Сучасний морфогенез та рельєф морфокліматичної зони як екологічний чинник

Зміна одного чи декількох компонентів системи (підсистеми) тягне за собою зміну інших її складників та системного утворення в цілому. Характер взаємозв'язків зазначених підсистем різний - прямі та зворотні, безпосередні чи опосередковані тощо. Приклади впливу конкретних чинників на вияв несприятливих рельєфоутворюючих процесів вже наводився в даній роботі. Для проведення пошуку принципів еколого-геоморфологічного районування дослідженої території використано прийом встановлення логічних зв'язків, що має метою прогнозування розвитку основних компонентів довкілля при очевидно відомих впливах різних видів освоєння території. Логіка такого прогнозування відображена в таблиці 3, що є блок-моделлю одержання інформації про роль геоморфологічних параметрів у моделюванні природоохоронних заходів.

Еколого-геоморфологічні проблеми сухих степів України

Ступінь антропогенно-обумовлених змін окремих компонентів довкілля та природного середовища зони сухих степів України в цілому, є вельми значним. Серед видів господарської діяльності тут визначна роль належить водно-господарським заходам, що спричинюють більшість із існуючих проблем екологічного характеру у тому числі - зумовлюють несприятливий перебіг сучасних рельєфоутворюючих процесів, у функціонуванні яких існуючий дефіцит водних ресурсів і, одночасно, розвиток процесів підтоплення є різко діаметральними умовами. Вони стають тим тлом, на якому виявляється еколого-геоморфологічна трактовка морфогенезу і рельєфу як екологічного чинника.

Далі розглядаються види господарської діяльності урегіоні, що найбільше обгрунтовують останню тезу.

Зміни рельєфу та сучасного морфогенезу при господарській діяльності

Штучне поповнення підземних вод у Степовому Криму

Цей вид господарської діяльності застосовується у Степовому Криму порівняно недавно у зв'язку із виснаженням перших від поверхні водоносних комплексів через інтенсивний водовідбір. З боку застосування геоморфологічних знань актуальним є вивчення рельєфу та палеорельєфу для створення постійнодіючої моделі (ПДММ) Степового Криму та півдня Херсонської області

Для створення ПДММ Степового Криму та півдня Херсонської області інженерно-геоморфологічні дослідження мали метою: а) правильну інтерпретацію емпіричних натурних досліджень по вивченню вологопереносу в зоні аерації; б) екстраполяцію одержаних результатів на райони-аналоги, що дає можливість визначити величину фільтрації по всій дослідженій території та прогнозувати умови засолення; в) поповнення даних, необхідних для розрахунків фільтраційних параметрів, за допомогою незалежних непрямих методів. Як видно з головної ідеї роботи, у подальшому виявилось її виразне еколого-геоморфологічне значення.

Вирішення даних питань засноване на уявленнях про відображення в будові палеорельєфу Степового Криму складної історії рельєфоутворення та осадконагромадження, циклічності неотектонічних рухів, ритмічності зміни кліматичних умов, трансгресій та регресій морських басейнів та інших палеогеографічних подій, що призвели до наявності декількох ярусів похованого рельєфу, а від них, багато в чому, залежать умови формування та динаміка водоносних комплексів. Встановлено, що від співвідношення ярусів рельєфу між собою та із земною поверхнею тісно залежать розміщення гідрогеологічних “аномалій”, режим підземних вод, а сучасний рельєф часто є індикатором палеорельєфу і його аналіз сприяє відновленню умов стоку на певних геологічних етапах розвитку регіону.

Палеогеоморфологічні дослідження для інтерпретації фільтраційних властивостей гірських порід. Дослідження такого характеру означали, перш за все, аналіз ярусності похованого рельєфу, яка відповідає зміні умов седиментації та рельєфоутворення у ході розвитку морфогенезу Степового Криму. Доцільним стало розрізнення трьох різновікових поверхонь похованого рельєфу: 1)ранньопліоценової (пізньопонтичної) - обмежена розмитою поверхнею понтичних вапняків; 2)середньопліоценової - розмитою покрівлею середньопліоценових глин; 3)пізньопліоцен-ранньоантропогенової - фіксована ерозійним зрізом піщано-галечникової товщі. Більш високим є сучасний ярус рельєфу, складений антропогеновимим, головно, лесовими суглинками. Зміна гідрогеологічних умов багато в чому залежить якраз від співвідношення ярусів рельєфу між собою за площею та у профілі.

