження лісових ландшафтів

1.2 Роль лісу в підтриманні екологічної рівноваги природного середовища

1.3 Основні функції лісів в екостабілізації території

Розділ 2. Географічні передумови формування лісових ландшафтів волинської області

Розділ 3. Ландшафтно-географічний аналіз лісових природоохоронних територій волинської області

3.1 Загальна характеристика лісів Волинської області

3.2 Лісові ландшафти та їх динаміка

3.3 Лісові ландшафти як основа розвитку природоохоронних територій Волинської області

Розділ 4. Еколого-географічні наслідки господарського використання лісів волинської області

Розділ 5. Організація мережі природоохоронних територій як засіб оптимізації лісокористування і природокористування у волинській області

Висновки

Список використаних джерел

Додатки

Вступ

Актуальність теми. Започаткована конференцією ООН із навколишнього середовища та розвитку (Ріо-де-Жанейро, 1992 р.) переоцінка поглядів на взаємостосунки між людиною і природою ставить на одне з перших місць лісові ресурси, як важливого екологічного стабілізатора і чинника збереження придатного для існування сучасного природно-антропогенного середовища.

Лісові ландшафти є основою формування природоохоронних територій, під якими розуміються не лише винятково існуючі об'єкти природно-заповідного фонду, але й території, що виконують захисні, водоохоронні, санітарно-оздоровчі та інші важливі екологічні функції.

Практика формування і вдосконалення природоохоронних територій, передусім за рахунок лісів, стикається з багатьма методолого-методичними, матеріально-фінансовими, соціально-економічними, ментальними та організаційними проблемами, які вимагають нагального вирішення. З огляду на це, представлена магістерська робота, що присвячена ландшафтно-географічному аналізу лісових природоохоронних територій Волинської області, є важливою й актуальною.

Мета і завдання дослідження. Мета магістерської роботи - аналіз лісових ландшафтів як основи формування та функціонування природоохоронних територій Волинської області. Відповідно до зазначеної мети були сформульовані та вирішувались такі завдання:

- розкрити науково-методичні основи лісових ландшафтів;

- дослідити географічні умови формування лісових ландшафтів Волинської області;

- здійснити ландшафтно-географічний аналіз лісових природоохоронних територій Волинської області;

- виявити та обгрунтувати еколого-географічні насліки господарського використання лісів Волинської області;

- проаналізувати існуючі принципи і практику розвитку мережі природоохоронних територій у Волинській області й дати обґрунтовані пропозиції щодо її оптимізації і рекреаційного використання;

Об'єктом дослідження є лісові ландшафти як основа формування і функціонування природоохоронних територій Волинської області.

Предмет досліджень - оцінка ролі лісових ландшафтів у формуванні і функціонуванні природоохоронних територій, пошук способів і шляхів подальшого вирішення їх соціально-економічних та екологічних проблем.

Методи дослідження:

Під час дослідження лісових ландшафтів Волинської області використовувалися такі методи: історичний, лісотаксаційний, картографічний, порівняльно-географічний, аналізу і синтезу, статистичний, а також метод геоінформаційного моделювання. Застосування даних методів були направлені на вирішення практичних завдань.

Наукова новизна:

- встановлено роль лісових ландшафтів у формуванні природоохоронних територій Волинської області, визначено ступінь заповідності лісового фонду Волинської області по регіонально та в розрізі лісокористувачів; досліджено функціональну структуру лісів краю; визначено коефіцієнт екологічної стабільності території Волинської області по адміністративних районах; зазначено роль і частку лісових ландшафтів у формуванні екомережі досліджуваного регіону;

- поглиблено вивчено і узагальнено існуючі принципи та практику розвитку мережі природоохоронних територій у Волинської області; роль недержавних екологічних формувань у реалізації політики збільшення і вдосконалення природоохоронної мережі та доведено їх високу функціональну значимість; окреслено й обгрунтовано конкретні науково-організаційні шляхи вирішення основних проблем розвитку природоохоронних територій і заповідної справи у Волинській області.

Практичне значення отриманих результатів.

Результати досліджень дали можливість з'ясувати роль лісових ландшафтів у функціонуванні природоохоронних територій Волинської області, відповідно у формуванні і функціонуванні національної екологічної мережі, виявити додаткові резерви для розширення і вдосконалення природно-заповідного фонду та накреслити конкретні шляхи реалізації складної системної проблеми збільшення територіальної заповідності регіону. Результати роботи окреслюють необхідність і перспективи застосування ландшафтознавчого підходу до створення природоохоронних територій.

Апробація результатів та публікації.

Основні положення та результати роботи було оприлюднено при захисті курсових та випускних робіт на кафедрі фізичної географії.

За результатами дослідження опубліковано статтю у фаховому виданні «Науковий вісник» Волинського національного університету імені Лесі Українки: «Природоохоронне значення лісів Любешівського району».

Обсяг і структура магістерської роботи.

Магістерська робота складається з основної частини та додатків. Основна частина охоплює вступ, п'ять розділів, висновки та список використаних джерел. Робота викладена на 85 сторінках машинописного тексту, з яких 73 сторінок - текстова частина. Вона проілюстрована рисунками, картами і таблицями. Список використаних джерел налічує 63 позицій, з яких - 8 іншомовні публікації. Загальна кількість додатків - 9.

Розділ 1. Науково-методичні основи дослідження лісових ландшафтів

1.1 Основні методи та методика дослідження лісових ландшафтів

ландшафтний лісовий природоохоронний волинський

Ліс - тип природних комплексів, у якому поєднуються переважно деревна та чагарникова рослинність з відповідними ґрунтами, трав'яною рослинністю, тваринним світом, мікроорганізмами та іншими природними компонентами, що взаємопов'язані у своєму розвитку, впливають один на одного і на навколишнє природне середовище [62].

