CC BY
7УДК 631.48.003.12 (210.7) (262.5) (477.74)
Бшанчин Я. М., Буяновський А. О.
Оцнка стану г'рунт1в \ Грунтового покриву острова Зминий
Одеський нацюнальний уыверситет iм. I. I. Мечникова, м. Одеса, е-таН: grunt.onu@mail.ru
АнотацЯ. Висвтлено матер/'али проведених нами на остров/' Зминий вперше вивчення та оц1нки стану фунт/'в / фунтового покриву. Видлено / схарактеризовано чотири градацП' оц/нки стану в залежност1 вд ступеня антропогенноI зм/'неност/' / перетвореност/ фунт/'в / фунтового покриву. Наведено карту-схему оц/нки стану фунт/'в / фунтового покриву острова.
КлючовI слова: остр1в ЗмП'ний, фунти / фунтовий покрив, оцнка / картографування стану.
Оцшка - це визначення р1вня (категорГТ) якост предмета, процесу, явища, д1яльност1, ди або певноТ ТхньоТ ознаки (характеристики) по вщношенню до стандарту чи еталону. Ниш в умовах посилення антропогенного пресу на пиродне середовище та його ресурсно-еколопчний потенц1ал необхщним е визначення якост1 „ново'" природно-географ1чноТ системи чи окремих ТТ компонент1в у залежност1 в1д ступеня зм1неност1 I перетвореност!. Оц1нка у цьому раз1 част1ше е складовою системи природно-еколог1чного чи його компонентно-ресурсного мошторингу в умовах бтьш чи менш 1нтенсивного природо-, й особливо землекористування [1-3 та ш.].
Загальновизнано, що в структур! та функцюнуванш будь-якоТ природноТ системи надзвичайно важливою е роль Грунту I фунтового покриву, вщ стану якого I здатност виконувати продуц1йно- I бюсферно-еколопчы функц1Т у визначальн1й м1р1 залежить ефективн1сть функц1онування ландшафту загалом. Грунт у природнш систем! е депонуючим середовищем, яке перебувае пщ пресом низки антропогенних чинник1в. I завдання оцшки при цьому - визначити ступшь зм1неност1 I перетвореност! фунтового компоненту природного ландшафту та ефективност його продуцшно-бюеколопчного функц1онування. Традицшно оц1нка стану проводиться за ктькюними значеннями (характеристиками) функц1онуючоТ ^рунтовоТ системи та тенденц1ями ТТ зм1ни. При цьому розр1зняють оц1нку стану фунту шдивщуальну (наприклад, за вм1стом гумусу, ступенем солонцюватосп, забрудненост1 тощо) та штегральну - найчаст1ше за продуцшно-бюеколопчним р1внем ефективност1 функц1онування [1, 4 та 1н.].
Вкрай необх1дною I важливою е оцшка стану фунлв I фунтового покриву невеликого за площею (всього 20,5 га) кам'янистого о. Зминий у п1вн1чно-зах1дн1й акватори Чорного моря, який зараз у статуа загальнозоолопчного заказника загальнодержавного значення. Природы ландшафти тут мають риси р1знотравно-злакового степу, який на значнш територ1Т (головно у запов1дн1й зош) практично у незайманому стан1 (не коситься, не випасаеться) [5-9].
Пщ трав'яною рослинн1стю на сильнощебенюватому елювп-делюви щ1льних кислих пор1д утворились неповнорозвинеш I короткопроф1льн1 чорноземн1 грунти - некарбонатш, щебенюват1, високогумусн1 (б1льше 10-15 % гумусу), кисл1 [6, 10]. Через довготривалу закритють о. Зминий як военно-стратепчного об'екта на Чорному мор1 природн1 умови I ресурси та фунти острова до початку поточного стол1ття залишались практично не вивченими. Вперше у 2003 р. за нашою участю започатковано вивчення I картографування умов фунтотворення, фунт1в I Грунтового покриву острова, Тх продуц1йно-еколог1чного стану.
Мета нашоУ роботи - провести оц1нку I картографування стану фунт1в I Грунтового покриву як важливого компонента ун1кальноТ природно-еколопчноТ системи острова.
