CC BY
13
УДК 630*116(477.3) Асист. Н.В. Белова; проф. В.С. Олшник, д-р с.-г. наук -Прикарпатський НУ iM. Василя Стефаника, м. 1вано-Франшвськ
ОСНОВН1 ПОКАЗНИКИ ВОДНОГО РЕЖИМУ Л1СОАГРАРНИХ ЛАНДШАФТ1В ПЕРЕДКАРПАТТЯ
Оцшено водорегулювальну роль люових земель на прикладi pi4KOB^ басейшв Передкарпаття. Здшснено порiвняльний аналiз розвитку шкiдливих стихшних процесш, що вiдбуваються на водозборах i3 значним контрастом лiсистостi. З'ясовано особливос-т формування поверхневого стоку води залежно вiд спiввiдношення упдь. Дослiджено водопроникливiсть лiсових i польових rрунтiв. З'ясовано особливостi сшгонагрома-дження на рiзних категор1ях угiдь у люоаграрних ландшафтах. Визначено кiлькiснi по-казники впливу лiсу на формування схилового стоку води.
Ключовi слова: стш води, лiсистiсть, розоранiсть, ерозш земель, снiговий покрив, водопроникливiсть грунту, Передкарпаття.
Внаслщок довготривало!' антропогенно!' дiяльностi, зокрема давньо1 зем-леробсько!' культури, лiсовий покрив Передкарпаття значно трансформований у польовi упддя. Сучасний природний фон регiону представлений лiсоаграрними й аграрними ландшафтами, для яких лкисткть змiнюeться вiд 10-20 % - на контакта 3i Захвдним лiсостепом, до 35-50 % - у передлр'ях Карпат. Розоранiсть земель вiдповiдно змiнюeться у межах 25-50 %. Надмiрне атмосферне зволоження (740-930 мм опадiв на ргк), значна частка ерозiйно-небезпечних схилш крутизною понад 10°, висока розоранкть територц у поeднаннi з низькою лкистктю сприяють iнтенсивному розвитку поверхневого стоку води, який спричиняе еро-зiйнi процеси, ними охоплено 12 % загально!' площi регiону Передкарпаття та 23 % сшьськогосподарських упдь [5]. Окр1м цього, паралельно з цими шкщли-вими процесами також ввдбуваеться затоплення сiльськогосподарських угiдь та розмив берегiв паводковими водами транзитних карпатських рiк. Поширення ог-леених грунпв, на бiльшостi плош регюну, сприяе заболоченню. У швденно-схвднш частинi територií дослiдження iнтенсифiкувалися зсувш процеси.
Загалом Передкарпаття, як невщ'емна частина Карпат, належить до реп-ошв Украши з найбшьшим проявом шкiдливих процесiв, зумовлених сукупнк-тю до природних та антропогенних чинникiв. З метою 'х мiнiмiзацií потрiбно оптимiзувати структуру угiдь шляхом еколопчно виваженого спiввiдношення часток лiсистостi, рiллi та кормових угiдь. Оскiльки розвиток негативних сти-хiйних процесiв передуем пов'язаний зi шкiдливим впливом води, важливою передумовою для тако!' оптишзацп е регулювання водного режиму конкретних територiй, зокрема процесiв надходження атмосферних опадш до поверхнi грунту, нагромадження i танення снiгу, поглинання грунтом дощових i снiгових вод та процеав формування схилового стоку води.
На цей час для умов Передкарпаття частково вивчено водний режим ль сових масивш [4, 6, 7]. Водночас, його майже не висвилено для лкоаграрних ландшафпв, якi домiнують у регiонi. Найбшьше це стосуеться сшгонагрома-дження, шфшьтращйно!' здатностi грунтiв i процесiв формування схилового стоку води на польових i лкових угiддях. Кiлькiсна оцшка цих ланок водного режиму у рiзних природних умовах Передкарпаття - основна мета ще!' роботи.