Інтерпретація результатів інженерно-геоморфологічного картографування при спеціальних гідрогеологічних дослідженнях. Проведені роботи по складанню карт дефомацій похованих поверхонь вирівнювання та карти, що відображає основні літологічні відміни водопроникних та водотривких відкладів середньо-пізньопліоценового віку, дозволили співставити похований рельєф, його структурні особливості з фільтраційними властивостями порід водоносних комплексів.

Встановлено певні зв`язки фільтраційних властивостей понт-меотис-сарматського водоносного комплексу Степового Криму з конкретними рисами морфоструктури похованої поверхні вапняків неогену та з будовою вищезазначених поверхонь вирівнювання.

Водно-господарське будівництво у Північному Причорномор'ї

Тут проводяться зрошувальні заходи на таких крупних зрошувальних системах як Червонознам"янська, Каховська, Сірогозька, Рогачикська, Очаківська, Інгулецька, Дністровська, територію південного степу України перетинають потужні магістральні канали, поширеним є так зване "лиманне зрошення" тощо. Зокрема, упродовж 70-х років тут планувалося спорудження крупного водно-господарського комплексу Дунай-Дніпро, над вивченням можливого впливу якого на перебіг сучасних екзогенних рельєфоутворюючих процесів на значній території Північно-Західного Причорномор'я довелося працювати авторові.

Аналіз рельєфоутворюючих чинників та їхня оцінка. Цей вид дослідження є одним із найважливіших методичних прийомів еколого-геоморфологічного вивчення сучасних рельфоутворюючих процесів, оскільки визначає рушійні сили змін земної поверхні, встановлює їхню ієрархію, дозволяє, спираючись на домінуючі чинники, здійснити прогнозування несприятливого розвитку процесів у зв`язку з певними видами техногенного навантаження на рельєф тощо.

Оцінка чинників сучасного рельєфоутворення. Завдяки одержанню рангової оцінки факторів сучасного рельєфоутворення, що інтегрально визначають лінію поведінки сукупності рельєфоутоврюючих процесів на дослідженій території, можна сформулювати такі висновки.

1. Чинники, що обумовлюють розвиток та функціонування сучасних рельєфоутворюючих процесів, згідно конкретних значень їх рангів, відносно усієї сукупності процесів розташовуються для дослідженої території у такій ієрархічній послідовності: літологія, геоморфологічний субстрат, палеорельєф, клімат, господарська діяльність, гідрогеологія, тектоніка.

2. З оцінки впливу чинників сучасного рельєфоутворення, одержаній завдяки прийнятому підходу, випливає також низка аспектів подальшого практичного застосування у зв`язку з можливими проектами водно-господарських заходів, аспектів, що узгоджуються із встановленою роллю кожного фактора у рельєфоутворенні: а) вивчення диференціації процесів, їх динаміки у межах поширення головних літолого-стратиграфічних комплексів; б) дослідження кореляції розвитку процесів у межах геоморфологічних таксонів та генетично однорідних поверхонь, їх зв`язку з морфометричними показниками тощо; в) визначення спадкових тенденцій у рельєфоутворенні при аналізі головних рис палеорельєфу дослідженої території; г) встановлення направленості та інтенсивності сучасних рельєфоутворюючих процесів у зв`язку з концепціями про “нормальні” та “екстремальні” морфокліматичні зони; д) подальше вивчення ступеню зовнішніх впливів на сучасне рельєфоутворення (аналіз антропогенного фактору).

Еколого-геоморфологічне районування півдня України

Еколого-геоморфологічне районування є новим видом відомої процедури. Ним встановлюється бачення дослідником результатів вирішуваної проблеми. Стосовно специфіки такого районування, ми вбачаємо ряд принципових міркувань і критеріїв поділу дослідженої території на відповідні таксони.

Просторові категорії земної поверхні, здатні стати “середовищем виникнення” несприятливих екологічних ситуацій, на наш погляд, утворюють виразний таксономічний ряд.

