CC BY
21
Л1тература
1. Одум. Ю. Экология. - М.: Мир, 1986, т.1. - С. 231-233.
2. Яцык А.В. Экологические основы рационального водопользования. - К.: Генеза, 1997. - 628 с.
3. The restoration of rivers streatems. Theories and experience./ Edited by James A. Gore. Faculty of Natures Sciences University of Tulsa. - Butterworth Publ., 1985. - 317 p.
4. Вшьямс В.Р. Избранные сочинения. - М.: ОТиЗ, 1948, т.1. - С. 220-259.
5. Роберт Н. Уингет. Методы оценки мероприятий по восстановлению речных экосистем// Восстановление и охрана малых рек. - М.: Агропромиздат. - С. 190-214.
6. Архипова Л.М. До питання про конструктивну гщроекологш// Наук. вюник НЛТУ Украши: Зб. наук.-техн. праць. - Львiв: НЛТУ Украши. - 2008, вип. 18.1. - 280 с.
УДК 631.423 Acnip. Т.Ю. Бедермчек; студ. Т.В. Партика;
студ. О.Р. Микитинський; проф. З.Г. Гамкало, д-р бюл. наук -
Львiвcький НУ M. 1вана Франка
особливост1 зм1н вм1сту орган1чно1 речовини
i водоадсорбувально! здатност1 Грунту
у процес1 знел1снення
У процес антропогенного перетворення агемеробних та ол^огемеробних еко-систем у сильнотрансформоваш еколопчш системи внаслщок знелюнення з подаль-шим виконанням люогосподарських i сiльськогосподарських заходiв виявлено ютот-не зменшення вмiсту Карбону оргашчних сполук едафотопу, змiну арх^ектошки й гiдрофобiзацiю грунту в шарi 0-100 см в послiдовностi старовшовий деревостан - су-цiльна вирубка - пасовище
Ключов1 слова: знелюнення, Карбон органiчних сполук грунту, пгроскотчна волога
Post-graduate T.Y. Bedernichek; stud. T. V. Partyka; stud. O.R. Mykytynskiy;
prof. Z.G. Hamkalo - L'viv NU named after Ivan Franko
Changes of organic matter content and water-adsorbing ability of soil features during deforestation
Anthropogenic changes of ahemerobic and oligohemerobic ecosystems to the transformed ecological systems as a deforestation result with subsequent implementation of agricultural and forestry actions were analyzed. Substantial diminishing of organic compounds Carbon content in soil, changes of architectonics and hydrophobization of soil in layer 0-100 cm in the sequence of old forest - slash - pasture were explored.
Keywords: deforestation, organic compounds of soil Carbon, hygroscopic moisture
Вступ. Збалансований розвиток екосистем басейну верхньо! течи Дшстра передбачае нормашзацш еколопчно! ситуаци, що попршилася внаслщок антропогенних втручань, оскшьки верх1в'я басейну Дшстра е одним i3 густонаселених райошв i здавна використовуеться людиною для ведення сшьського та люового господарства.
Вирубки лшв тут проводилися без серйозно! еколопчно! оцшки змш середовища. Як наслщок, змшилися сшввщношення м1ж компонентами ландшафта, виникли нестшю агроекосистеми, не здатш до саморегулювання, збшьшилося забруднення грунлв i нагромадження в них шюдливих речовин. 1нтенсиф1кащя сшьського господарства також викликала ютотш змши при-
родних систем: зросло освоення територи, особливо стушнь розораностi, по-силилася ерозiя грунту i пов'язане з нею виключення з бiологiчного колообiгу значно1 маси поживних речовин. Отже, бюгеоценотичний покрив територи е сильно трансформованим i на сьогоднi тiльки 51 % територи займають люов-крит площi [4, 5].
Кардинальна змша типу рослинностi i бiоценозу ютотно впливае на напрям й штенсившсть грунтоутворювальних процесiв.
Матерiали та методи дослщжень. Враховуючи важливiсть впливу бь отичного чинника, зокрема рослинностi, на структурно-функщональний стан грунту, його еколопчну якiсть, яка прямо залежить вщ вмiсту в ньому орга-шчно! речовини, водорегуляцшно1 здатностi тощо, метою роботи було досль дження специфжи змiн вмiсту Карбону органiчних сполук i пов'язано! з ним пгроскошчно! вологи у грунтах екосистем рiзного ступеня гемеробностi.