Величини атмосферного зволоження територй' та перехоплення опадав лковим наметом охарактеризовано в нашш попереднiй публiкацií [4]. Спосте-реження за снiговим покривом здiйснено у шк зими 2013-2014 рр. зпдно з нас-тановами гiдрометеослужби. Вони охоплювали визначення його висоти, щшь-ностi та запасiв води. Дослвдження здiйснено маршрутним методом, використо-вуючи переносну снiгомiрну рейку i ваговий снiгомiр Любославського. Водо-поглинальна здатшсть грунту приурочувалася до верхнього 5-сантиметрового шару, який безпосередньо поглинае вологу талих i дощових вод. Водопроник-ливiсть визначено методом трубок iз змiнним напором води за НА. Качинсь-ким, iз приведениям 11 показниюв до температури +10°С [2].
Вивчення снiгового покриву та водопроникливосп проведено у польо-вих i лiсових умовах в околицях сш Копанки Калуського р-ну та Старих Бого-родчанах Богородчанського р-ну 1вано-Франтвсько1 обл. Повторнiсть вимiрiв снiгу i водопроникливостi грунту на кожнiй дшянщ 15-кратна, при якiй помил-ка вишргв не перевищуе 5-10 %. Вивчення залежностi схилового стоку води ввд структури угiдь, зокрема лкистосп, оцiнено за 15-ма водозборами Передкар-паття i прилегло! до нього фiзико-географiчноí областi Опiлля, яка близька за природними особливостями до передпр'я. Показники опадгв i силового стоку, в основному, запозичено iз публкацц [3] i частково розраховано за пдрометеоро-логiчними даними.
У формуванш водного режиму територй' вирiшальне значення належить атмосферним опадам i вологорегулювальним властивостям лiсового намету. Згiдно з нашими дослщженнями [4, 6], величина рiчних опадгв у Передкарпаттi змiнюеться у межах 740-930 мм, з яких близько 9 % затримуеться наметом. Пороняно iз сусвдшми гiрськими умовами Карпат, перехоплення опадiв лiсовим наметом у передгiр'í в 2-3 рази менш^ що явно недостатньо для ефективного за-хисту земель вiд розвитку водно-ерозiйних процесгв. Снiгонагромаджения на територй' дослiджень мiнливе i значно залежить ввд природних умов. Про це свiдчать результати спостережень цього показника водного режиму (табл. 1).
Виявлено, що лковГ насадження вiдiграють провГдну роль у розподш сшгових опадiв. Так, на прилеглих дiлянках поблизу лкового масиву сшг заля-гае досить рГвномГрно, його середня висота становить близько 39-40 см, а з наб-лиженням до лку цей показник зростае на 55 % i сягае висоти 70-71 см. У лш висота сшгового покриву стршко знижуеться - у вкш разгв порГвняно Гз узлк-сям та у три рази - Гз сшьськогосподарськими упддями. Натомкть, на вдари-тих дшянках спостеркаеться зовам Гнша ситуация - висота сшгу змшюеться ввд 18 до 40 см, що пов'язано з його видуванням, перенесенням та подальшим наг-ромадженням у ярах, балках тощо (табл. 2).
Неоднакова водопроникливкть рГзних категорш упдь Передкарпаття свщ-чить, що шфшьтрацшш властивосп лкових грунтов у 3-6 разгв е нижчими поргв-няно з польовими упддями (табл. 3). Це пов'язано з наявшстю у лк1 шару шд-стилки та густо!' коренево! системи, яка ввдграе розпушувальну функцгю, що значно покращуе пористкть та збшьшуе шфшьтрацда грунту. Остання, своею чертою, сприяе поглинанню води атмосферних опадгв та снку, зменшуючи при цьо-му штенсивнкть поверхневого (площинного) змиву та лшшного розмиву груттв.
