CC BY
25
УДК б30*11б Проф. B.C. Олшник, д-р с.-г. наук; acnip. О.М. Ткачук;
acnip. Н.В. Белова - Прикарпатський НУ ím. Василя Стефаника,
м. 1вано-Франтвськ
ЗАХИСНА РОЛЬ Л1СИСТОСТ1 ПЕРЕДКАРПАТТЯ
Рoзглянутo вплив прoцентa лicиcтocтi рiчкoвиx вoдoзбoрiв на внутрiшньoрiч-ний режим cto^ рiчoк, ïx мaкcимaльнi та мшмальш пoкaзники та шдземне живлен-ня. Ощнего вплив вжу лicoвиx нacaджень на вoдoпрoникнicть Грунту. Прoaнaлiзoвa-го зaлежнicть ерoдoвaнocтi земель вщ ciльcькoгocпoдaрcькoгo ocвoeння i лicиcтocтi теритoрiï.
Ключовг слова: люистють, рoзoрaнicть, вoдoзбiр, нacaдження, oпaди, гiдрoлo-пчний режим, шдземне живлення, рiчкoвий cтiк, вoдoпрoникнicть Грунту, ерoдoвaнi земл1.
Кaрпaтcький регioн пйшдае перше мicце в Укрaïнi за рйзвиткйм шюд-ливиx пaвoдкoвиx i ерoзiйниx явищ, щй завдають ютотш збитки держaвi. Oc-нйвним факторйм зменшення cтиxiï виcтупae лicoвий пйкрив. Кiлькicнa йцш-ка зaxиcниx функцш гiрcькиx лiciв та зaxoди щедо ïx oптимiзaцiï дocтaтньo виcвiтленi у публiкaцiяx [б, 9, 11].
Питання зaxиcниx функцiй люу, ocoбливo ïx cтoкoрегулювaльниx i Грунтoзaxиcниx влacтивocтей дocить aктуaльнi й для невiд'eмнoï частини ре-гioну - Передкaрпaтcькoï вишчини, через яку транзитом прoтiкaють Кар-пaтcькi рiчки та фoрмуeтьcя стж ïxнix приток. У цiй частит кaрпaтcькoгo ре-гioну пaвoдкoфoрмувaльнi дoщi чacтo cягaють пoкaзникiв гiрcькиx умйв [7]. За невиcoкoï лicиcтocтi Передкарпаття (=30 %) та знaчнoï röra рoзoрaнocтi (>40 %) це ствйрюе умйви для iнтенcифiкaцiï пoверxневoгo cTORy вйди й рйз-витку ерoзiйниx прoцеciв. Питання зaxиcнoгo впливу лicoвoгo пйкриву Передкарпаття майже не в^в^лет у лiтерaтурi.
З метою запйвнення цieï прйгалини ми прйвели кoмплекcне вивчення cтoкoрегулювaльнoгo i Грунтoзaxиcнoгo значення лicиcтocтi Передкарпаття, яке включалй три напрями дocлiджень: oцiнення ïï впливу на гiдрoлoгiчний режим рiчoк, визначення вoдoпрoникнocтi пoльoвиx i лicoвиx Грунтiв та ана-лiз залежнйст! ерoдoвaнocтi земель вiд лicиcтocтi aдмiнicтрaтивниx рaйoнiв.