У межах урочища "КорналовичГ' значний iнтерес для еколопчних дослщжень представляють уншальш екосистеми старовшових дубових деревосгашв [9, 10].
Порiвняння змiн органiчного компонента та водосорбцшно! здатностi едафотопiв унiкальних 210-240-лiтнiх дубових деревосташв [7, 8], екосистеми шсля вирубування та колишнiх люовкритих площ, якi впродовж тривало-го часу експлуатуються людиною в режимi пасовища, дае змогу простежити напрям i характер еволюци еколопчно1 якостi грунту внаслiдок знелiснення i прогнозувати можливють впливу таких змiн на кшмат.
Об'ектом дослiдження е оргашчна частина грунту i водосорбцiйна здатшсть екосистем рiзного ступеня гемероби.
Предметом дослщження е вмiст гумусу i вмiст пгроскотчно1 вологи у грунтах старовшових деревостанiв, екосистем пiсля сущльно1 вирубки й пасовищ.
Вмiст Карбону оргашчних сполук визначали методом 1.В. Тюрiна в модифжаци В.Н. Симакова, який базуеться на окисненнi оргашчно1 речовини грунту (ОРГ) 0,4 н розчином бiхромату калiю (К2Сг207) у розведенш (1:1) сульфатнiй кислотi. За кшьюстю бiхромату Калiю, що шшов на окиснення ОРГ, судять про И кислотшсть [2].
Вмют пгроскошчно1 вологи грунту визначали гравiметрично, зважу-ючи наважки дослiджуваних грунпв на аналiтичних вагах з точшстю до 0,0002 [3]
Результати дослщжень та 1хне обговорення. Вмiст гумусу тюно пов'язаний з запасами оргашки у бiоценозi. Рослинний опад у люах i вiдмерла трав'яна рослиншсть пiсля розкладу мiкроорганiзмами збiльшують вмют ОРГ. Частково гумус мiнералiзуеться i знову пiд впливом мiкроорганiзмiв переходить в доступш рослинам мшеральш сполуки. Однак, враховуючи рiзнi тдходи до трактування поняття "гумус", як пов,язанi з видiленням у складi ОРГ кiлькох пулiв - активного пулу оргашчно1 речовини (АПОР) i конститутивно: частини (власне гумусу), кожна з яких виконуе специфiчнi еколопчш функци [1], у цш роботi ми застосовуемо для порiвняння ОРГ у межах дос-лщних дiлянок вмiст карбону органiчних сполук.
Як видно з рис. 1, в межах грунту старовжового деревостану найбшьше карбону оргашчних сполук мютиться у верхнш частинi профiлю, зокрема в ша-рi 0-20 см, до того ж простежуеться рiзке зменшення його вмiсту з глибиною.
2. Екологiя довкiлля
107
Рис. 1. Профтьт змши вм^ту карбону оргашчних сполук в tрунтах до^дних дтянок
Вже у шарi 11-20 см вш зменшуеться на 1,69 %, а в шарi грунту 2130 см, порiвняно з вмютом карбону органiчних сполук у шарi 0-10 см - на 4,11 % i з вмiстом у шарi 11-20 см - на 1, 78 %. У шарi грунту 31-40 см вмiст карбону оргашчних сполук зменшуеться до 2,79 %. Нижче 40 см вмют карбону оргашчних сполук практично не змшюеться i коливаеться в межах 2,222,55 %. Необхщно зауважити, що на глибинi 71-80 см встановлено деяку аку-мулящю оргашчно! речовини, що проявилася у збшьшенш вмiсту карбону органiчних сполук вщ 2,22 % у шарi грунту 61-70 см до 2,55 % в шарi грунту 71-80 см i зменшеннi вмiсту до 2,39 % у шарi грунту 81-90 см.