Наведен! у статп матер1али отримано нами в результат! виконання протягом 2003-2013 рр. роб1т I дослщжень генези I географп Грунт1в I Грунтового покриву острова, Тх складу, властивостей та бюпродуктивносп, оцшки I картографування стану. При виконанш роб1т використано загальноприйнят1 у в1тчизнянш Грунтознавчо-географ|чн1й практиц1 методи польового I лабораторно-анал1тичного вивчення I картографування Грунт1в I Грунтового покриву, Тх бюпродуктивносп та оц1нки стану з використанням аерокосм1чних зн1мк1в: пор1вняльно-географ1чний, профтьно-морфолопчний, Грунтово-рослинно-орол1толог1чних проф1л1в та ш.
Процедура оц1нювання I картографування стану Грунт1в I Грунтового покриву острова включала так1 етапи (стад1Т):
- визначення об'екту, компонент1в/показник1в оц1нки. Бтьшють показник1в оц1нки е значеннями (характеристиками) морфологи, складу, ф1зико-х1м1чних властивостей I бюпродуктивносп Грунт1в. У
Вступ
Матерiали i методи
рядi випадмв застосовано порiвняльнi або вщносн показники, що характеризують певнi вщмшносп властивостей щодо оптимального (еталонного) стану, який вщповщае нульовому рiвню змшеносп i перетвореностi Грун^в i фунтового покриву;
- визначення, вивчення i картографування чинниш забруденння i порушеност Грут1в i Грунтового покриву;
- формування показниш i критерив оцiнки як за масштабом, так i метою дослщження;
- розробка параметрiв оцшочних градацiй;
- укладення карти-схеми оцшки стану Грут1в i Грунтового покриву о. Зминий.
Результати та 1х аналiз
Як нашими дослiдженнями [6], так й шшими авторами [5, 7, 8] встановлено, що в умовах о. Зминий досить обмежений ресурсний потен^ал щодо формування агро- та люокомплешв, наявний лише територiальний ресурс для господарського освоення i використання площi його суходолу.
Найсуттевшим i доволi агресивним антропогенним чинником впливу та змшеносп i перетвореносп природних ландшафтiв острова, зокрема його лггооснови, рельефу i Грунтово-рослинного покриву, було довготривале вшськово-оборонне використання територи. Береговi укрiплення росiйських вiйськових, збудованi у серединi XIX столiття, успадкували i по-своему перебудували румунськi вшськов^ потiм радянськi морськi пiхотинцi, яких змшив пiдроздiл протиповггрянот оборони iз системою наземних i пiдземних вшськових споруд, спе^альноГ вшськовот технiки, складами цистерн для нафтопродук^в та трубопроводiв для транспортування нафтопродуктiв. В результат найбiльш змiненими i перетвореними та, як правило, забрудненими нафтопродуктами стали дтянки в межах вершинно-вододтьного плато i привододiльних схилiв та крайньоТ пiвденно-захiдноl частини в районi Золотого пляжу (рис. 1). У твденно-схщнш частит острова навггь вiзуально простежуються три потоки стоку нафтопродуктiв по потяжинах рельефу (пашлярах) iз вершинно-вододтьно'!' частини до узбережжя i крутосхилiв (рис. 2). Весною-лiтом 2008 року в результат очищення територп острова вщ емностей нафтопродуктiв, застарiлоТ технки та обладнання в мiсцях Тх видалення залишились дiлянки порушеноТ каменисто! поверхнi (рос. «лунный ландшафт»), часто просякнут нафтопродуктами (рис. 1, рис. 3). Таю дтянки потребують землерекультиваци. Однак при цьому постае питання, звщки брати масу доброякiсного грунту для покриття поверхн цих порушених дiлянок шаром хоча би 20-25 см?