Табл. 1. Розподгл снкового покриву на р1зних категор1ях земель
№ з/п Категорш угщь Дати спос-тережень Вщстань до люу Особливосп залягання стгу
1 Орт земл1, вщкрита д1лянка крутизною схилу близько 3 0 05.02.2014 1 км нер1вном1рно, подекуди трапляеться оголена грунтова поверхня
10.02.2014 900 м дуже нер1вном1рно, трапляються багато оголених м1сць без стгу
2 Пасовища, вщкрита д1лянка крутизною 4 05.02.2014 500 м р1вном1рно, повн1стю вкриваючи земну поверхню
10.02.2014 400 м нер1вном1рно, багато оголених поверхонь без стгу
3 Перелоги, вщкрита д1лянка С 0 крутизною схилу 5 05.02.2014 300 м нер1вном1рно, багато замет1в
10.02.2014 350 м нер1вном1рно, незначна к1льк1сть оголених м1сць без стгу
4 Узлюся, нап1вв1дкрита д1лянка крутизною схилу 4 05.02.2014 15 м дуже нер1вном1рно з численними заметами, висотою 1-1,5 м
10.02.2014 10 м р1вном1рно, немае в1дкритих д1лянок без стгу
5 Мшат хвойно-листян1 стигл1 деревостани,зак- рита д1лянка вщ в1тру -> 0 крутизною схилу 3 05.02.2014 - нер1вном1рно, подекуди трапляються оголен д1лянки без сн1гу
10.02.2014 - нер1вном1рно, багато вщкритих поверхонь без сн1гу
6 Люова поляна, закрита д1лянка ■у 0 крутизною схилу 3 05.02.2014 - р1вном1рно, без замет1в
10.02.2014 - нер1вном1рно, багато вщкритих поверхонь
Табл. 2. Показники максимального снконагромадження
№ з/п Експериментальна д1лянка Показники сн1гу
05.02.2014 10.02.2014
глиби-на, см шдльтсть, г-см"3 запас води, мм глиби-на, см шдльтсть, г-см-3 запас води, мм
Сшьськогосподарсью угщдя
1 Перелоги 39,1 0,21 82 17,3 0,26 45
2 Пасовища 21,9 0,20 44 14,9 0,26 39
3 Орн1 земл1 18,5 0,19 35 13,4 0,24 32
Л1сов1 угщдя
4 Узлкся 70,9 0,19 135 12,6 0,28 35
5 Поляна 16,8 0,20 34 5,4 0,26 14
6 Стиглий дубово-буково-ялицевий деревостан 8,4 0,18 15 8,6 0,27 23
Табл. 3. Водопрониклив1сть грунпйв лкоаграрних умов Передкарпаття
№ Експериментальна дщянка Водопроникливкть, мм-хв-1 %
з/п М± крайн1 показники, шт-шах
Л1сов1 угщдя
1 Стиглий дубовий люостан 7,16, 4,37-11,79 100
2 Середньовшове грабово-дубове на-садження 3,15±0,25 1,69-4,72 44,0
3 Грабово-дубовий молодняк 1,04±и,21 0,29-3,25 14,5
Сшьськогосподарсью угщдя
4 |Ршля 1,59± 0,78-2,77 22,2
5 Перел^ 0,92±0,07 0,33-1,32 12,8
6 Сiножать 0,84±0,13 0,25-1,71 11,7
7 Багаторiчне насадження (сад) 0,76±и,40 1,76-0,18 10,6
8 Пасовище 0,60±",и6 0,19-0,94 8,4
Максимальнi показники водопроникливосп грунту пiд деревостанами, ят характеризуються найбшьш розвиненою кореневою системою, а вiдповiдно i високою пористктю грунтових мас. При цьому спостеркаеться чiтка залеж-нiсть - iз зменшенням вiку деревних насаджень 'х водопоглинальнi властивосп рiзко знижуються. Так, у середньому на кожш 40-50 ротв зниження вiку дере-восташв швидкiсть поверхневого всмоктування вологи лковими грунтами зме-ншуеться у 2-3 рази. Це пояснюеться зменшенням потужносп кореневих систем, розмiщенням 1х у верхньому 30-40-сантиметровому шарi, збшьшенням об'-емно! маси грунту та зменшенням його пористости Загалом, у бшьшосп лiсiв передгiр'я показники поверхневого всмоктування води лковими грунтами пере-вищують iнтенсивнiсть випадання основно! маси дошдв, тому формування поверхневого стоку води на них та розвиток ерозшних явищ малоймовiрнi. Во-допроникливiсть польових грунтiв зменшуеться по мiрi переходу вiд розпуше-них орних дiлянок до задернiлих лучних. Природний травостiй та задернiння ним поверхш сшьськогосподарських угiдь захищае грунти вiд змиву, однак е к-тотним прискорювачем поверхневого стоку до гiдрографiчноí мережi.