У межах грунту тсля вирубування вмют карбону оргашчних сполук зменшився, порiвняно з його вмютом у дубовому лiсi, у верхньому шарi грунту з 7,23 % до 6,56 %, що можна пояснити посиленням мшерашзацшних про-цеЫв, внаслiдок елiмiнацil дерев-едифiкаторiв, якi регулюють мжробюлопч-ну актившсть грунту. З iншого боку, зменшення вмiсту карбону органiчних сполук в шарi 0-10 см супроводжуеться його збшьшенням в нижче розташо-ваних шарах грунту, зокрема в шарi 11-20 см на 0,87 %, в шарi 21-30 i 3140 см вiдповiдно на 3,63 % i 1,86 %. Збшьшення вмiсту карбону органiчних сполук встановлено i на глибинi 41-50 см - на 0,8 %. У дослщжуваному грун-тi також не виявлено на глибиш 71-80 см другого максимуму акумуляци ОРГ. Можливо, що цi змiни у профш грунту пов,язанi iз видаленням люово! пiдстилки, як джерела гумусоутворення люових грунтiв, а також змiнами у водному режим^ що посилюе низхщну мiграцiю розчинених органiчних ре-човин i збiльшуе потужнiсть гумусового шару грунту.
Вмiст ОРГ в грунт екосистеми пасовищного типу е меншим порiвняно з попереднiми дослiджуваними варiантами. Якщо провести порiвняння з люо-вим грунтом, то в шарi 0-10 см вмiст карбону оргашчних сполук нижчий на 1,57 %, в шарi 11-20 на 1,31 %, тодi як в шарах грунту 21-30, 31-40 i 41-50 см його вмют збiльшуеться вщповщно на 1,28; 0,58 i 0,59 %. Порiвняно з вмiстом карбону оргашчних сполук у знелюненому груни, його вмiст у грунтi пасови-ща зменшуеться в верхньому шарi 0-10 см на 0,9 %, у шарi 11-20 см - на 2,18 % i шарах грунту 21-30, 31-40 i 41- 50 см вщповщно на 1,35, 1,28 i 0,21 %.
Накопичення оргашчно1 речовини у верхнiй частит Грунтового про-фiлю дiлянок, вкритих коршним деревостаном, пояснюеться тим, що лiс ус-пiшно протидiе елювiальному процесу, утворюючи майже закритий бюлопч-ний колообiг. Пристосованiсть багатьох видiв дерев формувати органiчну ма-су з меншою, нiж у трав витратою зольних елементiв зумовлюе кислий характер 1х опаду. Тому лiс сприяе виникненню у Грунтах шдзолистого процесу, тобто руйнуванню 1х мшерально1 частини i посиленню м^аци оргашч-них i мшеральних сполук за Грунтовим профiлем i за його межi.
За даними Е.С. М1гуново1 [6], тривалий рют широколистяно! деревно! рослинностi, навiть на чорнозем^ супроводжуеться збiльшенням у Грунт за-пасiв гумусу. Цим автором також показано, що у Грунт давно залюнених те-риторiй максимум накопичення гумусу виявлено у поверхневому горизонт, що пов'язано iз наявшстю люово1 пiдстилки. Нижче вiдбуваеться поступове зменшення вмiсту гумусу. Потужнiсть гумусових горизонта пiд лiсом е ю-тотно бiльшою, порiвняно з вщкритими дiлянками. Встановлено також, що гумус залюнених дiлянок менш мiцно зв'язаний з мiнеральною частиною Грунту, про що свщчить переважання в ньому вшьних гумiнових кислот на фош рiзкого зменшення вмiсту фракци гумшу, найбiльш стшко1 органо-мше-рально! сполуки.
Про сприятливий вплив люу на гумусовий режим Грунту свщчать також дат, отримаш у дослщах Володимирiвськоl АЛЕС (Микола1вська обл.), як показують, що у лiсосмугах спостер^алося значне збiльшення гумусова-ностi Грунту (запаси гумусу 540 т/га порiвняно з 200 т/га у вщкритому пол^.
Враховуючи залежнiсть вмiсту пгроскошчно1 вологи вiд вмiсту орга-шчно1 речовини i гранулометричного складу Грунту, нами дослщжеш особ-ливостi и змiн у профiлi Грунту люових i гемеробних екосистем урочища "КорналовичГ. Одночасне дослiдження змiн вмiсту гумусу i пгроскошчно1 вологи у Грунт дасть змогу також встановити силу зв'язку мiж цими параметрами (рис. 2).