Рис. 1. Карта-схема забруднення та порушеност1 поверхш, Грунт1в I Грунтового покриву о. Зминий Умовн/позначення
_ шляхи транспортування нафтопродукт1в територ1ею острова
— напрямки стоку нафтопродукт1в по пап1лярах » локальн1 нафтозабруднення
О_ локальн1 забруднення побутовим см1ттям
д1лянки порушено! поверхн1 - д1лянки забрудення побутовим I буд1вельним см1ттям та вщходами
Рис. 2. Потк стоку нафтопродук^в по паптяру в пiвденно-схiднiй частин острова
Рис. 3. Поверхня територи на мюц видаленоТ eмностi зберiгання нафтопродук^в у пiвденно-схiднiй частиж острова
Починаючи з 2006 року, значно актив1зувалась господарська д1яльнють на остров! та зон прилеглого шельфу, створювалась необх1дна виробничо-управлшська 1нфраструктура невеликого с. Б1лого, прикордонноТ застави та маякового м1стечка. У зв'язку з цим, вщповщно, актив1зувалися буд1вельн1 роботи, завозились на остр1в необх1дн1 буд1вельн1 матер1али, техн1ка, конструкций установки й обладнання. Зросла потреба в енергозабезпеченш, а в1дпов1дно i додаткових поставках нафтопродукт1в. В результат!, пор1вняно 1з попередн1ми роками, збтьшилась площа та ступ1нь забруднення територи острова, в першу чергу Грунт1в нафтопродуктами, побутовим i буд1вельним см1ттям та в1дходами.
Найб1льш забруднен1 нафтопродуктами дтянки територи по трасах трубопровод1в для перекачування дизпалива, бензину, мастил 1з танкер1в i наливних суден (рис. 4). Площа д1лянок забруднення переачно 10-20 м2, окрем1 до 30-50 м2. Глибина просочення нафтополютант1в 3(5)-10, до 15-20 см, а школи й 30-40 см. За нашими спостереженнями на територи острова достатньо висока штенсивнють низхщноТ м1граци' нафтопродукт1в з поверхн1 до низу профтю Грунт1в. Вочевидь, це обумовлено легким гранулометричним складом Грунт1в з високим вмютом (до 60-70 % маси) щебенювато-кам'янистого скелету, а можливо й кислою реакц1ею Грунт1в. Зб1льшилась забруднен1сть територи острова нафтопродуктами i в мюцях Тх складування. Добавляе забруднення автотранспортна i тракторна техшка в м1сцях дислокаци, переТзду та проведення роб1т.
Суттево збтьшились в останн1 роки незворотн1 втрати Грунту та площа забруднення буд1вельним i побутовим см1ттям в райош с. Б1ле на п1востр1вц1 у п1вн1чно-сх1дн1й частин1 острова. Тут же споруджуеться новий причал для суден i барж (з протилежного боку вщ ниышнього причалу), що також добавляе буд1вельних в1дход1в i см1ття як в узбережн1й, так i прилеглш зон1 шельфу. На черз1 в ц1й же частин1 територи острова буд1вництво храму - а це нов1 порушення поверхн1 i втрати Грунт1в, порушення Грунтового покриву.
Рис. 4. Дтянки забруднення нафтопродуктами по трас трубопроводу в пiвденно-захiднiй частин острова
Зважаючи на те, що основним чинником негативного впливу на Грунти I Грунтовий покрив та геосистему загалом о. Змпний, Тх змшеносп I перетвореност були I залишаються господарська д1яльн1сть та господарське використання територп, при оц1нц1 Тх стану лопчно прийнятним е антропоцентричний шдхщ, що достатньо зм1стовно схарактеризований у робот1 М. Д. Гродзинського [2]. Заключаеться у визначенш ступеня антропогенноТ трансформованост1, перетвореност1 I змшеносп природних геосистем чи Тх складових пор1вняно 1з вих1дним нормальним (природно зумовленим) станом. На думку автора, при визначенш стану геосистеми (в нашому випадку Грунт1в I Грунтового покриву) слщ враховувати ТТ здатнють виконувати належн1 ресурсозбер1гаюч1 та середовищев1дновлювальн1 функц1Т. Оптимально ц1 функц1Т виконуються, якщо геосистема знаходиться в природно зумовленому „нормальному" стаж [2, с. 216]. Якщо ж природна система (Грунт у нашому випадку) виконуе продуцшно-еколопчш функцп з дещо меншою ефективнютю, але при цьому забезпечуеться ТТ стшкють та наявний ресурсний потенц1ал, це також нормальний стан геосистеми чи ТТ складових.