1нтегральним показником водного режиму будь-яко! територií, який впливае на розвиток та перебiг екзогенних процесiв, е стiк води. На цей час для лкоаграрних умов Передкарпаття з'ясовано, що основним його регулятором е лкисткть водозборiв [6]. П1д й впливом збiльшуеться шдземне (базове) жив-лення рiк та покрашуеться природне зарегулювання внутрiшньорiчного режиму ргк у контекстi - зменшення максимального стоку паводкiв i збшьшення мшь мального, меженного стоку в сухi сезони. Процес покращення режиму ргк пiд впливом збшьшення лкистосп найбшьш ефективно виражений на невеликих водозборах iз площами до 200-300 км2. Питання щодо формування схилового стоку води, з яким пов'язане виникнення ерозiйних процесiв, залишаеться для регюну дослiджень маловивченим.
Згiдно з пдролопчними дослiдженнями [1], цей вид стоку формуеться двома шляхами: 1) поверхневим, що виникае пiд час рясних дошiв i в процес снiготанення. Вiн найбшьш поширений на нелкових дшянках; 2) внут-ртньогрунтовим перемiшенням вологи у вiдносному водотривкому шарi грунту пiд впливом гiдравлiчного нахилу. Здебiльшого цей вид стоку притаманний лко-вим угiддям. Оскшьки стiкання вологи поверхневим шляхом, бшьшою мiрою, притаманне польовим упддям ^ меншою мiрою, лiсовим, вiдповiдно ймовiрнiсть формування ерозiйних процесш значно вища у першому випадку, нiж у другому.
У табл. 4 наведено показники схилового стоку води, ят поршнюються iз морфометричними характеристиками водозбiрних територiй, 'х атмосферним зволоженням i процентними вiдношеннями лiсистостi та розораност! Аналiз свiдчить, що формування схилового стоку з рiчкових басейшв залежить вiд су-купностi взаемозалежних мiж собою природних та антропогенних чинниюв. Ключовим серед них е гшсометричне розташування територií водозбирання.
H
s
S: О]
en s
о ^
s
« s
H p
й1 s
я p
И i
■a
о
о о\ s л
И]
i
СУ I
W > 00 (
\D ■
J° .1
ОС
yz
00
СУ ( UÍ '
СУ
о
Ю I
О 1
J^ I О I
о
о
о Ъ i
О J
!