Основними методами дослідження лісових ландшафтів є: порівняльні, аналітичні, описові, статистичні, картографічні, порівняльно-географічні, аналізу і синтезу, історико-географічні, еколого-географічні, конструктивно-географічні, геоінформаційного моделювання і картографування та інші. Зокрема, порівняльний метод застосовувався для аналізу динаміки лісистості регіону в період з ХVIII до ХХ століття та визначення інтенсивності антропогенного освоєння території. Опрацювання концепції оптимізації лісистості проведено на підставі комплексного поєднання методів аналізу стану лісових насаджень регіону, їх впливу на навколишнє середовище, бальної оцінки напруженості негативних факторів та розрахованих на їх основі потреб збільшення площі масивних, дрібно-масивних та смугових лісостанів для покращення екологічного стану середовища.

Теоретико-методологічною основою є діалектичне пізнання ролі лісових екосистем щодо забезпечення ними екологічних функцій ландшафту через призму постнеокласичної методології у географії та гуманістичного ландшафтознавства, вчення про природно-ресурсний потенціал. Основними підходами є: системний, синергетичний, епіологічний, ландшафтно- та соціоекологічний, гуманістичний, та історико-географічний. Використано методи польових досліджень, економіко-статистичні, системно-структурного аналізу, картографування, камеральної обробки обліково-фондових матеріалів, польові. При виконанні роботи використано наукові здобутки, викладені у працях Юровчика В. Г., Генсірук А.С., Химин М, О.М. Адаменка, В.В. Буджака, Ж.І. Бучко, М.А. Воронкова, Л.І. Воропай, М.В. Гуцуляка, З.Н. Горохової, С.А. Генсірука, М.А. Голубця, М.Д. Гродзинського, О.М. Данілової, В.Г. Дубіна, М.В. Дутчака, В.П. Коржика, В.І. Парпана, В.М. Пащенка, В.П. Руденка, Т.І. Солодкової, В.Д. Солодкого, О.І. Фурдичка, А.Р. Третяка, І.І.Чорнея, А.Й. Швиденка, Ю.Р. Шеляг-Сосонка та інших авторів[55].

Лісові ландшафти - геосистеми, складові географічної оболонки. Геосистеми як компоненти природи виконують певні природні функції, забезпечуючи цим самим стабільність у функціонуванні географічної оболонки. Людина використовує ці функції для задоволення власних потреб, і, якщо це робиться при дотриманні певних умов, то цей баланс не порушується. Тому виникло поняття “функцій ландшафту”, зокрема лісового. Під ним розуміють суспільно важливу мету, якої суспільство досягає за рахунок геосистеми або за її участю.

Функції геосистем постійно розширюються за рахунок потреб суспільства.

Різні вчені по-різному визначають функціональні типи геосистем. Е.Німман розрізняє 4 типи функцій: виробничі (задоволення промислового та сільськогосподарського виробництва енергетичними та речовинними ресурсами); анропоекологічні (зумовлюють здоров'я людини); етичні та естетичні; “ландескультурні” (не досить чітко визначена група функцій, що включає вилучення відходів, самоочищення геосистеми і т. п.); В.С.Преображенський (1980) виділяє такі функції: ресурсно-відновлювальну; середовище-відновлювальну; ресурсозберігаючу або ресурсовмісну; інформаційну (надання матеріалів для наукових досліджень, виховання тощо); естетичну; функцію простору для господарської діяльності. В.І.Тимчинський та П.Г.Тищенко виділяють 12 функціональних типів геосистем: заповідні, мисливсько-промислові, лісогосподарські, рекреаційні, лучно-пасовищні, землеробські, водогосподарські, селитебні, шляхово-транспортні, промислові, гірсько-промислові, не використовувані.

Коли геосистема виконує кілька функцій то виділяють проміжні типи, наприклад, заповідно-рекреаційні, функціональні типи поділяються на підтипи, наприклад, лісогосподарські - на: експлуатаційні, захисні, резервні тощо. Для деяких підтипів виділяють функціональні види геосистеми. Наприклад, для захисного лісогосподарсько підтипу: ґрунтозахисні, водозахисні, санітарні тощо[31].

Бачинський Г.О. подає схему функціонального значення лісових ландшафтів, де поєднуються природні функції з антропогенними.

Використовуючи функції геосистем, в нашому випадку лісового ландшафту, людина впливає на них і змінює, вносить в них свої елементи, втручається в їх розвиток і функціонування. Тому ці геосистеми не можна назвати чисто природними, а, можливо, навіть більше антропогенними - соціоекосистемами.

Серед чинників, які впливають на зміну лісових ландшафтів, виділяють природні і антропогенні. Природні поділяють на звичайні і стихійні. Звичайні природні чинники - це фіто історичні, флоро генетичні, хорологічні, біологічні, екстремальні екологічні, ценотичні. До стихійних відносять екстремальні кліматичні умови, природні пірогенні.

Дослідження стану лісів Волинської області ми проводили на 2 масштабних рівнях:

1) регіональному (він охоплював усю територію Волинської області і включав складання різночасових карт лісистості у масштабі 1:100000);

2) детальному (включав вивчення стану лісів, дослідження лісових ландшафтів, визначення гостроти інших екологічних і господарських проблем у масштабі 1:10000 тощо). Дані дослідження велися у масштабі 1:10000 (на прикладах державних підприємств, розташованих у різних за природно-географічними умовами регіонах Волинської області - ДП Володимир-Волинське ЛМГ, Любешіське ЛМГ, Цуманське ЛГ, Шацьке ЛГ).

При дослідженні проблем стану лісів і розвитку лісового господарства обласного регіону важливими кроками виступали:

- збір і систематизація інформації про стан лісів Волинської області;

- окреслення проблем, які стоять перед лісовим господарством області; Під час дослідження лісових ландшафтів Волинської області використовувалися такі методи: історичний, лісотаксаційний, картографічний, порівняльно-географічний, аналізу і синтезу, статистичний, а також метод геоінформаційного моделювання. Застосування даних методів були направлені на вирішення практичних завдань[63].