0-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100 Рис. 2. Профтьт змши вмкту г^оскотчног вологи в tрунтах до^дних дтянок
Вмют пгроскошчно1 вологи у профш Грунту старовжового деревоста-ну мае низхщний коливний характер iз максимумами у шарах Грунту 0-10 i 71-80 см, до того ж другий максимум е значно бшьшим (3,4 % проти 2,3 %).
Поступове зменшення вмюту rirp0CK0ni4H0Ï вологи до 21-30 см може бути пов'язано Ï3 зменшенням вмюту гумусу вiд 7,23 % до 3,12 %, але подальше збшьшення ïï з глибиною зумовлене кiлькiсно-якiсними змiнами мше-ральноï частини грунту. За даними кореляцшного аналiзу зв'язок мiж вмютом гумусу i гiгроскопiчноï вологи становить лише - 0,23, тобто практично вщ-сутнш. Якщо виконати кореляцшний аналiз тiльки для верхньоï частини грунтового профшю (до 30 см), то цей зв'язок набувае сили i становить 0,97, тобто е дуже сильним. Отже, головний вплив на вмют гiгроскопiчноï води у гумусованш частит профшю мае ОРГ, а при зниження ïï вмюту - мшеральш компоненти грунту.
Шсля вирубування старовiкових дубiв, у верхнш частинi грунтового профiлю змiнився характер кшьюсного розподiлу гiгроскопiчноï вологи. Якщо у грунт шд старовжовим деревостаном ïï вмiст поступово зменшувався вiд 2,3 до 1,2 %, то шсля вирубування ïï вмют збiльшуеться до 2,8 %, а нижче за профшем - рiзко зменшуеться (вiд 2,8 до 1,1 %). Починаючи з глибини 49 см, вмют гiгроскопiчноï вологи поступово збшьшуеться, подiбно до грунту шд старовiковим деревостаном, але на нижчому рiвнi. Встановленi також вщмши у вмiстi гiгроскопiчноï вологи в нижнш частинi грунтового профiлю.
Для встановлення чинника впливу на змши вмюту гiгроскопiчноï вологи у верхнш частит профшю грунту виконаний кореляцшний аналiз, який встановив тсний зв'язок (г=0,78) мiж змiнами вмюту ОРГ i гiгроскопiчною вологою до глибини 40 см. Нижче, не дивлячись на бшьший вмют ОРГ у грунт, вмют гiгроскопiчноï вологи е меншим. Загалом, вирубка старовжових дубiв вплинула на водосорбцiйну здатшсть грунту, що може бути критерiем антропогенноï трансформацiï лiсових екосистем.
Шд пасовищем рiзко змiнюеться характер кшьюсного розподiлу пг-роскопiчноï вологи у профш грунту: у шарi 0-10 см ïï вмiст становить 2,5 %, зменшуеться до 1,8 % у нижче розташованому шарi 11-20 см i поступово збшьшуеться до глибини 100 см, де ïï вмют становить 3,4 %.
У грунт пасовища також збершаеться кореляцшний зв'язок мiж вмю-том ОРГ у верхнш частиш профiлю грунту i вмютом гiгроскопiчноï вологи (r= 0,70). На вмiст гiгроскопiчноï вологи у середнiй i нижнiй частиш грунтового профшю впливають iншi чинники, зокрема мiнеральний склад i диспер-снiсть твердоï фази, що шдтверджуеться рiзким збiльшенням сили обернено-го кореляцiйного зв'язку iз вмютом карбону органiчних сполук до г= - 0,52.
Вмiст гiгроскопiчноï вологи поступово зменшуеться до глибини 30 см вщ 2,4 до 1,7 %. На глибиш 41-50 см простежуеться другий максимум пгрос-копiчноï вологи - 2,5 %. Нижче знову простежуеться зменшення ïï вмюту до 2,1 % i збшьшення на глибиш 90-100 см до 3,3 %.
У грунт пасовища, порiвняно з шшими дослщними дшянками, наймен-ша амплiтуда коливань вмюту гiгроскопiчноï вологи при збереженнi загальноï тенденцiï до збiльшення водосорбцiйноï здатност грунту з глибиною.