12
я'
p
и
я
О I-
С1 43
а\
Середня висота, м н.р.м
Площа, км
Нахил ржи, %о
PÍ4Ha сума onafliB
JIÍCHCTÍCTb, %
Розорашсть, %
PÍ4HHÜ схиловий ctík, mm
Коефщент схило-вого стоку
ï9
s
I
s §
«¡
С й-ö
и
I
о H
о я
V! И
о
»
s
»
s ö Й
8 ж s я
S'
»
в й-я
S в
ha re
w
СЯ
0 o И
И
s
о о
H
s %
в
w
0
1 о1
И о
W
XS о а
н g
â о
s
о
И
■ё И
о
s
а н о а
в
На тлi цiеí закономiрностi лiс зменшуе штенсивнкть такого процесу. Прирiст лiсистостi водозбирання на 1 % призводить до падшня величини цього виду стоку на 0,441 мм. Тобто на лкових упддях вiн на 44,1 мм менший, шж на польових. Загалом це вiдбуваеться за рахунок поверхневого складника схилово-го стоку, який поглинаеться лком. Варто зауважити, що стокорегулювальна роль лiсу бшьшою мiрою виражена, порiвняно з його значениями для примно-ження ресурав пiдземних вод, оскiльки вiн зменшуе схиловий стiк на 41 мм, при цьому збшьшуючи пiдземний всього лише на 24 мм [5, 6].
Отже, в умовах значного антропогенного перетворення ландшафпв Пе-редкарпаття лiсовi землi е iстотним регулятором водного режиму територп та фактором запобкання несприятливим стихшним явищам - паводюв, ерозií земель та ш. Сучасна лiсистiсть водозборш Передкарпаття, яка змшюеться залеж-но ввд орографií у межах 20-50 %, е досить низькою для оптишзацц пдролопч-ного режиму регiону.
Висновки. У лiсоаграрних ландшафтах Передкарпаття лiсовi насаджен-ня вiдiграють вагому водорегулювальну роль. Вони сприяють рiвномiрному за-ляганню снiгу i поршняно з полем зменшують його вологозапаси. Водопроник-ливiсть дерново-опiдзолено-оглеених грунтiв Передкарпаття у 3-6 разiв менша на агроосвоених упддях, порiвияно з лiсовими грунтами. Лковий покрив здат-ний ктотно зменшувати шкiдливий схиловий стiк води. Збшьшення лiсистостi водозборш на 1 % призводить до падшня цього стоку на 0,44 мм. Однак сучасна низька лкисткть 30 % Передкарпаття не здатна кардинально покращити вод-ний режим територп, у зв'язку з чим необхщне 11 пiдвишения та створення за-хисних смуг i насаджень.
Лiтература
1. Бефани Н.Ф. Прогнозирование дождевых паводков на основе территориально общих закономерностей / Н.Ф. Бефани. - Л. : Изд-во "Гидрометеоиздат", 1977. - 184 с.
2. Вадюнина А.Ф. Методы исследования физических свойств почв и грунтов /
A.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина. - М. : Изд-во "Высш. шк.", 1973. - 399 с.
3. Галущенко Н.Г. Водный баланс рек бассейна Днестра / Н.Г.Галущенко // Труды Укр-НИГМИ : сб. науч. тр. - М. : Изд-во "Гидрометеоиздат". - 1977. - Вып. 153. - С. 125-139.
4. Олшник В.С. Водорегулювальна роль системи "насадження-грунт" у люах Передкарпаття / В.С. Олшник, О.М. Ткачук // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Львш : РВВ НЛТУ Украши. - 2014. - Вип. 24.8. - С. 9-14.
5. Олшник В.С. Еродовашсть земель в агроландшафтах Передкарпаття / В.С. Олшник, Н.В. Белова // Геополггика i екогеодинамжа регюшв : наук. журнал. - 2014. - Т. 10, вип. 2. - С. 361-364.
6. Олшник В.С. Висотно-поясш закономiрностi стокорегулювально! ролi лiсiв Карпат /
B.С. Олшник, Н.1. Паньк1в, О.М. Ткачук, В.1. Блист1в // Пдрологш, гiдрохiмiя i гiдроекологiя : наук. зб. - 2015. - Т. 1 (36). - С. 39-46.
7. Яковишин В.М. Сшгонакопичення в люових екосистемах Буковини / В.М. Яковишин, В.Ю. Юхновськи^ // Науковий вюник НЛТУ Укрални : зб. наук.-техн. праць. - Л^в : РВВ НЛТУ Укрални. - 2012. - Вип. 22.7. - С. 14-19.