Виходячи 1з викладеного, вихщний нормальний (природно зумовлений) стан Грунт1в I Грунтового покриву, а очевидно й оптимальний для природно-еколопчних умов острова, ми приймаемо за вихщну 0 градацш (р1вень) оц1нки Тх стану, яка вщповщае нульовому р1вню антропогенноТ змшеносп I перетвореност1. В1дпов1дно градац1я 1 оцшки стану - це Грунти I Грунтовий покрив антропогенного слабкого впливу I змшеносп; градац1я 2 - середнього ступеня впливу I змшеносп; градац1я 3 -сильного ступеня змшеносп I перетвореност1, а часто й порушеност Грунт1в I Грунтового покриву в результат! господарськоТ д1яльност1 чи використання, а також забруднення. При цьому зпдно 1з рекомендац1ями М. Д. Гродзинського [2, с. 191] нами прийнято наступн ктькюн сп1вв1дношення м1ж Грунтами природного (не змшеного) стану та в р1знш м1р1 антропогенно зм1неними I перетвореними:
0 градац1я (р1вень) оцшки стану - Грунти нормального (природно зумовленого) стану, доля Тх сягае 75-100 % ареалу;
1 градац1я (р1вень) оцшки стану - Грунти I Грунтовий покрив антропогенного слабкого впливу I змшеносп, доля нормального (природно зумовленого) Тх стану складае 50-75 % ареалу;
2 градац1я (р1вень) оцшки стану - Грунти I Грунтовий покрив середнього ступеня антропогенного впливу I змшеносп, доля нормального (природно зумовленого) Тх стану знижуеться до 25-50 % ареалу;
3 градац1я (р1вень) оцшки стану - Грунти I Грунтовий покрив сильного ступеня антропогенноТ змшеносп й перетвореносп, а часто I порушеност та сильного ступеня забруднення. Доля нормального (природно зумовленого) Тх стану менше 25 % ареалу.
Укладену нами карту-схему оцшки стану Грунт1в о. Зминий представлено на рис. 5. Як видно 1з карти, на територп острова домшують Грунти I Грунтовий покрив нормального (природно зумовленого) та близького до нього антропогенно слабкозмшеного сташв - вщповщно градацш 0 \ 1 оцшки стану. Грунти нормального (природно зумовленого) стану зосереджен виключно в зон суходольного заказника [за 11] в межах узбережно-крутосхилового геоморфно-ппсометричного р1вня поверхн [за 12] на швшчному заход1, заход1, швды та сход1 територп острова. Антропогенна незмшенють ц1еТ територп пояснюеться в першу чергу практичною неможливютю ТТ господарського освоення за крутосхилово-урвищного рельефу та виход1в на поверхню скельних порщ сумарною площею бтя 50 % I бтьше. Грунти I Грунтовий покрив 1 градацп оцшки стану приурочен! до схилових мюцевостей територп острова в межах його господарськоТ зони [за 11], що ппсометрично нижче вершинно-вододтьного р1вня поверхнк
0
1
2
3
Рис. 5. Карта-схема оцЫки стану Грунлв i Грунтового покриву о. Зминий
Умовн позначення
Грунти i Грунтовий покрив нормального (природно зумовленого) стану
Грунти i Грунтовий покрив слабкого антропогенного впливу i змЫеносп (дороги та тшохщж дорiжки, поодинокi об'екти господарсько! iнфраструктури, нечисленнi звалища побутового i будiвельного смiття тощо)
Грунти i Грунтовий покрив середнього ступеня антропогенного впливу i змЫеносп в зонах об'еклв забудови i господарсько! Шфраструктури, дiлянок порушено! поверхнi, середнього ступеня забрудненост побутовим i будiвельним см^ям та вiдходами
Грунти i Грунтовий покрив сильного ступеня антропогенно!' змшеносп й перетвореносп, а часто й порушен забудовою, об'ектами i спорудами вшськово-оборонного призначення, складами нафтопродуктiв, металобрухту i непридатно! для використання техшки, сильного ступеня забруднення нафтопродуктами, побутовим i будiвельним смiттям та вщходами
Слабкий ступ1нь антропогенного впливу на Грунти та !х зм1неност1 зумовлений тут наявнютю дор1г та шшохщних дор1жок, поодиноких об'ект1в господарсько!' шфраструктури, звалищ побутового i буд1вельного смггтя тощо.