Вплив лicиcтocтi на рiчкoвий cтiк aнaлiзувaли за вocьмoмa ба^йнами гiдрoметеoмережi у Передкaрпaттi. Плoщi вoдoзбoрiв змiнюютьcя вiд 144 дй 657 км2, ïx тередш виcoти кoливaютьcя у межax 300-550 м н.р.м., а люш> тicть —вiд 21 дй 67 %. На ниx панують ялицевo-дубoвi та ялицевo-букoвi люи iз значнйю чacткoю пoxiдниx ялинниюв [S]. Вoдoзбoри oxoплюють вcе лан-дшафтне рiзнoмaнiття Передкарпаття, яке зпднй з фiзикo-геoгрaфiчним раййнуванням [3] дшиты:я на три пiдoблacтi: а) зaxiдну iз cклaдним шйлу-ченням бoлoтиcтиx, лучниx, лучнo-cтепoвиx i лicoвиx м^^вй^е^ б) теред-ню iз чергуванням зaлicнениx межирiч i лучниx улйгавин; в) cxiдну iз пере-xoдoм вiд лicocтепoвиx дй лучнo-лicoвиx ландшафпв.
Ocнoвнi мoрфoлoгiчнi xaрaктериcтики вoдoзбoрiв, ïx люистють та пй-казники режиму рiчкoвoгo cтoку зaпoзиченi з гiдрoлoгiчниx дoвiдникiв, а ве-личини oпaдiв — iз рйбйти [2]. При цьйму пйказники звйлйження дйпйвнюва-ли й уточнювали на ocнoвi метеoрoлoгiчниx дaниx, а xaрaктериcтики люш>
тост - за картографiчними i люовпорядними матерiалами. Як основнi показ-ники водного режиму прийнят мiнiмальнi та максимальш модулi стоку рь чок, величина надшного пiдземного живлення рiчок (базова складова стоку) та коефiцieнт 1х природного зарегулювання, на якi лю може мати позитивний вплив [9]. Основш показники стоку визначали за допомогою загальноприйня-тих у пдрологп формул, а коефiцieнт зарегулювання (ф) - за Д. Л. Соколовсь-ким [10], формула якого е такою:
1
ф = | pdk,
о
де р - тривалють витрат води, виражених у модульних коефщентах к. За своею суттю цей коефiцiент е штегральним показником внутрiшньорiчного режиму стоку.
Водопроникшсть Грунту вивчали на висотах 300-400 м н.р.м. у перед-прних ялицево-букових лiсах Передкарпаття iз буроземно-отдзоленими Грунтами (Богородчанське лiсництво ДП " Солотвинське лiсове господарство" та Вюпвське лiсництво ДП "Калуське лiсове господарство"). Дослщження приурочували до вiдкритих дшянок (пасовиська, сiнокоси) та насаджень вь ком 10-120 рокiв. Визначення водопроникносп приурочували до верхнього 0-5-сантиметрового шару Грунту, який безпосередньо поглинае вологу атмос-ферних опадiв i талих снiгових вод. Дослiди проводили методом трубок iз змiнним напором води за [1] у 15-кратнш повторносп, при якiй помилка ви-мiрiв становила 5-10 %. Розрахунковим шляхом водопроникнють приводили до температури води +10°.
Залежнють еродованосп земель вщ лiсистостi територп визначали за даними державного обл^ земельних ресурсiв у 24 адмшстративних районах Львiвськоl, 1вано-Франювсько1 та Чершвецько1 областей, якi зде-бiльшого розташованi на територп Передкарпатсько1 височини. Для 1х сукуп-носп аналiзували показники лiсистостi, сiльськогосподарського освоення, зокрема розораност та площi земель, що пiддаються ерозiйним процесам.
Перед тим, як приступити до аналiзу стокорегулювальних i Грунтоза-хисних властивостей люистосп Передкарпаття, коротко зупинимося на при-родних особливостях цього регюну, якi впливають на його пдролопчний режим. Рiчнi атмосфернi опади на водозборах Передкарпаття коливаються у межах 750-930 мм. Вони у 1,2-2 раза менш^ шж на сусщшх рiчкових ба-сейнах швшчно-схщного мегасхилу Карпат. Величина сумарного стоку пе-редгiр'я теж невелика - 200-400 мм [2]. Основна його частина (=85 %) фор-муеться шкiдливим поверхневим шляхом. На корисне тдземне живлення во-дотокiв припадае лише 15 % рiчкового стоку. Сумарне випаровування характеризуешься вщносною стабiльнiстю - 520-550 мм.