За допомогою історико-географічного методу проаналізований стан лісів Волинської області з глибокої давнини і до наших днів. За допомогою картографічного та геоінформаційних методів були створені різномасштабні карти (зокрема, лісотипологічна), які відображають поширення основних типів лісу в регіоні, ГІС-моделі лісистості на різночасові зрізи, а також карти масштабів змін лісистості від одного часового „зрізу” до іншого, карти ступеня заповідності території лісового фонду Волинської області (в розрізі лісокористувачів) тощо. Порівняльно-географічний метод дозволив оцінити стан лісів та їх динаміку на різних етапах їхнього розвитку, виявити масштаби і тенденції змін лісистості, екологічні та господарські проблеми, які можуть виникнути у майбутньому і розробити комплекс заходів для розв'язання цих проблем. За допомогою статистичного методу розраховано показники, які характеризують поширення лісів, видовий склад, вікову структуру, екологічний стан лісів обласного регіону тощо. За допомогою методу геоінформаційного моделювання у дослідженнях стану лісових природоохоронних територій виявлено їх частку по регіонально та в розрізі лісокористувачів. Окрім того, здійснювався аналіз причин екологічних та господарських криз у лісах Волинської області.

1.2 Роль лісу в підтриманні екологічної рівноваги природного середовища

Роль лісу в підтриманні екологічної рівноваги природного середовища велика і багатогранна. Ліси є важливим і найбільш ефективним засобом підтримання природного стану біосфери і незамінним фактором культурного і соціального значення. Завдяки їх водоохоронній, гідрологічній, ґрунтозахисній та іншим корисним функціям ґрунти оберігаються від водної і вітрової ерозії, а річки - від висихання та замулення. Вплив лісу на гідрометеорологічний процес приводить до пом'якшення клімату, а це сприяє підвищенню ефективності сільськогосподарського виробництва. Разом з тим ліси виконують важливу господарську функцію. Вони є джерелом деревини - цінної сировини для різних галузей виробництва: промисловості, транспорту і сільського господарства. Тому стає зрозумілим їх велике значення у збереженні природного середовища[62].

Господарська діяльність людини впливає на природне середовище, окремі ландшафтоутворюючі фактори, насамперед біогенні, зокрема на рослинний покрив і тваринний світ. Біогенні фактори впливають на гідрологічний режим і місцевий клімат, що призводить до змін ґрунтового покриву. В. І. Вернадський відмічав, що біогенні фактори, особливо рослинний покрив, відіграють дуже важливу роль в усіх процесах, що відбуваються в ландшафтах.

Великий (геологічний) і малий (біологічний) кругообіги у ландшафтній оболонці відбуваються під могутнім впливом живої речовини, перетворююча енергія якої на Землі поступається тільки енергії ядерних реакцій.

Рослинний покрив змінює характер процесів у ландшафтах. Так, у добіотичних ландшафтах переважали процеси фізичні (механічні), суть яких зводилась до механічного (частково хімічного, дуже слабкого в умовах відновної атмосфери) руйнування гірських порід, їх транспортування і перевідкладання. Рослинний покрив максимально змінює ці механічні процеси і основне місце під його впливом займають біогенні геохімічні. Живі організми сприяють вивітрюванню первинних мінералів материнської породи і утворенню вторинних мінералів та ґрунтового покриву. За багато мільйонів років історичного розвитку ландшафтів встановилась екологічна рівновага між ландшафтоутворюючими факторами. Всі вони динамічно пов'язані між собою і взаємно обумовлені. При зміні одного фактора відповідно змінюються всі інші, вступаючи в якісно й кількісно новий стан рівноваги. Ландшафти та їх морфологічні частини є саморегулюючими динамічними системами[45].

Екологічна (динамічна) рівновага в ландшафтах встановлюється завдяки рослинному покриву. Основні процеси в добіотичних ландшафтах відбувалися внаслідок взаємодії гідро-кліматичних факторів з літогенною основою. В сучасних (біотичних) ландшафтах до цих двох груп факторів приєднується третя - біогенна, роль якої дуже велика. Біогенні фактори виконують буферні функції при взаємодії гідро-кліматичних факторів з літогенною основою. Головна роль тут належить лісовій рослинності і ґрунтовому покриву, які майже повністю затримують атмосферні опади, зводячи до мінімуму поверхневий стік. При відсутності рослинного і ґрунтового покриву лінійна та площинна ерозія стали б основними процесами. Таким чином, одним з головних факторів збереження природного середовища є наявність лісової рослинності.

Екологічна рівновага в наших географічних широтах існувала, очевидно, до 900 р., коли вся Центральна Європа, в тому числі Україна, за винятком Степової зони, майже повністю була вкрита лісами. Рубка лісу наприкінці першого тисячоліття ще не досягла великих розмірів і тому не мала істотного впливу на природне середовище. Вирубування лісів набирає широкого розмаху починаючи з XVI ст. Вирубки поширюються з півдня на північ і з заходу на схід, в зв'язку з розселенням народів у Європі. Вже в XVI ст. почала відчуватися нестача деревини; розвивалась промисловість, вона споживала в той час величезну кількість лісоматеріалів. Надмірні вирубки тривали до кінця XIX ст. Це призвело до глибокого порушення біологічної рівноваги і негативно відбилося на природній флорі та фауні. Внаслідок цього помітно знизилась кількість атмосферних опадів, зменшилась вологість ґрунтів, погіршився вітровий режим, а це негативно відбилось на мезо- та мікрокліматі, обумовило його посушливість. Особливо негативними наслідки зведення лісів були в гірських умовах, де зріджена деревно-чагарникова рослинність уже не змогла виконувати захисної ролі[16].

Відмічаючи велике водоохоронне і ґрунтозахисне значення лісів, Ф. Енгельс писав: «Люди, які в Месопотамії, Греції, в Малій Азії та в інших місцях викорчовували ліси, щоб добути таким шляхом орну землю, і не снилося, що вони цим поклали початок нинішньому спустошенню цих країн, позбавивши їх, разом з лісами, центрів збирання і зберігання вологи».

Науковими дослідженнями вітчизняних і зарубіжних учених доведено, що такі шкідливі явища і процеси, як ерозія ґрунтів, розвиток ярів, зсувів, селі, катастрофічні повені, викликаються різким зниженням лісистості. За даними Ж.Б. Еггенса, знищення лісів тільки за останнє сторіччя призвело до того, що 23% сільськогосподарських угідь світу стали безплідними. Відомі факти негативного впливу людини на природу і в районі Карпат, де в XIX ст. внаслідок надмірної експлуатації лісів інтенсивні ерозійні процеси, стихійні лиха і вітровали пошкодили і знищили сотні тисяч гектарів смерекових лісів із загальним запасом деревини близько 20 млн. м3.