В зонi схилових мюцевостей нами видiлено два вiдносно невелик за площею ареали Грунтiв середнього ступеня антропогенного впливу i змшеносп (2 градаци' оцiнки стану) у твшчно-захщнш i пiвденно-схiднiй частинi острова. Дещо штенсившший ступiнь антропогенного впливу на Грунти i Грунтовий покрив тут зумовлений наявнютю обек^в забудови i господарсько!' шфраструктури, дтянок порушено!' поверхы, середнього ступеня забруднення побутовим i бу^вельним смiттям та вщходами.
I нарешт^ ареали Грунтiв i Грунтового покриву 3 градаци оцшки стану - сильного ступеня антропогенно! змшеносп i перетвореносп, а часто i порушеносп - видiлено на територи острова трьома достатньо великими контурами в межах господарсько!' функцюнально!' зони [за 11]. Один iз них - в межах територи с. Бте: поверхня i Грунтовий покрив тут сильно змшеы, перетворен i порушен забудовою, об'ектами господарсько!' iнфраструктури. Територiя сильно забруднена побутовим i будiвельним смiттям та вщходами. Другий достатньо обширний масив сильно змшених, порушених i забруднених Грун^в - у центрально-осьовш вершинно-вододiльнiй зон острова. Як зазначалось вище, ця частина територи за довготривалий перюд вшськово-оборонного використання сильно змшена, перетворена та порушена об'ектами i спорудами вшськового призначення i забудовою, складами нафтопродук^в, металобрухту i непридатно!' для використання техшки, забруднена нафтопродуктами. В мюцях видалення у 2008 р. цистерн та металобрухту залишились дтянки порушено! кам'янисто!' поверхш, забруднен нафтопродуктами, що потребують спе^ально!' землерекультивiцiï. Третш ареал сильно! змiненостi, перетвореностi й порушеносп Грун^в та
нафтозабруднення - у швденно-захщнш частит острова в район Золотого пляжу, де I ниш знаходиться склад цистерн з нафтопродуктами.
Отже, результати проведених нами вперше на о. Зминий вивчення та оцшки стану Грунт1в I Грунтового покриву засвщчують домшування тут нормального (природно зумовленого) I антропогенно слабкозмшеного сташв Грунт1в I Грунтового покриву, що забезпечуеться заповщним режимом територп та наявним покривом степовоТ трав'яноТ рослинностк Найсильн1ше змшеш, перетворен1, а часто й порушен поверхня I Грунти на дтянках бувших в1йськово-оборонних об'ект1в, сучасноТ житловоТ забудови, виробничо-управл1нськоТ 1нфраструктури, склад1в нафтопродукт1в та непридатноТ для використання техшки, забруднення нафтопродуктами, побутовим I буд1вельним см1ттям та в1дходами.
Збереження природи острова, його ун1кально-специф1чного грунтового покриву можливе за умови врахування здатност остр1вноТ геосистеми виконувати ресурсозбер1гаюч1 та середовищев1дновлювальн1 функц1Т. У зв'язку з цим актуальним було I залишаеться природоохоронне, а також науково-дослщницьке I мон1торингове використання остр1вноТ суш1 та прилеглого шельфу. Науков1, еколого-природнич1 та прикладного характеру геосистемно-мон1торингов1 досл1дження, в т. ч. Грунт1в I Грунтового покриву та Тх продуцшно-бюеколопчного потенц1алу, поеднан1 з ними загальноп1знавальн1 складов! шформацшного використання отриманих матер1ал1в нин1 вагомо значим! ! матимуть перспективи у тепер1шнш ! прийдешн!й ¡стори досл1дження I використання природно-ресурсного потенц1алу острова.
Лтература
1. Методические рекомендации по контролю состояния орошаемых черноземов / [И. Н. Гоголев, Р. А. Баер, Я. М. Биланчин и др.]. - М. : ВНИИГиМ, 1989. - 140 с.