Для рельефу Передкарпатсько1 височини характерне чергування гря-дово-горбистих виположених межирiч iз широкими долинами й улоговинами [3]. Пониження часто заболочен^ особливо Верхньодшстровська низовина. Похил рiчкових русел коливаеться у межах 2,8-9,1 %. Головний Грунтовий фон Передкарпаття формують дерново-опiдзолено-глейовi Грунти, що займа-
ють межирiччя та висок тераси рiчок [4]. Понижен частини улоговин, запла-ви та низью надзаплавнi тераси займають лучш, лучно-болотнi й болотнi Грунти. Оглеення й заболочення зумовлюе незначний тдземний стiк та поси-лене поверхневе формування вод, модулi яких зростають iз збiльшенням по-хилiв riдрографiчноl мережi.
У таблицi порiвнюемо показники гiдрологiчного режиму рiчок iз процентом лiсистостi !хшх водозборiв. Наведенi данi свiдчать про неоднознач-нiсть зв'язкiв. Так, для Захщного Передкарпаття збiльшення лiсистостi вiд 41 до 55 % викликае чике зменшення максимальних модулiв стоку i збшь-шення показникiв рiчного тдземного живлення рiчок, мiнiмального 1х стоку шд час меженей та покращення загально1 регульованостi рiчкового режиму. Для Середнього Передкарпаття не прослщковуеться залежност характеристик рiчкового стоку вщ лiсистостi водозборiв (у межах 23-62 %). На водозбо-рах Схщного Передкарпаття iз зростанням лiсистостi вщ 21 до 47 °% добре покращуються показники пiдземного живлення рiчок та 1х загальне зарегу-лювання i слабше - величини екстремальних модулiв стоку.
Табл. Показники гiдрологiчного режиму рiчок водозборiв и рiзною .йсисиистю
Ржа - пост Характеристики водозбор1в Ба пд гатор1чш показники ролопчного режиму
к Й о л п середня висота, м н. р. м. £ ,ть о 'н с и о 'Й опади, мм И * % В 2 § ея зн « Й 'м и пл максимальт мо-дул1 стоку, л-с-1 з км Ш .3 н -г В ? "3 1 « м коефкцент природного зарегу-лювання стоку
Водозбори Зах1дного Передкарпаття (Льв1вська область)
Бистриця - с. Озимина 206 520 41 930 39 327 0,68 0,26
Стрив1гор - м. Хир1в 355 500 55 911 54 255 1,72 0,42
Водозбори Середнього Передкарпаття (1вано-Франк1вська область)
Ворона - м. Тисмениця 657 330 29 763 32 147 1,02 0,30
Болох1вка - с. Томаш1вщ 268 350 48 782 27 204 0,52 0,24
Луква - с. Боднар1в 185 480 62 895 32 508 0,65 0,20
Водозбори Схщного Передкарпаття (Чертвецька область)
Дерелуй - с. Молод1я 289 300 21 740 9 266 0,15 0,13
Михидра - с. Липовани 144 480 35 844 15 283 0,06 0,17
Малий Серет - с. Верхт Петр1вщ 488 550 47 845 19 227 0,41 0,30
Неоднозначш змти гiдрологiчних показниюв внаслiдок змiни люис-тостi водозборiв зумовленi впливом iнших, сильнiших за лю, клiматичних i ландшафтних стокоформувальних факторiв. Про це свiдчить простий статис-тичний аналiз залежностi характеристик рiчкового стоку вiд опадiв, площi й лiсистостi водозборiв. Вiдповiдно до нього:
1) величина тдземного (базового) живлення р1чок здебшьшого залежить вщ атмосферних опад1в (коефщент кореляцп (г) дор1внюе 0,65). Враху-вання л1систосл у цьому процес мало посилюе статистичний зв'язок (ко-ефщент множинно! кореляцп (К) трьох змтних становить 0,67);
2) модуль максимального стоку паводюв викликаеться величиною опадiв та крутизною схилiв [7]. 1з збiльшенням площi водозбирання вони змен-шуються, що й призводить до зменшення цього виду стоку. Для ан^зо-ваних басейшв ця залежнiсть чiтко виражена (г = - 0,65). Врахування ль систостi водозборiв дещо тдсилюе цю закономiрнiсть (К = 0,76);
3) коефщент природного зарегулювання стоку зростае iз збiльшенням пло-щi й лiсистостi водозборiв (К = 0,84). Люистють здатна самостiйно впли-вати на цей показник стоку (частковий коефщент кореляцп мiж цими двома характеристиками, за умови виключення впливу на них площi, становить 0,68);
4) мшлишстъ rрунтово-геологiчних умов Передкарпаття зумовлюе те, що мшмальний меженний стж сухих перiодiв мае лише слабо виражену тенденцiю до збiльшення iз зростанням лiсистостi (г = 0,47).
