CC BY
22
УДК 504.54(477.41) Рвдей Н.М., доктор педагопчних наук, професор, Горбатенко A.A., астрант кафедри екологи агросфери та еколопчного контролю НУБШ Украши
1НДЕКСНО-1НДИКАТИВНИВНИЙ П1ДХ1Д ДО ОЦ1НКИ ЕКОЛОГ1ЧНОГО СТАНУ АГРОЛАНДШАФТ1В НА ПРИКЛАД1 ВП НУБ1П yKPAÏHH "АГРОНОМ1ЧНА ДОСЛ1ДНА СТАНЦ1Я"
В cmammi розглянуто втчизнят методики оцтювання еколог1чного стану агроландшафт1в. На основi ттеграцп стандартних aspoxiMinnux та агроеколог1чних показнитв з показниками бюр1зноматття розроблено indexe ресурсного потенщалу (1РП), який дозволяе обтрунтовувати оптималъш заходи бюгеоценотичног мелюрацп та реоргатзацп mepumopiï для отримання додаткового врожаю за рахунок тдвищення природного потенщалу агроландшафту.
Постановка проблеми в загальному внглядь Вщомо, що 72% територи Украши вщноситься до агросфери, тому земельш ресурси в економ1чному потенщал1 нашо! краши ввдграють провщну роль. Рацюнальне використання земельних pecypciß потребуе комплексного тдходу до оцшки еколопчного стану земель, що може бути реал1зовано через методику системного анал1зу агроландшафив. Системний пщхвд дозволяе визначити сталкть землекористування через реал1зацш сукупност1 метод1в вивчення стану природних об'екив в межах певно! територп (Quade, Miser, 1997; Findeisen, Quade, 1997).
Теоретичш основи виршення проблеми рацюнального використання та охорони земель були закладеш такими вщомим в1тчизняними науковцями як
A.I. С1рий (1974), Д.С. Добряков, C.I. Дорогунцов, П.Г. Казьм1р, Л.Я. Новаковський, В.М. Трегобчук та ш. В останш роки проблем! рацюнального використання та охорош земель присвячено багато наукових праць за авторством В.В. Медведева (1997), I.K. Бистрякова, С.Ю. Булигша,
B.В. Горлачука (2002), В.Г. В'юна (2002) Г.Д. Гуцуляка, Б.М. Данилишина, M.I. Лавейкша, О.С. Новаторова, I.A. Розумного, А.Я. Сохнича (2002), М.Г. Ступеня, A.M. Третяка (2001), M.I. Шквир (2001), Ю.Ю. Тунищ, АД. Бадаева (2009), О.Л. Тонхи (2009), H.A. Макаренко (2008), О.О. Ракощ (2008), О.Г. Тарарико (1998), Н.М.Р1дей (2010) та ih.
Для оперативно! оцшки просторово-часового стану агроландшафт1в за системного пщходу доцшьно використовувати сучасш методи збору, анал1зу та штерпретаци даних, до яких вщносяться геошформацшш системи (ПС). Використання Г1С у сучасних агроеколопчних дослщженнях розкрит1 в публжащях таких вчених як: О.О. Созшов (2005), Д.М. Гродзинський (2003.), B.I. Придатко (2008), Ю.Н. Штепа (2005), М.М. Коржнев (2003), О.О. Св1тличний (2006), B.C. Ткунов (2005), С.С. Кохан (2009) та ш.
164
Актуальшсть дослщжень обумовлена сощальним замовленням на чистоту навколишнього середовища, отриманням еколопчно безпечно! та яюсно1 продукци при комфортних умовах довюлля та невщповщшстю при цьому нацюнальних стандарта та еколопчного законодавства, прийнятими методиками системного анал1зу стану агроландшафта. Також актуальною е проблема претензи суспшьства на знания еколопчного стану середовища проживания та вщсутшстю баз даних еколопчних показниюв довкшля, необхщшстю системного анал1зу та невщповщшстю науково-методичного забезпечення та баз техшчного регулювання (стандарта, закошв, програм тощо); кнуючою потребою щодо оптимальних умов стану агроекосистем, значения еколопчно! мереж1 у пщвищенш агроресурсного потенщалу територп.