Районування за умовами розвитку екзогенних процесів

З проведенням районування дослідженої території за умовами розвитку сучасних рельєфоутворюючих процесів може бути розв`язаною одне із ключових завдань прогнозу прозвитку процесів у зв`язку з інтенсивними водно-господарськими заходами у північно-західному Причорномор`ї - розрізнення та картографування ареалів геоморфологічної екстраполяції процесів. Наразі, використовуючи системні уявлення про сучасне рельєфоутворення, індикаційні ознаки направленості та інтенсивності процесів, поняття про природні геоморфологічні моделі та їх аналоги, критерії та ознаки районування за умовами розвитку процесів рельєфоутворення, інші дані, можна здійснити достатній для певних видів господарської діяльності прогноз процесів.

Геоморфологічне вивчення сучасного підтоплення на півдні України

Звернення до такого питання відображає парадоксальність ситуації, що склалася упродовж останніх десятирічь на півдні України. З одного боку зона сухих степів України відчуває значний дефіцит водних ресурсів, у зв`язку з чим здійснюються масштабні перекидання річкового стоку (канали Дніпро-Кривий Ріг, Дніпро-Донбас, Північно-Кримський канал, магістральні канали для зрошування на лівобережжі Нижнього Дніпра), а з іншого регіон потерпає від процесів підтоплення значних територій. Це, на нашу думку, хвороба технологічної недосконалості водно-господарських заходів у регіоні і неврахування ряду важливих чинників, серед яких не остання роль належить геоморфологічному.

Еколого-геоморфологічне районування за умовами підтоплення

При проведенні цього районування автор керувався такими загальновизнаними принципами, інтепретованими щодо дослідження даного явища (таб. 4).

1. Районування за особливостями рельєфу дозволяє поділити досліджену території на таксони, що розрізняються за харктером розвитку підтоплення. В цьому переконує, перш за все, аналіз факторів підтоплення, а вони відображають факторні закономірності процесу, залежного насамперед від геоморфологічної будови регіону.

2. При розрізненні таксонів варто використовувати знання з історії розвитку рельєфу, пов`язаної з формуванням головних особливостей водопроникних та водотривких порід. Оскільки цей принцип діалектично пов`язаний з єдністю процесів рельєфоутворення та осадконагромадження, то рельєф і корелятні відклади використовуються в районуванні, дякуючи знанню етапів розвитку рельєфу.

3. На кожному етапі районування, здійснюваного поетапно, обов`язковим є розрізнення таксонів з використанням певної групи факторів, що надає геоморфологічну інформацію різних видів.

Таксони районування слід розрізняти за достатньо чіткими межами, що поділяють територію на ділянки з різною направленістю та інтенсивністю підтоплення.

Рельєф як екологічний чинник при спорудженні лінійних об'єктів

На прикладі так званих “лінійних об`єктів” (авто- та залізничних шляхів, нафто- і газопроводів, почасти ліній електропередач, зв`язку тощо) еколого-геоморфолічні проблеми можуть одержати виразне висвітлення завдяки значній протяжності цих об`єктів (сотні й тисячі кілометрів) та перетину ними різних морфологічних, генетичних, вікових та динамічних категорій рельєфу. Різноманітною також у межах їхнього впливу є роль груп провідних ендогенних та екзогенних рельєфоутворюючих чинників, динаміка сучасних рельєфоутворюючих процесів, а останніми, як вже зазначалося, у великій мірі визначається екологічна сторона зміни рельєфу через спровоковані та прямі техногенні навантаження.

Висновки даного розділу наведено таблицею 5. При її аналізі, в свою чергу, з'ясовано відповідні закономірності.

1. У межах морфокліматичних зон зі слабким виявом азональних чинників екзогенного рельєфоутворення відображено “нормальний” прояв ієрархічної послідовності морфогенезу - флювіальні ерозійно-акумулятивні процеси, схилові та карстові (обмежено). Це стосується траси газопроводу Котлас - Архангельськ - Мурманськ, що пролягає майже повсюдно у флювіальній морфокліматичній зоні.