Загалом в умовах Передкарпаття змша люистосп р1чкових басейшв вщ 21 до 62 % не викликае кардинального покращення режиму р1чок под1бно до прсько! територп [9]. На фош р1зномашття природних умов передпр'я виражена лише тенденщя до цього процесу. Тому стокорегулювальна роль ль систосп р1чкових басейшв ще! територп слабко тддаеться кшьюснш оцшщ. Тут досить добре проявляються шш1 властивосп водного режиму люу. Так, польов1 дослщження показали, що в насадженнях штенсивнють поверхневого всмоктування води Грунтом становить 1,4-2,3 мм-хв-1, тод1 як на сшьськогос-подарських угщдях - 0,3-0,5 мм-хв-1. Загалом лю посилюе водопоглинальш властивосп Грунту в 3-8 рази.
1з збшьшенням в1ку насаджень шфшьтрацшш властивосп люових Грунпв покращуються. Ця залежнють характеризуеться таким р1внянням:
I = 0,006-А + 1,5 при г = 0,71±0,16, (1)
де: I- штенсивнють всмоктування води поверхнею Грунту, мм-хв-1; А - вж насадження, роки. 1з формули випливае, що водопроникнють Грунту в 10-р1ч-них молодняках становить 1,6 мм-хв-1, а в 100-р1чних деревостанах -2,1 мм-хв-1, тобто зростае в 1,3 раза. Таю показники поверхневого всмоктування води люовими Грунтами передпр'я е бшьшими за максимальну штенсивнють дощ1в у регюш Карпат - 1,1 мм-хв-1 [5]. Тому формування поверхневого стоку води на них та розвиток ерозшних явищ е малоймов1рними.
Значна сшьськогосподарська освоенють Передкарпаття зумовила зни-ження люистосп регюну та розвиток на трансформованих 1з люових у аграр-ш угщдя ерозшних процеав. Кореляцшний анал1з у 24 адмшютративних районах Передкарпаття засвщчив, що характеристики люистосп, сшьсько-господарських земель 1 !х розораносп та еродованих земель е у тюному зв'яз-ку. Так, коефщент кореляцп м1ж показниками люистосп й ршл1 дор1внюе 0,95, а кореляцшш вщношення м1ж площами еродованих земель 1з розораню-тю 1 люистютю вщповщно становлять 0,79 1 0,82.
Безпосередньо лю не зменшуе ерозто Грунту на сусщшх орних землях. Однак збшьшення його частки у структур! упдь територп зменшуе аграрне навантаження, вщ якого залежать обсяги цих шюдливих процешв. У цьому випадку юнуе зворотнш криволшшний зв'язок:
/ер.з = 174-/л- 0,85 при п = 0,82±0,07, (2)
де: /ер.з - еродованi землi адмiнiстративного району, %; /л - лiсистiсть району, %.