Систематичне знищення лісів, яке супроводжується зміною природних біотопів Європи, в ряді районів призвело до порушення природної рівноваги. Поряд з руйнуванням природного середовища, знищенням багатьох видів рослин і тварин відбувалось збіднення породного складу лісостанів. Замість цінних природних мішаних лісів створювалися біологічно нестійкі чисті насадження, які часто пошкоджувалися комахами і хворобами.

Це ще раз показує, яке велике значення мають ліси для збереження екологічної рівноваги, що формувалась протягом тисячоліть[28].

1.3 Основні функції лісів в екостабілізації території

Завдяки екологічним, фізичним і біологічним властивостям ліси виконують важливу екологічну функцію, яка є наслідком загальновідомого транс формуючого впливу деревного покриву і нижніх ярусів лісового біоценозу на хід, інтенсивність і напрямок усіх геофізичних і геохімічних процесів, що відбуваються в біосфері на ділянках, зайнятих лісом. Ліси як біологічні системи краще багатьох інших типів біоценозів суші вбирають і перетворюють сонячну енергію, створюють первинну біологічну продукцію, нагромаджують і поновлюють запаси біомаси, прискорюють кругообіг речовин та енергії в біосфері, послаблюють інтенсивність денудаційних явищ.

Екологічна функція лісів обумовлюється клімато- поліпшуючими, водоохоронними, стокорегулюючими, ґрунто- і полезахисними комплексними агролісомеліоративними властивостями лісу, корисність яких звикли вважати незначною. Ліси, розміщені на вододілах, виконують важливі водорегулюючі функції, тому академік В.Р. Вільямс назвав їх лісами агрономічного значення. Вони регулюють вологість не тільки на безпосередньо зайнятій ними території, але і на прилеглих землях. Знеліснені водозбірні площі зовсім нездатні утримувати атмосферну вологу, яка спливає делювіальними потоками або ґрунтовою водою. В зв'язку з цим В.Р. Вільямс вважав за необхідне провадити посадку лісу на вододільних елементах рельєфу. Ліси вздовж берегів річок та водойм закріплюють грунт, захищають береги від обвалів, розмивань під час злив і повені, зменшують твердий стік і значною мірою сприяють переведенню поверхневого стоку у внутрішній. Крім того, ці ліси регулюють водний баланс джерел і охороняють штучні та природні водойми від замулення і забруднення[14].

Розташовані на ярах і балках ліси укріплюють корінням схили від руйнування, кронами дерев оберігають грунт від надмірного нагрівання сонцем. Важливий меліоративний вплив таких лісів проявляється також на прилеглих до них сільськогосподарських угіддях. Вони змінюють мікроклімат, поліпшують розподіл снігового покриву, зменшують промерзання ґрунту, регулюють поверхневий стік і послаблюють ерозійні процеси, підвищують урожайність сільськогосподарських культур на прилеглих полях. Особливо велике значення, як зазначалось, мають гірські ліси, їм належить важлива водоохоронна функція. Лісові смуги, рівномірно розташовані на полях, позитивно впливають на навколишнє середовище, сприяючи зміні вітрового, температурного і водного режимів, внаслідок чого на прилеглих полях поліпшується стан ґрунтів та їх родючість, підвищується урожай сільськогосподарських культур. Вплив їх особливо сприятливий у посушливі роки і періоди чорних бур.

Ліс - могутній природний фактор, що впливає безпосередньо на водний режим вкритих лісом і прилеглих територій, а також гірських потоків і рік на всій їх протяжності, на процеси кругообігу води, заболочування і розболочування тощо. Велика роль лісів і лісистості водозбірної площі у підтриманні на відповідних територіях підґрунтового, інфільтраційного стоку на певному рівні. Зменшення лісистості водозбірної площі на 1% призводить до зменшення постійного стоку в річках на 2-2,5%. Знищення лісів викликає різке обміління річок і навіть повне їх висихання. Правда, ліси не можуть збільшити або зменшити сумарну кількість опадів і випаровування на Землі. Проте розподіл атмосферної вологи, місцеве випаровування і стік, а також характер стоку значною мірою залежать від лісів. Водорегулюючий вплив лісів з особливою силою проявляється під час злив, які викликають повені[14].

Вже у XIII ст. було відомо, що ліси позитивно впливають на навколишнє середовище. Проте лише наприкінці минулого сторіччя захисна, гідрологічна і культурна роль лісу набула певного визнання. Великий вклад у вивчення гідрологічної ролі лісу внесли: В.В. Докучаєв, В.П. Отоцький, Г.М. Висоцький, Н.С. Нестеров, В.Р. Вільямс, І.І. Касаткін, М.Є. Ткаченко, В.І. Рутковський, І.В. Тюрин, А.С. Скородумов, О.О. Молчанов та ін. Узагальнення наукових досліджень дало можливість виявити залежність між лісовою рослинністю, умовами її росту та гідрологічними властивостями лісу, а також розробити заходи, спрямовані на підсилення гідрологічної ролі лісових площ у різних умовах середовища.

В.В. Докучаєв, П.П. Костичев, В.Р. Вільямс, Г.М. Висоцький вважали ліс фактором, який регулює водний режим території. В.В. Докучаєв відмічав, що степові ліси були колись надійним і вірним регулятором атмосферних вод, а отже, і життя степових річок, озер і джерел.

Нагромадження лісами вологи протягом багатьох сторіч привело до підвищення рівня ґрунтових вод і появи джерел, необхідних для. живлення боліт, озер, річок. Надаючи великого значення ролі лісу в зволоженні території, П.П. Костичев пропонував провести суцільне залісення сипких пісків, яружно-балочних схилів і вододілів[4].

Значний вклад у науку про ліс вніс академік Г.М. Висоцький. Він розробив класичну характеристику балансу вологи залежно від густоти розміщення і складу насаджень і встановив їх трансгресивний вплив на вологу, що переноситься з океанів в глиб континенту. Ліс, за його висловом, могутній і активний рослинний покрив земної поверхні, важливий біофізичний фактор, що виступає не тільки як виробник деревини, а й як агент лісової пертиненції, що впливає на клімат, режим ґрунтових вод і річковий стік.