Белова Н.В., Олийник В. С. Основные показатели водного режима ле-соаграрных ландшафтов Предкарпатья
Оценена водорегулирующая роль лесных земель на примере речных бассейнов Предкарпатья. Осуществлен сравнительный анализ развития вредных стихийных процессов, которые имеют место на водосборах со значительным контрастом лесистости. Выяснены особенности формирования поверхностного стока воды в зависимости от со-
отношения угодий. Исследована водопроницаемость лесных и полевых почв. Выяснены особенности снегонакопления на разных категориях угодий в лесоаграрных ландшафтах. Определены количественные показатели влияния леса на формирование склонового стока воды.
Ключевые слова: сток воды, лесистость, распаханность, эрозия земель, снежный покров, водопроницаемость почвы, Предкарпатье.
BelovaN.V., Olijnyk V.S. Water Mode Basic Indexes of Forest-agricultural Landscapes of Precarpathians
Some water-regulating functions of forest lands of Precarpathian river basins example are reviewed; a comparative analysis of the destructive processes that occur in catchments with considerable contrast forest is made. The features of the runoff water formation depending on the ratio of land are clarified. The forest and field soils permeability is investigated. Specific accumulation and melting snow on the ground in these categories of forest-agricultural landscapes is studied. The quantitative indicators of impact on forest slope water flow formation are determined.
Keywords: runoff water, forest cover, plowing, erosion of land, snow cover, soil permeability, Precarpathians.
УДК 631. (95+45) Астр. В.М. Караульна1 -
1нститут агроекологп та природокористування НААНУ
МОН1ТОРИНГ БОТАН1ЧНО1 СТРУКТУРИ ТА ВМ1СТУ ДИХЛОРДИФЕ-Н1ЛТРИХЛОРЕТАНУ У ГРУНТ1 НА ТЕРИТОРН Х1М1ЧНИХ СКЛАД1В СТАВИЩЕНСЬКОГО РАЙОНУ КИ1ВСЬКО1 ОБЛАСТ1
Представлено матерiали, пов'язаш з актуальною проблемою сшьськогосподарсь-ких територш, на яких розташоваш склади отрутохiмiкатiв. На територи Ктвсько! обл. знаходиться 183 складiв отрутохiмiкатiв, як шдпорядковуються господарствам рiзних форм власносй. Обсяг непридатних пестипдщв (НП), що зберк'аються в них, становить близько 436,521 т. Представлено результати екотоксиколопчного стану пестицидного навантаження на сшьськогосподарсью угiддя господарств Ставищенського р-ну Кшвсь-ко! обл.
Наведено результати оцшювання фiтоценозу (належнiсть до рiзних агробюлопч-них груп), що сформувався в межах едафотопу складiв отрутохiмiкатiв Ставищенського р-ну в умовах полшомпонентного забруднення грунту залишками хлороргашчних пес-тиц;идiв.
Ключовi слова: грунт, пестициди, ДДТ (4,4-дихлордифенiлтрихлоретан), метаболии ДДТ, ботанiчна структура, родини.
Постановка проблеми. Незважаючи на те, що використання ДДТ та ДДЕ заборонено в УкраЫ в 1988 р., i з 1990 р. цшком припиненi поставки стш-ких хлороргашчних пестицидiв (ХОП) в Украшу, зазначен вище пестициди продовжують зберiгатися у навколишньому середовищi через !х високу стабшь-нiсть та здатнiсть нагромаджуватися у природних об'ектах. З огляду на це, проблема забруднення навколишнього середовища, особливо грунту, води та продуктов харчування, бюлопчно стiйкими ХОП все ще залишаеться актуальною i прiоритетною в УкраМ. Про це свiдчить пiдписання Украшою " Стокгольмсько! конвенцií" у 2001 р. щодо знищення усiх запаав, заборони на виробництво та
1 Наук. кергвник: проф. Л.1. Моклячук, д-р с.-г. наук