Мета i завдання дослщжень. Обгрунтувати та удосконалити методи системного анал1зу еколопчного потенщалу агроландшафта за допомогою геошформацшних технологш.
Об'ект дослщжень - системний анал1з еколопчного стану агроландшафта Лкостепу Украши на основ! даних агроеколопчного, агрох1м1чного та геошформацшного мошторингу.
Предмет дослщжень - природно-антропогенш комплекси в склад1 агроландшафта ВП НУБШ Украши навально-дослщного господарства "Агроном1чна дослщна станщя".
Методи дослщження - рекомендован! методи агрох1м1чного та агроеколопчного анал1зу стану територш сшьськогосподарського використання, картограф1чний та геошформацшний методи анал1зу агроландшафта, рекомендован! алгоритми визначення залишкового узагальненого бюр1зномашття територп за показником шдексу MSA, статистичш методи обробки шформаци.
Мкце проведения дослщжень. За сшьськогосподарським районуванням, територ1я господарства вщноситься до Швшчного району Правобережного Лкостепу, мае зерново-буряковий напрямок спещал1заци сшьськогосподарського виробництва; за агроном1чно-грунтовим районуванням, територ1я дослщного господарства знаходиться в Тернопшьсько-Бшоцерювському райош; за вщношенням до кл1матичних умов вш вщр1зняеться середньор1чною температурою пов1тря 7-7,1°С i кшькктю опад1в 480-460 мм. Найрозповсюджешшими грунтотворними породами на територп господарства е леей, потужшетю 8-10 м. Найпоширешшими грунтами на територп господарства е лучно-чорноземш карбонатш крупнопилувато-легкосуглинков1 грунти; чорноземи типов! потужш малогумуеш; дернов1, лучш i чорноземно-лучш та !х намшг вщмши.
Результати та ix обговорення. Еколопчна стшккть будь-яко! екосистеми в тому числ1 i агроекосистеми обумовлюеться станом И бюценозу. Визначення стшкост1 бюценозу в агроландшафтах Украши майже не вивчалося, проте саме це питания актуал1зуеться, якщо враховувати, що територ1я агросфери Украши займае бшьшу И частину. В еколопчнш оптим1зацп структури й функцп аграрних ландшафта велику роль вдаграють науково
165
обгрунтоваш стввщношення площ1 ршл1, луюв, лгав, погол1в'я сшьськогосподарських тварин.
На структуру й функцш аграрних ландшафт1в сприятливо впливають пос1ви багатор1чних трав. Луки разом з лками формують каркас аграрного ландшафту, що стабшзуе 6ioreoxiMi4Hi цикли основних живильних речовин (азоту, фосфору, калш), перешкоджають розвитку ерози грунлв, поглинають i знешкоджують змит1 з пол1в добрива й пестициди, не допускаючи 1хнього попадания у водойми. Луки, як i лк - берегиш бюлопчного р1зномашття в екосистемах. У них виростають десятки вид1в рослин, знаходять притулок HaftnpocTimi й гельмшти, комахи, птахи й ссавщ, rnmi представники тваринного св1ту [1, 2, 3].
Анал1зуючи методи ландшафтно! екологи можна дшти висновку, що ландшафтно-еколопчний пщхщ вивчення екосистем е найбшьш оптимальним. Базуючись на принципах ландшафтно! екологп ландшафтно-еколопчний пщхщ доцшьно, застосовувати саме для вивчення локальних територш. Застосування геошформацшних технологш при вивченш еколопчного стану агроландшафив, значно розширюе можливост1 прийняття науково-обгрунтованих управлшських ршень, щодо !х розвитку [5].
Отже, динам1чш змши розвитку сшьських територш, спонукають до еколопчно! оцшки довгострокових прогноз1в щодо стану та розвитку агроландшафт1в, як1 можуть бути проведен! на основ! ландшафтно-шдикативного пщходу i3 використанням сучасних геошформацшних технологш. Ландшафтно-шдикативний пщхщ е доцшьним при визначенш стану природного бюр1зномашття локальних агроландшафт1в. Авторами адаптовано до в1тчизняних умов та запропоновано методику "встановлення усереднено! видово! рясност1" на територ1ях ВП НУБШ Украши "Агроном1чна дослщна станщя".