Лісові масиви вкривають значну частину суші, вони протягом багатьох років дають надземний приріст, у зв'язку з чим їх пертиненція існує тривалий час і поширюється на великі віддалі. Отже, ліс виступає як біологічний фактор, тісно зв'язаний з навколишнім середовищем: з одного боку, з атмосферою, а з другого - з педосферою.

Вплив лісу насамперед позначається на мікрокліматі лісового середовища. Лісовий покрив захищає ґрунти від промерзання, видування і перезволоження. Під ним значно зменшується поверхневий стік і помітно уповільнюється весняне танення снігу. Завдяки кращому проникненню води в ґрунт і поповненню підґрунтових вод, які живлять річки, зменшуються повені і підтримується рівномірний режим річок.

Спостереження Г.Т. Селянинова, О.С. Козьменко, Н. П. Леонтієвського і Г.А. Харитонова, В.І. Рутковського та ін. підтвердили висновки В.Р. Вільямса, що під масивними насадженнями і лісовими смугами грунт промерзає менше, сніг тане повільніше, поглинення води більш повне, ніж на полях. Підтвердився також висновок В.В. Докучаєва, що лісові насадження є резервуарами вологи: вони нагромаджують її і розподіляють рівномірно.

Гідрологічними і лісівничими дослідженнями встановлена роль лісів та лісистості водозбору в підтриманні підґрунтового й інфільтраційного стоку на певному рівні. Так, О.А. Дроздов відмічає, що зміна лісистості на кожні 10% викликає зміну кількості опадів на даній території на 4%. Аналогічні дані одержано й на багатьох дослідних станціях США. Користуючись ними, американські лісогідрологи визначили узагальнені показники гідрологічної ролі лісів. В Західних штатах, де середня лісистість становить 21%, понад 50% всього постійного стоку річок надходить з лісових територій. В Каліфорнії, де лісистість доходить до 42%, лісові території дають 95% постійного стоку річок. Таким чином, вкриті лісом площі забезпечують постійний місцевий стік, який в 2 - 2,5 рази перевищує процент лісистості. Знищення лісів призвело до різкого збільшення поверхневого стоку, характерного для відкритої місцевості, значного обміління річок у літній період або навіть до повного їх висихання. Наприклад, у верхів'ях Сіверського Дінця береги, як зазначають В.Т. Ніколаєнко та ін., за останні 70 - 80 років відступили приблизно на 20 км. Вирубки насаджень по берегах обумовили швидке руйнування їх, замулення річки.

Зменшення постійної частини стоку річок дуже знижує енергетичний потенціал і судноплавство[8].

За даними А.Д. Дубаха, ліс є основним фактором природного регулювання стоку рік протягом року. На підставі багаторічних досліджень цей автор встановив, що чим менша лісистість, тим вище піднімається вода в річках, особливо малих, навесні.

Аналіз матеріалів гідрологічних досліджень показує, що ліс по-різному впливає на рівень ґрунтових вод і на середовище в цілому. Особливо чітко ця властивість проявляється у місцях надмірного зволоження. Ліс, дренуючи грунт, осушує його, знижує ступінь заболочування, а в посушливих районах додатково зволожує. Встановлено, що у північних районах болота можуть зникати в міру росту лісу, а після вирубки його грунт знову заболочується. Г. І. Танфільєв вважає, що заболочення північних районів Росії є наслідком зрідження і вирубки лісів. Слід пам'ятати, що вплив лісу на ґрунти значною мірою залежить від його географічного положення, територіального розміщення, особливостей і будови ґрунту, клімату району та інших факторів.

Численними дослідженнями встановлено також особливості впливу лісів різного складу і віку на гідрологічні умови району, що дає можливість відповідно цілеспрямовано регулювати гідрологічний режим річок та місцевості в цілому. Доцільним є створення двох'ярусних з підліском різновікових високоповнотних (0,7-0,8) насаджень з добре розвиненою кореневою системою і потужним шаром лісової підстилки. За даними О.О. Мол-чанова, вирішальне значення в цих насадженнях має стан ґрунту. Ліс виконує гідрологічні функції за умови, що грунт його структурний.

При створенні водорегулюючих насаджень велике значення має правильний добір деревних і чагарникових порід, їх розміщення залежно від природних умов і елементів рельєфу. Цьому питанню присвячено велику кількість наукових праць, з яких найбільш значними є роботи А.Д. Дубаха і В.А. Троїцького. А.Д. Дубах встановив, що мішані різновікові лісонасадження сприяють поступовому таненню снігу і посиленому переведенню поверхневого стоку у внутрішній[15].

Водоохоронні і водорегулюючі функції лісу невід'ємні від функцій ґрунтозахисних, які проявляються в закріпленні ґрунту. Вони запобігають змиванню і розмиванню ґрунту, збереженню і поліпшенню його властивостей, закріпленню рухомих пісків, припиненню утворення яруг. Завдяки розвинутим кореневим системам, ліси з глибоких шарів ґрунту виносять на поверхню мінеральні поживні речовини, які разом з органічними сполуками, розкладаючись з допомогою мікробів, сприяють не тільки підтриманню; а й підвищенню їх родючості.

Вище зазначалась одна з найважливіших ґрунтозахисних властивостей лісів - протиерозійна. Численні дослідження вітчизняних і зарубіжних учених свідчать, що в системі боротьби з ерозією вирішальна роль належить лісові; в боротьбі з вітровою ерозією можуть допомогти раціональна агротехніка і створення полезахисних смуг[41].

Вивчаючи роль лісу в зменшенні поверхневого стоку, А.Д. Дубах встановив, що в лісі поверхневий стік наближається до нуля, в той час як на лугових схилах. він значний - 184 мм.

Особливо важлива протиерозійна водорегулююча роль лісів на нижніх частинах схилів. Вони поглинають рідкий і затримують твердий стоки з вище розташованих ділянок, завдяки чому площі, що знаходяться нижче, захищаються від змиву ґрунтів, а днище балок, береги рік та інші водойми - від розмивання, замулення та занесення продуктами ерозії.