2. У морфокліматичних зонах, розташованих поблизу тектонічно активних областей (траси Новосибірськ - Бійськ - Горно-Алтайськ, Барнаул - Рубцовськ, Ішим - Омськ - Семипалатинськ - Усть-Каменогорськ) також значною мірою виразно виявляються характерні екзогенні рельєфоутворюючі процеси - лінійна ерозія (яроутворення), подекуди просадки в лесових породах, площовий змив, ерозійно-акумулятивна діяльність постійних водотоків (вони мають транзитний характер), гравітаційні процеси.

Щодо кріогенної морфокліматичної зони у межах Вілюйської низовини, то, незважаючи на виразний вияв азональних геоструктурних чинників, вплив “екстремальних” кліматичних умов повністю обмежує їхній морфологічний та динамічний вияв. Комплекс кріогенних процесів виявляється настільки домінуючим, що немає можливості стверджувати про відому роль тектонічних чинників як провокуючих аномальний вияв деяких рис екзогенного морфогенезу.

Висновки

Теоретико-методологічні

1. Сучасна вивченість рельєфу та екзогенних процесів рельєфоутворення морфокліматичних зон рівнин суходолу та дрібніших таксонів, виявляє їхню роль у довкіллі як потужного екологічного чинника. Він визначає функціонування інших складників навколишнього середовища, призводить до участі у загальному погіршенні його стану, включаючи біоту.

2. На тлі парадигм геоморфології головні положення екологічної геоморфології визначаються суттю морфодинамічної концепції, що розглядає сучасний морфогенез як швидкоплинний прояв ендогенних, екзогенних та антропогенних чинників.

3. Розроблені нові та обгрунтовані відомі поняття “інвайронментальна геоморфологія”, “реакції адаптації”, “категорії рельєфу, здатні стати середовищем виникнення несприятливих екологічних ситуацій”, визначальні системні поняття “цілісність”, “наявність зв'язків”, “регульованість”, “ієрархічність”, головні методологічні дефініції нового прикладного напрямку, застосовані для доведення ролі рельєфу і сучасного екзогенного морфогенезу як екологічних чинників, разом з іншими концептуальними і термінологічними категоріями визначають значну частку теоретико-методологічних засад нового науково-прикладного напрямку - екологічної геоморфології.

4. Глобальні та регіональні зміни природного середовища інтенсивною господарською діяльністю виводять до числа найважливіших теорій сучасної геоморфології концепцію морфокліматичної зональності, як способу організації екзогенного морфогенезу під впливом періодичного закону географічної зональності та закону вертикальної ярусності природних умов. Вона життєздатна і має конкретні напрямки свого практичного застосування для вирішення еколого-геоморфологічних проблем.

5. Обгрунтовані головні методологічні дефініції нового прикладного напрямку - екологічної геоморфології: а) об'єкт;б) предмет; в) методи досліджень своїм походженням вкорінюються в інженерну та техногеоморфологію. Саме вони, досліджуючи роль рельєфу та процесів рельєфоутворення у проектуванні, будівництві та експлуатації інженерних споруд та серед різних видів господарської діяльності, що здійснюються на тлі різних складників довкілля, стали основою формування різнопланових досліджень, що в даний час формують екологічну геоморфологію.

Рельєф і сучасні рельєфоутворюючі процеси як екологічний чинник місця прояву несприятливих екологічних ситуацій є об'єктом еколого-геоморфологічного районування. Він складається з ієрархічно підпорядкованих таксонів еколого-геоморфологічного районування, які розрізняються за принципом “від часткового до загального” і містять: а) елементарні поверхні - типу елементарних межирічь, схилів та днищ - як локальні елементи обмеження шляхів міграції речовини та енергії в процесі морфогенезу; б) морфолітогенетичні системи, які доцільно поділяти на генетично однорідні поверхні, утворені певним рельєфоутворюючим процесом, та генетичні типи рельєфу, сформовані комплексом споріднених рельєфоутворюючих процесів, серед яких один виступає домінуючим; в) системи генетичних комплексів, серед яких у межах України є флювіальні басейнові системи, гляціальні палеогеоморфолого-кліматичні системи, ерозійні орокліматичні системи, елювіальні (грунтові) системи; г) морфокліматичні зони (ніваційна, кріолітозона, флювіальна тощо), а також, зони вертикальної поясності гірських країн.