2. Гродзинський М. Д. Основи ландшафтноТ екологи: Пщручник / М. Д. Гродзинський. - К. : Либщь, 1993. - 224 с.
3. Позняк С. П. Картографування Грунтового покриву: Навчальний поабник / С. П. Позняк, С. Н. Красеха, М. Г. Ют - Л^в: ВЦ ЛНУ, 2003. - 500 с.
4. Гоголев И. Н. Оценка состояния орошаемых почв и земель / И. Н. Гоголев, Я. М. Биланчин // Орошение на Одесщине. Почвенно-экологические и агротехнические аспекты: монография. - Одесса, 1992. - С. 154-168.
5. Пащенко В. М. Ост^в Зминий. Природа, мешканц^ землеустрш: Монографiя / В. М. Пащенко. - К. : НД1ГК, 2008. - 140 с.: 307 т.
6. Бтанчин Я. М. Дослщження Грунтового покриву о. Зминий / [Я. М. Бтанчин, П. I. Жанталай, М. Й. Тортик, А. О. Буяновський ] // Ост^в Зминий. Абютичш характеристики: монографiя. - Одеса : Астропринт, 2008. -С. 54-79.
7. Ткаченко В. С. Рослиннють острова Зминий / В. С. Ткаченко, Я. П. Дщух, I. А. Коротченко // Укр. ботан. журнал. - 2010. - Т. 67. - № 2. - С. 172-186.
8. Ост^в Зминий та шельф: простровово-часова динамка геоеколопчного стану: Монографiя / Наук. ред. К. А. Позаченюк. - Омферополь: Бiзнес-Iнфом, 2009. - 424 с., т.
9. Буяновский А. А. Эколого-географические и биогеохимические особенности почвообразования и почвы острова Змеиный (Украина) / А. А. Буяновский, Я. М. Биланчин, И. В. Леонидова // Проблемы окружающей среды и выделение групп риска среди населения: Сб. статей междунар. науч. конф. (г. Ереван, Армения, 2729 сентября 2013 г.). - Ереван: Гитутюн, 2013. - С. 63-71.
10. Бтанчин Я. М. Чорноземн Грунти острова Зминий / Я. М. Бтанчин // Агрохiмiя i Грунтознавство. Мiжвiдомч. темат. наук. збiрник. - Харюв: ННЦ «!ГА iменi О.Н.Соколовського», 2011. - Вип.76. - С. 95-100.
11. Николаенко Д. В. Функциональное зонирование острова Змеиный и его акватории. Теоретические проблемы и практические задачи / Д. В. Николаенко, Т. С. Самойлова, И. М. Молдованов // Мютобудування та тертгральне планування. - Вип. 29. - К. : КНУБА, 2008. -С. 207-214.
12. Зв^ про результати виконання науково-техшчноТ роботи "Вивчити процеси ост^вного Грунтоутворення та провести картографування i оцЫку стану Грун^в о.Зминий (ЗМ/334-2008) (заключний)". - Одеса: ОНУ iменi I. I. Мечникова, 2009. - 74 с. - № держ. реестраци 0108и007064.
Abstract. Ya. M. Bilanchyn, A. A. Buyanovskiy Soils and soil cover of Zmiiny island: assessment of conditions.
This article embraces research materials on Zmiiny island soils and soil cover conducted for the first time recently. Four gradual types of soils ans soil cover which reflect the degree of anthropogenic impact and deriving alterations have been outlined and characterised. The respective schematic map outlining soils and soil cover conditions has been also provided.
Keywords: Zmiiny island, soils and soil cover, assessment and mapping of soil conditions.
Аннотация. Я. М. Биланчин, А. А. Буяновский Оценка состояния почв и почвенного покрова острова Змеиный. Освещены материалы проведенных нами на острове Змеиный впервые изучения и оценки состояния почв и почвенного покрова. Выделены и охарактеризованы четыре градации оценки состояния в зависимости от степени антропогенной измененности и преобразованности почв и почвенного покрова. Приведена карта-схема оценки состояния почв и почвенного покрова острова.
Ключевые слова: остров Змеиный, почвы и почвенный покров, оценка и картографирование состояния.
Поступила в редакцию 16.01.2014 г.