Для посилення водоохоронно-регулюючих функцій захисних лісових насаджень, створених по берегах річок, важливе значення має їх ширина, яка залежить від характеру ґрунтів, крутизни схилів, ширини річки та інших умов. Г.А. Харитонов встановив зв'язок між шириною лісових смуг та здатністю їх поглинати поверхневий стік. Так, 80- і навіть 40-метрові смуги майже повністю усувають поверхневий стік, переводячи його у внутрішньо грунтовий та ґрунтовий[37].

Захисна функція лісів має особливо важливе значення в горах, оскільки дерева, закріплюючи ґрунт корінням, оберігають його від змиву, усувають розвиток селі, зсувів, утворення стрімких гірських потоків, що являє велику небезпеку для нижче розташованих угідь, шляхів, будов. Механізм протизсувної дії лісів полягає в тому, що вони, споживаючи вологу на транспірацію, зменшують вологість ґрунтів на водотривких шарах, внаслідок чого процес зсуву послаблюється.

Для того щоб добитися повнішого прояву захисних властивостей лісу, необхідно підбирати відповідний склад насаджень. Так, А.К. Денисов рекомендує породи, що глибоко вкорінюються, з великою транспіраційною здатністю, а для запобігання осипам - породи з міцною поверхневою кореневою системою.

Гірські ліси є могутнім регулятором кругообігу вологи в природі, вони впливають на клімат району і прилеглих територій. На цю особливість гірських лісів вказували Г.М. Висоцький, Г.Ф. Морозов та ін. Вони встановили, що ліс на гірських схилах збільшує кількість опадів, зменшує можливість формування поверхневого стоку, поліпшує і оберігає структуру ґрунтів та ін.[23].

Г.Ф. Морозов писав, що в гірських лісах шкідливі зливи знешкоджуються, винесення каміння в долини, а також змивання і винесення ґрунту зменшуються.

Велике водоохоронно-захисне значення має лісова підстилка, яка сприяє збереженню ґрунтів, підвищує їх вологість і затримує поверхневий стік (за даними Д.Л. Соколовського, ліс зменшує середній річний стік приблизно на 15-20%). Крім того, підстилка зберігає ґрунт від прямого впливу дощових вод, тобто від руйнування і ущільнення його, вона фільтрує воду і тим запобігає замуленню ґрунтів.

В умовах Лісостепу і Степу лісам відводиться особлива роль у збереженні полів від посухи і пилових бур. Високу ефективність лісових насаджень у боротьбі з вітровою ерозією відзначали Г.М. Висоцький, М. І. Сус, П.С. Погребняк, Б.Й. Логгінов, Ю.П. Бялович, М.М. Дрюченко, Г. І. Матякін, С.А. Смалько та ін. Г.М. Висоцький писав, що для збереження ґрунтів від руйнівного впливу вітрової ерозії необхідно посилювати шершавість ґрунтів, збільшувати коефіцієнт тертя шляхом «вкриття ґрунту лісовою і сільськогосподарською рослинністю. Він підкреслював, що під час посухи навіть трирічні насадження сприяють підвищенню вологості повітря. З ростом насаджень збільшується випаровування і повітря ще. більше збагачується вологою[3].

М. І. Будико, Н.Н. Милосердов та інші встановили, що при правильному розміщенні лісових смуг вони затримують поверхневий стік, сприяють рівномірному розташуванню снігу на міжсмугових полях, зменшують швидкість вітру в приземному шарі повітря, внаслідок чого змінюється структура вітру, затримується випаровування ґрунтової вологи.

Надзвичайно важливе значення для степових умов півдня України має створення лісових смуг на зрошуваних полях. За даними В.В. Лебедєва і Б.Й. Логінова, тільки при захисті зрошуваних полів лісовими смугами можна запобігти шкідливому впливові суховіїв і забезпечити високі врожаї сільськогосподарських культур. Лісові смуги затримують повітряні потоки, зменшують їх швидкість на міжсмугових ділянках, внаслідок чого волога затримується довше, а випаровування зменшується. За таких умов норму поливання можна знизити на 25%.

Лісові «насадження надійно захищають піски від роздування і «занесення ними прилеглих водойм, полів, населених пунктів. Як відмічав Е.Е. Керн, роль лісу як фактора, що сприяє закріпленню ґрунту, надзвичайно важлива, оскільки при зникненні лісів з рухомих пісків останні починають пробуджуватися, стають рухомими і здатні засипати цілі будови і навіть селища[52].

Загальновідомим є сприятливий вплив лісів на клімат. Вплив лісів на мікро- і мезоклімат проявляється в його зволоженні, регулюванні температурно-вологого режиму, зниженні швидкості вітру, в зміні мікрокліматичних елементів (випаровування і транспірації, температури повітря і ґрунту, відносної вологості повітря й ін.). Відмічаючи вплив лісу на вологість повітря, П.С. Погребняк вказував, що було б неправильним чекати збільшення опадів тільки безпосередньо над лісовими масивами, які можуть обумовити випадання додаткової кількості снігу і дощів.

Зволожувальний вплив лісів на клімат обумовлений зокрема виділенням вологи в атмосферу внаслідок випаровування опадів, що затримуються на кронах дерев. Ступінь зволоження повітря залежить від багатьох факторів: типу лісу, його вікової структури, ступеня зімкнутості, метеорологічних умов (кількості опадів, інтенсивності вітру, температурного режиму та ін.). Найбільший зволожувальний вплив мають хвойні ліси, які пропускають мало атмосферних опадів як у літній, так і в зимовий періоди. З листяних порід бук випаровує щодня 60 л вологи, на що витрачається 36 тис. калорій тепла.

Ліс пом'якшує клімат, робить його більш прохолодним влітку і більш теплим взимку. М.А. Гаврилович відмічав, що в ясний сонячний день температура повітря була 20°С, землі 24,4°С, а газону - 23,8°С. Зниження температури повітря пояснюється не тільки тим, що крони затримують сонячні промені, а й поглинанням тепла листям дерев і наземних рослин. Внаслідок нагрівання верхньої частини крони дерев процеси випаровування посилюються, що призводить до зниження температури[26].