Науково-практичні

7. Розроблена класифікація інженерних об'єктів та видів господарської діяльності у кріолітозоні Європейської Півночі та сухостеповій підзоні України визначає спільні підходи до встановлення еколого-геоморфологічних проблем регіонів, що базуються на принципах географічної зональності природних умов та подальшу диференціацію методики еколого-геоморфологічних досліджень у зазначених регіонах.

8. Для сухостепової підзони України головним методом дослідження виступає аналіз чинників сучасного екзогенного рельєфоутворення, завдяки якому визначальною є роль рельєфу та сучасного екзогенного морфогенезу у поширенні несприятливих процесів при здійснених, здійснюваних та очікуваних/можливих водно-господарських заходів. Більшість видів господарської діяльності, пов'язаної з водним чинником (перерозподіл стоку, зрошувальні меліорації, штучне поповнення підземних вод), обумовили застосування морфогенетичних та палеогеоморфологічних методів для встановлення міграції поверхневого та підземного стоку і привели до створення часткових еколого-геоморфологічних карт (карта районування за умовами розвитку екзогенних процесів рельєфоутворення з інженерною метою та еколого-геоморфологічна карта півдня території України за умовами підтоплення).

9. Для кріолітозони Європейської Півночі провідним методичним підходом з'ясування еколого-геоморфологічних проблем при специфічних для регіону видах господарської діяльності виступають індикаційні методи дослідження екзогенних рельєфоутворюючих процесів. Домінуюче переважання кріогенних процесів відображене у рельєфі виразними морфологічними ознаками із встановленими направленістю та інтенсивністю процесів. Ці риси обумовили ефективність картографування рельєфу, від зйомки топографічних планів для відображення мікроморфологічних особливостей поверхні до середньомасштабного картографування середовища розвитку кріогенних процесів (морфолітокомплексів та літолого-генетичних умов розвитку процесів). Еколого-геоморфологічні дослідження на ключових ділянках дозволяють встановити закономірності розвитку і поширення несприятливих рельєфоутворюючих процесів при проведенні глибокого свердлування на нафту й газ. На їх підставі проведено розроблення понять та принципів еколого-геоморфологічного районування дослідженої території, що містить створення семантичних моделей інформаційних структур у вигляді блок-моделей одержання інформації про роль геоморфологічних чинників у моделюванні природоохоронних заходів.

10. Дослідження “інтразональних” господарських об'єктів (проектованих та існуючих трас газопроводів), проведені у різних геоструктурних та морфокліматичних регіонах, довели, що лінійні об'єкти значної протяжності служать моделями для порівняльно-морфодинамічного аналізу земної поверхні. На них однотипні види господарської діяльності диференційовано відображені у поширенні та динаміці екзогенних процесів рельєфоутворення через відміни у впливах зональних та азональних чинників, а відтак - у послідовних змінах інших компонентів довкілля.

11. Для оцінювання еколого-геоморфологічної ролі рельєфу і процесів екзогенного морфогенезу резюмуюча частина розділів дисертаційної праці містить практичні висновки та часткові рекомендації щодо можливостей їхнього застосування у практиці освоєння різних морфокліматичних зон та шляхів подальшого розвитку прикладного еколого-геоморфологічного напрямку.

12. Інтенсивна господарська діяльність чи не найбільшою мірою перетворює земну поверхню, викликаючи послідовну зміну інших складників навколишнього середовища. Тому, доведення екологічної ролі рельєфу та сучасного морфогенезу, здійснюваного під тиском антропогенної діяльності, сприятиме формуванню теорії сучасного екзогенного рельєфоутворення, подальшому зростанню еколого-геоморфологічних досліджень, формуванню міждисци-плінарного екологічного підходу до вирішення проблем охорони довкілля.

Список основних праць, опублікованих за темою дисертації

1. Стецюк В.В. Теоретико-методологічні засади екологічної геоморфології: ВПЦ "Київський університет", 1997. - 150 с.

2. Стецюк В.В. Теорія і практика еколого-геоморфологічних досліджень у морфокліматичних зонах. - Київ: Вересень, 1998. - 289 с.

3. Палиенко Э.Т., Стецюк В.В. О системном подходе к анализу некоторых прикладных аспектов современного рельефообразования. // Физическая география и геоморфология, вып. 28, 1982. С. 83 - 89.