Висновки. Встановлено, що внаслщок антропогенного порушення структурно-функцiональноï цiлiсностi лiсових екосистем урочища "Корнало-вичiм вiдбулися кiлькiснi змiни вмюту органiчноï речовини i пов'язаноï з нею
водосорбцшно! здатностi грунту. Пiсля вирубування старовшових дубiв, у верхнiй частинi грунтового профшю змiнився характер кiлькiсного розподшу пгроскошчно1 вологи. Встановлено тiсний зв'язок (г=0,78) мiж змiнами вмю-ту карбону оргашчних сполук i пгроскошчною вологою грунту до глибини 40 см. В едафотот пасовища рiзко змiнюеться характер кiлькiсного розподь лу пгроскошчно! вологи у профiлi грунту порiвняно з едафотопом старовжо-вого деревостану. В едафотот пасовищно! екосистеми також виявлено тю-ний кореляцшний зв'язок мiж вмiстом карбону оргашчних сполук у верхнш частинi профшю грунту i вмiстом в ньому пгроскошчно! вологи (г= 0,78).
Отримаш результати актуальнi з огляду на вивчення механiзмiв гло-бальних кшматичних змiн, зокрема парникового ефекту, а також причин ш-тенсифжаци катастрофiчних повеней, пов'язаних зi змiнами водосорбцшно! здатностi грунту. Кiлькiснi змiни вмюту оргашчно1 речовини у грунтi та його водосорбцшно! здатностi внаслiдок знелюнення, з одного боку, шдтверджу-ють важливий вплив рослинностi на формування едафотопу, i з другого, - мо-жуть бути критерiем ощнки антропогенно: трансформаци лiсових екосистем.
Лггература
1. Гамкало З.Г. Активна фаза оргашчно'х' частини грунту як його енергопластичний буфер: теоретичний тдхщ 1 проблема ощнки// Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. -Льв1в: УкрДЛТУ. - 2003, вип. 13.4. - С. 270-275.
2. Гамкало З.Г. Х^м1я геосфер: лабораторний практикум для студенпв природничих факультет1в. - Льв1в: Вид. центр ЛНУ 1м. 1вана Франка, 2001. - 195 с.
3. Городнш М.М., Лковал А.П., Бикш А.В. та ш. Агрох1м1чний анал1з. - К.: Арютей, 2005. - 476 с.
4. Копий Л.1. Шляхи полшшення еколопчного стану довкшля Явор1вщини// Вюник НТШ, № 35, 2006.
5. Кучерявий В., Данилик I., Скробала I, Данилик Р. Урбашзацшне трансформування рослинного покриву верх1в'я басейну рши Днютер// Пращ наукового товариства 1м. Шевчен-ка: Еколопчний зб. - 3. Еколопчш проблеми Карпатського репону. - Льв1в: НТШ. - 2003, т. XI. - С. 81-93.
6. Мигунова Е.С. Леса и лесные земли (количественная оценка взаимосвязей). - М.: Экология, 1993. - 364 с.
7. Стойко С.М. Значение дубовых лесов и резерват "Корналовичи"// Карпатские заповедники. - Ужгород: Карпаты, 1966. - С. 80-85.
8. Стойко С.М. Эталоны природы. - Львов: Вища шк. Изд-во при Львов. ун-те, 1980. -
120 с.
9. Чернявський М.В., Ященко П.Т., Геник Я.В., Шмщт П. А., Глазер Т. Р1внинш люи верхньо'х' частини долини Днютра 1 оцшка р1вня 1х трансформаций Дослщження басейновох' екосистеми Верхнього Днютра. - Льв1в: 2000. - С. 75-95.
10. Чирков Ю.И. Основы агрометеорологии. - Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 248 с.
УДК 630*627.3 М.М. Запоточний, В.М. Клапчук - Прикарпатський НУ
м. Василя Стефаника, м. 1вано-Франк1вськ
рекреац1йн1 ресурси державного шдприсмства "солотвинське л1сове i мисливське господарство"
Розглянуто оцшку сукупносп природних, юторико-культурних 1 сощально-еко-ном1чних фактор1в, що визначають функцюнування рекреацшного комплексу тери-тори ДП "Солотвинське люове 1 мисливське господарство". Подано рекомендацп
2. Екологiя довкiлля
111