Необхідно також відмітити важливу роль лісів у зменшенні швидкості вітру. Роботи ряду вчених (Н.С. Нестерова, Г.М. Висоцького та ін.) показали, що швидкість вітру за межами лісового масиву знижується до 60% поблизу посадок і до 20% - на віддалі, що дорівнює десятиразовій висоті насаджень.

Відомий польський вчений Т. Моленда підкреслює, що у формуванні мікроклімату ліс має вирішальне значення. Біологічні зв'язки поєднують лісове, водне і сільське господарство в єдине ціле.

Протягом останніх двох десятиліть ліси, економічне значення яких не применшується, набули важливого значення як основний природний фактор збереження навколишнього середовища і природних комплексів. Зросло екологічне і соціально-культурне значення лісів. За нових умов суть лісової політики полягає в досягненні комплексного використання і розширеного відтворення лісових ресурсів з урахуванням збереження і посилення водоохоронних, ґрунтозахисних, клімато утворюючих та інших корисних природних функцій лісу, які тісно переплітаються з інтересами промисловості і сільськогосподарського виробництва. Природоохоронні властивості лісів та їх позитивний вплив у збереженні навколишнього середовища вимагають дальшого всебічного вивчення[38].

Ліси найбільш ефективно підтримують природний стан біосфери. Вони виконують соціальну функцію, мають велике рекреаційне, культурно-естетичне, санітарно-гігієнічне значення. В міру розвитку індустрії, будівництва нових міст і населених пунктів, збільшення народонаселення, підвищення його добробуту і культурного рівня роль соціальної функції лісу зростає.

Нормалізуючи газовий режим і поліпшуючи хімічний склад атмосфери, сприяючи біологічному очищенню води і повітря, усуваючи інші несприятливі явища, ліс виконує істотні санітарно-гігієнічні функції. Однією з важливих санітарно-гігієнічних властивостей лісу є його здатність підвищувати вміст кисню і фітонцидів глибше вивчати проблему взаємодії суспільства і природи, а також наслідки цієї взаємодії з метою опрацювання прогнозів раціонального використання природних ресурсів.

Прискорені темпи технічного прогресу, невпинне зростання чисельності населення і задоволення його потреб викликають глибокі зміни в природі. Нині на значних територіях повністю змінюються природні ландшафти: рослинний природний покрив поступається місцем культурному, не тим стає тваринний світ, знищуються ліси і осушуються болота, розорюються останні незаймані ділянки й цілинні степи, зазнають змін також водний режим і клімат[18].

Докорінні перетворення в природі відбуватимуться й надалі, в зв'язку з ростом попиту на природні ресурси. Тому виникає гостра необхідність збереження найважливіших природних об'єктів з їх рослинним і тваринним світом.

Однією з форм охорони й збереження первісної природи є створення заповідних територій. Типові природні ділянки різних ботаніко-географічних районів, що мають особливо велике наукове або культурно-історичне значення, вилучаються з господарського користування і оголошуються державним заповідником. Заповідники відіграють важливу роль у відновленні й збільшенні чисельності особливо цінних тварин і рослий.

Заповідники мають велике наукове значення. Це своєрідні лабораторії в живій природі, де можна провадити комплексні дослідження по вивченню природних процесів і явищ в умовах, не змінених людиною. Вони дають змогу встановити, чи правильно використовуються природні ресурси. В разі виявлення нераціонального господарювання розробляються природоохоронні заходи, що змінюють попередній напрям господарської діяльності[61].

Заповідники - це народне, національне добро. Вони охороняються в недоторканості і зберігаються як еталони природи не тільки для сучасних, але й для прийдешніх поколінь. Заповідники сприяють збереженню екологічних зв'язків, що склалися протягом тисячоліть, між компонентами географічних ландшафтів, між атмосферою, водою, ґрунтом, рослинним і тваринним світом.

Особливо важливими є лісові заповідники. Вони поряд із збереженням фауни сприяють поліпшенню водного режиму даної місцевості, є водозбірними площами для гірських і передгірських районів, виконують водозахисну і протиерозійну функції.

Лісові заповідники особливо цінні як об'єкти для вивчення сукцесій лісових біоценозів, що відносяться до найбільш складних і довговічних рослинних угруповань. Лише в заповідниках, вилучених з господарського користування, можна досліджувати динамічні тенденції лісових біоценозів у різних екологічних умовах і географічних зонах в історичному аспекті. Оскільки в заповідниках мають зберігатися в природному стані типові ділянки природи, доцільно відводити для них великі території - десятки тисяч гектарів і більше. Це зумовлене тим, що на незначних площах важко зберігати заповідний режим, оскільки на нього значною мірою впливають сусідні ділянки, що перебувають у господарському користуванні. Не виключена також загроза загибелі рідкісних та цінних природних об'єктів від стихійних явищ природи. Крім заповідників, є й інші форми охорони природи. Великого поширення набувають заказники. Для охорони ландшафтних, ботанічних, геологічних, орнітологічних та інших об'єктів природи створюються постійні заказники. Вони відрізняються від заповідників тим, що в них зберігаються в природному стані тільки окремі елементи природного комплексу, а решта ресурсів використовується в народному господарстві. Якщо охорона природного об'єкта обмежується певними строками, найчастіше 10 роками, то заказники оголошуються тимчасовими. Створення їх передбачає забезпечення сприятливих умов для відновлення і збільшення кількості цінних промислових тварин, які будуть потім використані в господарстві.

Рідкісні природні екосистеми, які мають важливе наукове, історичне або культурно-естетичне значення, оголошуються пам'ятками природи і підлягають охороні. До пам'яток природи відносяться визначні об'єкти[64].

Розділ 2. Географічні передумови формування лісових ландшафтів Волинської області

Волинська область розміщена в межах Східно - Європейської платформи на схилі Волино-Подільської плити протерозойського віку. На південному заході виділяється Львівський палеозойський прогин. Область пересічена системою глибинних розломів субмеридіонального напрямку. Територія зазнає повільного підняття на сході на 7,5 мм в рік, на заході дещо з меншою інтенсивністю. Таке переважання додатних рухів в напрямку стоку зумовлює заболочення в центральній і західній частині, тобто у верхів'ї Прип'яті[2].