1ндекс усередненого природно-видового багатства (MSA) широко використовуеться в р1зних наукових проектах. BiH розраховуеться як добуток типолопчних одиниць агроландшафту з урахуванням вщповщних показниюв впливу на стан бюр1зномашття (Alkemade R. et al., 2009). За показником усередненого природно-видового багатства близько 94% територи господарства мае шдекс MS A 0,1. Таким чином, потенцшне природне видове р1зномашття становить 10% природно-ресурсно! бази, що в свою чергу унеможливлюе гальмування деградацшних процеЫв та призводить до руйнацп еколопчно! стабшьност1, порушення бюлопчно! буферное^ агроекосистем та зменшення ix природного потенщалу, а також до низько! вщновлюючо! та саморегулюючо! здатност1 агроландшафт1в.
Модель стану залишкового бюр1зномашття засвщчила, що бюр1зномашття територи дослщжуваного господарства катастроф1чно збщнено, але наявшсть "остров1в" пщвищено! рясност1 бюти вказуе на принципову можливкть поновлення та збереження бюр1зномашття за допомогою заход1в бюгеоценотично! мелюраци. Серед найбшьш вивчених на сьогодш заход1в бюгеоценотично! мелюраци, що дають економ1чний ефект е лкомелюращя [6].
166
Проведения заход1в агролюомелюраци сшьськогосподарських територш не тшьки пщвищуе еколопчну стшкють агроландшафта, а й значно покращуе яккш характеристики грунта. Лкозахисним смугам менше швстол!ття, але навпъ у цьому молодому вщ вони дуже виливають на регулювання стоку, гщролопчний режим мюцевост!, полшшення м1крокл1мату, збшьшення врожаю сшьськогосподарських культур. Займаючи всього лише 1-4% орних угщь по границях пол1в, захисш люонасадження в степу сприяють пщвищенню врожайносп сшьськогосподарських культур на 15-20% [4]. Застосування лкомелюративних заход1в у комплекс! ¿з контурно-мелюративною системою землеробства е запорукою сталого розвитку.
Найбшьш повно яюсть грунту вщображаеться через штегрований бал боштету, який враховуе як основш агрох!м!чш характеристики грунта, так I еколопчш показники забруднення грунта, що дае змогу штерпретувати цей параметр як один ¿з показниюв агроеколопчного стану пол1в [7].
Яккну ощнку земель в "Агроном!чнш дослщнш станци" було проведено на 25 дшянках за окремими показниками (кислотшсть водно! витяжки, вмют гумусу в орному шар! грунту, легкогщрол!зованого азоту, рухомого фосфору та обмшного калш). Анал1з боштету земель сшьськогосподарського призначення за агрох1м1чними показниками засвщчив, що якють грунта дослщного господарства розподшяеться вщ дуже високо! (Б=81-92) до середньо! (Б=58-60). Анал1з боштету земель сшьськогосподарського призначення за еколого-агрох1м1чними показниками свщчить, що яюсть грунта дослщного господарства розподшяеться вщ дуже високо! (Б=80-82) до середньо! (Б=58). Обробка результат!в досл!джень за використання статистичного та картограф!чного метод!в показала, що усереднення агрох!м!чних показник!в швелюе !ндив!дуальн! характеристики пол!в досл!дного господарства. Використання картограф!чного методу дозволило передати моза!чн!сть розпод!лу агрох!м!чних показник!в на полях дослщжуваного агроландшафту, виявити окрем! с!льськогосподарськ! територ!! (поля), еколого-агрох!м!чна яюсть яких динам!чно зм!нюеться. Методом геошформацшного анал!зу виявлено просторово-часов! зм!ни еколого-агрох!мачних показник!в грунт!в пол!в с!возм!ни ВП НУБ!П Укра!ни "Агроном!чна досл!дна станщя", що дозволяе планувати заходи бюгеоценотично! мел!орац!! для п!двищення як!сних характеристик грунта.
Застосувавши гео!нформац!йн! методи побудови трьохвим!рно! модел! рельефу досл!джувано! територп, проанал!зували агроландшафт за показниками крутизни та експозиц!! схил!в. Анал!з рельефу мшцевост! показав, що територ!я дослщжуваного господарства в основному не мае крутих схил!в, а рельеф мюцевост! р!внинний, що унеможливлюе розвиток водно-ерозшних процес!в на територ!! господарства.