4. Палиенко Э.Т., Стецюк В.В. Анализ рельефа при создании водохозяйственных комплексов на территории СССР. // Физическая география и геоморфология, вып.29, 1983. С. 83 -89.

5. Палиенко Э.Т., Стецюк В.В. Сравнительный анализ влияния рельефа на сооружение водохозяйственных комплексов. - Проблемы освоения пустынь, Ашхабад,: Ылым, 1984, N 1. С. 33 - 39.

6. Палиенко Э.Т., Стецюк В.В. Опыт геоморфологического анализа при гидрогеологических исследованиях в Степном Крыму. // Геологический журнал, 1985, N 4. С. 104 -110.

7. Палиенко Э.Т., Стецюк В.В. О научном статусе инженерной геоморфологии. // Основные проблемы теоретической геоморфологии: Наука, Новосибирск, 1985. С. 114 -116.

8. Грубрин Ю.Л., Кравчук Я.С., Клюкин А.А., Палиенко Э.Т., Стецюк В.В. Исследования на территории Украинской ССР. // Методы полев. геоморф. экспер. в СССР,: Наука, Москва, 1986. С. 149 - 156.

9.Палиенко Э.Т., Стецюк В.В. Инженерно-геоморфологические исследования: проблема и метод. // Геоморфология, 1987, N1. С. 99 - 103.

10.Палиенко Э.Т., Стецюк В.В. Инженерно-геоморфологическое районирование юга УССР для прогноза подтопления мелиорируемых территорий // Географические проблемы мелиорации земель Укр. ССР: Наукова думка, Киев, 1987. С. 79 - 85.

11.Палиенко Э.Т., Стецюк В.В. Изучение геоморфологических условий поверхностного стока Большеземельской тундры при решении природоохранных проблем // География и природные ресурсы, 1988, вып.3. С. 86 - 91.

12.Орехов Ю.П., Палиенко Э.Т., Стецюк В.В. Инженерные вопросы геоморфологической корреляции. // Пробл. геом. корреляции, Наука, Москва, 1989. С. 185 - 190.

13. Гусєва Н.П., Палієнко Е.Т., Сілецький Ю.А., Стецюк В.В. Раціональне використання рельєфу та охорона водойм при глибокому бурінні на нафту й газ у Великоземельській тундрі // Вісник Київ. ун-ту. Географія,1989, вип. 31. С. 15 - 21.

14. Ларіошина В.Є., Мороховський М.О., Стецюк В.В. Досвід морфоструктурного аналізу при інженерно-геоморфологічних дослідженнях лінійних об"єктів. - Вісник Київського ун-ту, сер. геогр., вип.40, 1995. С. 69 - 74.

15. Мороховський М.О., Сілецький Ю.А., Стецюк В.В. Закономірності морфоструктурного плану західної частини Центральноякутської рівнини. // Вісник Київськ. ун-ту, вип. 41, 1995. С. 66 - 70.

16. Стецюк В.В. Передумови та зміст еколого-геоморфологічних досліджень. // Вісник Київ. ун-ту, сер. геогр., вип. 43, 1996. С. 26 - 31.

17.Мороховский Н. А., Стецюк В.В. Эколого-геоморфологические аспекты проектирования и строительства линейных сооружений // Инженерная география. Материалы Межгосуд. конф., Вологда, 1993. С. 60 - 63.

18. Стецюк В.В., Силецкий Ю.А., Мороховский Н.А. О некоторых предпосылках эколого-геоморфологических исследований. // Экологические аспекты теоретической и прикладной геоморфологии. Матер. Междунар. конференции "III Щукинские чтения". М., 16-17 мая 1995 г. - с.с. 52-55.

19. Stetsyuk V.V. Relief as Ecological-Geomorphological Factor: Questions of Hierarchy. // Abstracts of Papers of IV International Geomorph. Conf., Bologna, Italy, 1997. Р. 363 -364.

20. Volodymyr Stetsyuk, Yuriy Sylets`kiy.: New face of well-known conception. // IV zyazd geomorfologow polskich. Glowne kierunki badan geomorfologicznych w Polsce., Lublin, 1998. - p.p. 29-32.

Размещено на Allbest.ru