Територія за геологічний період неодноразово покривалася морем, що зумовило чергування морських і континентальних осадових відкладів, які представлені породами від верхньо- протерозойського до четвертинного віку. Внаслідок припинення осадко нагромадження в умовах континентального клімату в пермі, тріасі та юрі породи цих періодів відсутні. Більшість відкладі верхньої крейди (карбонатні, кремнієвмісні породи) в багатьох місцях виходять на поверхню і визначають рельєф. Четвертинні малопотужні відклади представленні всіма типами антропогенних континентальних відкладів. Вони змінюються з півночі на південь від супіщано - суглинистих утворень, моренних, елювіальних з водно - льодовиковими пісками до елювіально - делювіальних лесів і лесовидних суглинків. Моренні нижньо - і середньочетвертинні відклади в центральній частині утворюють дуги, пагорби і вали Волинського моренного пасма. На Поліссі широко представлені водно - льодовикові форми рельєфу: ками, ози, зандри. Серед сучасних відкладів найбільш поширені озерні, річкові та еолові: торф, болотні залізні руди, русловий і заплавний алювій, еолові піски. Є кам'яне вугілля, яке добувається у Львівсько - Волинському басейні, торф на Поліссі, де є понад 240 родовищ, звідки його постачають для паливної промисловості, сапропель, який використовується для удобрення. Він добувається в поліських озерах. Також є газ (Локачинське родовище), мідь, фосфорити, карбонатні породи, які є скрізь і добувається з мінімальною шкодою навколишньому середовищу, цементна і інша будівельна сировина. Видобування і розробка корисних копалин впливають на зміну площі лісів через територіальне співпадання, екологічний вплив при процесі вилучення їх з природи через залучення деревини в добувну промисловість в ролі палива і допоміжних чи будівельних матеріалів[2].

Територія Волинської області в межах переважно рівнинна з незначним нахилом на північ. Поліська частина - акумулятивна низовина, південна лісостепова частина - Волинська лесова височина. Середні висоти становлять 195 м, максимальна - 292 м (на півдні), мінімальна - 139 м (на північному сході). На півночі області поширені кінцево - моренні горби, флювіо - гляціальні ози, конуси виносу валунів і суглинків. Також є неглибокі слабо виражені в рельєфі заболочені річкові долини, які є сприятливими по природним умовам для зростання лісів з вільхи, верби і інших вологолюбних порід. Місцями є западини. Денудаційні припідняті вододіли представлені мергелями і крейдою. Еолові форми простягнулися вздовж річок у вигляді піщаних горбів і пасм. В долині Прип'яті, в межиріччях Стоходу, Стиру, Турії і Західного Бугу поширені рівнинні торфовища з пониззями, зайнятими водою. В лісостеповій частині переважають денудаційні рівнини, розчленовані припідняті лесові рівнини, де багато провалів, просадочних та рухомих еолових форм рельєфу, заболочення.

Волинська область знаходиться в помірному кліматичному поясі, в зоні мішаних лісів та лісостепу (південна частина). Клімат помірний, вологий, з м'якою зимою, значним атмосферним зволоженням. Велика хмарність дещо зменшує постування прямої сонячної радіації. Достатнє зволоження, часті зимові відлиги, зумовлені впливом атлантичних повітряних мас, активною циклонічною діяльністю, також є одним із важливих факторів поширення вологолюбних порід. Швидкість вітру становить 2,4 - 4,9 м/с з максимумом взимку і мінімумом влітку, а також зменшується з півдня на північ. Протягом року переважає західний переніс повітря, хоча велику частку у вітряному режимі області складають південно - східні і вітри інших напрямків. Вітряна погода сприяє транспірації, що при достатньому зволоженні позитивно випливає на рослини, зокрема ліс з точки зору активного вологообміну з навколишнім середовищем[2].

Радіаційний баланс області сприятливий для зростання як морозостійких, так і сухостійних видів рослинності. Середня температура січня становить - 4,2 - - 5,1?С, липня - + 18,3?С. Вегетаційний період триває 190 днів з кінця квітня до початку листопада. Пізні заморозки інколи бувають до третьої декади травня, ранні - з другої декади вересня. Інколи це згубно впливає на молоді деревні породи, а також чагарниково - трав'яну рослинність[2].

Середня кількість опадів становить 536 - 600 мм з максимальною їх кількістю в липні, мінімальною - взимку і на початку весни. Потужність снігового покриву сягає 5 - 10 см, іноді 20 см . Вона достатня для збереження кореневищ і трав'яної рослинності в зими із сильними морозами, особливо тоді, коли сніговий покрив триває всю зиму. Це також є позитивним з точки зору достатнього зволоження грунту в лісах весною, коли атмосферна кількість опадів є малою. Постійний сніговий покрив зберігається з кінця грудня до кінця лютого, інколи до початку квітня. Відносна вологість повітря становить приблизно 79% з максимумом взимку, що викликає часті тумани, особливо при проходженні теплих атмосферних фронтів, циклонів чи заходження на територію атлантичного повітря. В морозні зими з таким характером атмосферної циркуляції на гілках дерев утворюється льодовий покрив, що часто спричиняє їх обламування. Це ж саме буває і при надмірному накопиченні снігу на них.

В області в літній період часті грози, які найбільш інтенсивні в червні - серпні, хоча в окремі роки вони бувають і в жовтні, а також і в кінці квітня. Кількість днів з грозами становить 28 - 32 в рік з переважанням на Поліссі. Град випадає рідко, але майже кожен рік з частотою 1,3 - 2,4 дні в рік. Бувають ожеледі, хутровини, інколи пилові бурі. Для Волині характерне явище смерчів, які хоча і рідко проходять по території, проте завдають значної шкоди як лісам, так і в загалі населенню і народному господарстві області. Прикладом служить шквал в червні в 1997 році, який за досить короткий час звалив величезні площі цінних лісових насаджень, в основному в межах Камінь - Каширського держлісгоспу та міжгосподарського лісгоспу.

...