На основ! штеграцп стандартних агрох!м!чних та агроеколопчних показник!в з показниками бюр!зномашття розроблено шдекс ресурсного потенц!алу (1РП), який дае змогу обгрунтувати оптимальш заходи б!огеоценотично! мел!орац!! з метою пщвищення природного потенц!алу для
167
ведения сталого сшьськогосподарського виробництва та прогнозувати динам1ку продуктивное^ агроценолв (рис. 1)
| | Площа господарства Мем пол1в
Рис. 1 Картограма просторового розподшу ¿ндексу ресурсного потенщалу територп "Агроном1чно1 дослщно! станци
Просторове зображення 1РП за 10-ти бальною градащею дае досить детальну картину щодо загально! еколопчно! стшкост! територп. Запропоновано, що шдекс 1РП набувае значения вщ 1 до 10, де 1 - це територп, у яких вщеутня умовна стабшьшсть агроландшафив або склалися незадовшьш умови для вирощування сшьськогосподарських культур, а 10 - територп з найвищим показником умовно-природно! стабшьност! агроландшафта та оптимальними умовами для рослинництва та з високою потенцшною ефектившетю !х сшьськогосподарського використання. Тобто, чим вище
168
значения 1РП, тим бшьша еколопчна умовно-природна стабшьшсть агроландшафт1в.
1ндекс ресурсного потенщалу дослщжувано! територи мае значения вщ 6 до 9, при цьому значения 6 мае близько 11% вщ загально! площ1 дослщжуваних дшянок, значения 7 - 60, значения 8 - 28, значения 9 - 1% територи агроландшафту. Запропонований шдекс ресурсного потенщалу агроландшафт1в (1РП) може бути вагомою альтернативою юнуючим методичним пщходам при проведенш еколопчно! оцшки, плануванш та розвитку агроландшафт1в.
Висновки
За результатами теоретичних узагальнень, експериментальних та анал1тичних дослщжень можна стверджувати:
1) усереднення еколого-агрох1м1чних показник1в н1велюе моза!чн1сть просторового розподшу еколог1чних характеристик грунту, що унеможливлюе планування заход1в з б1огеоценотично! мелюраци. Картограф1чний метод е ефективним способом анал1зу просторово-часово! динам1ки еколого-агрох1м1чно1 якост1 грунт1в, що дозволяе приймати оптимальн1 управл1нськ1 р1шення;
2) анал1з фактор1в впливу на показник MSA за алгоритмом його розрахунку, дозволяе дшти висновку, що зб1днення бюр1зномашття обумовлено, в основному, р1внем розораност1 територй'.
3) проведений системний анал1з еколог1чного стану агроландшафт1в на основ! гео1нформац1йного мон1торингу навколишнього природного середовища може бути в подальшому використаний в виробничих, науково-практичних та навчальних ц1лях.
Список використано*1 л1тератури
1. Одум Ю. Экология : В 2- хт. - М, 1986. - Т. 1. - 326 с. - Т. 2.- 376 с.
2. Рамад Ф. Основы прикладной экологии. - Л., 1981. - 543 с.
3. Уиттекер Р. Сообщества и экосистемы. - М.: Прогресс, 1980.- 326 с.
4. Беручашвили Н. Л. Четыре измерения ландшафта. / Н.Л. Беручашвили - М., 1986. - 182 с.
5. Геоинформатика: Учеб. Для студ. вузов / Е.Г. Капралов, A.B. Кошкарев, В.С.Тикунов и др.; Под ред. B.C. Тикунова. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 480 с.
6. Гладун Г.Б. Захист лгсовг насадження: проектування, вирощування, впорядкування / Гладун Г.Б., Трофименко М.С., Лохматое М.А. - X. : Нове слово, 2005. - 390 с.
7. Комплексна агроеколопчна оцшка земель ВП НУБШ Украши. Частина 2. Агроном1чна дослщна станщя / За ред. к. с.-г. н. Н.М. Рщей. / Р1дей Н.М., Тонха О.Л., Строкаль В.П., Шофолов Д.Л., Горбатенко A.A. - К.: Видавництво УкрДГР1, 2009. - 100 с.
Рецензент - д.вет.н., професор, чл.-кор. НААН Гунчак В.М.
169