1з наведено! формули випливае, що частка еродованих земель певно1 територп рiзко зменшуеться пiд час зростання 11 лiсистостi до 20 %, менш ш-тенсивно - за умови 11 збшьшення до 35-40 %, i значно слабше - внаслщок бшьшо1 лiсистостi. Таким чином, сучасна 30 % люистють Передкарпаття е меншою вiд оптимально!.
Висновки. Вщповщно до рiзноманiття природних умов Передкарпаття стокорегулювальна роль люистосп рiчкових водозборiв слабо виражена. 1з 11 збiльшенням е лише тенденщя до покращення внутрiшньорiчного режиму. Водночас люовий покрив, посилюючи штенсивнють поверхневого всмоктування води Грунтом у 3-8 разiв, порiвняно iз Грунтами польових угiдь, вдаг-рае ютотну протиерозiйну роль. 1з позицш екологiчно збалансованого ств-вiдношення земельних угадь лiсистiсть цього регiону повинна становити не менше нiж 35-40 %.
Л1тература
1. Вадюнина А.Ф. Методы исследования физических свойств почв и грунтов / А.Ф. Ва-дюнина, З.А. Корчагина. - М. : Изд-во "Высш. шк.", 1973. - 399 с.
2. Галущенко Н.Г. Водный баланс рек бассейна Днестра // Труды УкрНИГМИ. - М. : Гидрометеоиздат. - 1977. - Вып. 153. - С. 125-139.
3. Геренчук К.1. Природно-географ1чний подш Льв1вського та Подшьського економ1ч-них райошв / К.1. Геренчук, М.М. Койнов, П.1. Цись. - Льв1в : Вид-во Льв1в. ун-ту, 1964. -221 с.
4. Гоголев 1.М. Грунти / 1.М. Гоголев, З.В. Проскура // Природа Украшських Карпат. -Льв1в : Вид-во Льв1в. ун-ту, 1968. - С. 160-185.
5. Голуб Е.В. О катастрофических осадках в Украинских Карпатах / Е.В. Голуб // Метеорология и гидрология. - 1971. - № 7. - С. 90-93.
6. Калуцький 1.Ф. Стихшш явища в прсько-люових умовах Украшських Карпат (вггро-вали, паводки, ероз1я Грунту) / 1.Ф. Калуцький, В.С. Олшник. - Льв1в : Вид-во "Камула", 2007.
- 240 с.
7. Лютик П.М. Паводки / П.М. Лютик // Тепловой и водный режим Украинских Карпат.
- Л. : Гидрометеоиздат, 1985. - С. 227-263.
8. Молотков П.И. Буковые леса и хозяйство в них / П.И. Молотков. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1966. - 224 с.
9. Олшник В.С. Стокорегулювальне та водоохоронне значення люу на р1чкових ба-сейнах Карпат / В.С. Олшник // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. -Льв1в : РВВ НЛТУ Украши. - 2008. - Вип. 18.7. - С. 79-85.
10. Соколовский Д.Л. Речной сток / Д.Л. Соколовский. - Л. : Гидрометеоиздат, 1968. -
536 с.
11. Чубатий О.В. Прсью люи - регулятори водного режиму / О.В. Чубатий. - Ужгород : Вид-во "Карпати", 1984. - 104 с.
Олийнык В.С., Ткачук О.М., Белова Н.В. Защитная роль лесистости Предкарпатия
Рассмотрено влияние процента лесистости речных водосборов на внутригодо-вой режим стока рек, их максимальные и минимальные показатели и подземное питание. Оценено влияние возраста лесных насаждений на водопроницаемость почвы. Проанализирована зависимость эродированности земель от сельскохозяйственного освоения и лесистости территории.
Ключевые слова: лесистость, распаханность, водосбор, насаждения, осадки, гидрологический режим, подземное питание, речной сток, водопроницаемость почвы, эродированные земли.
Olijnyk V.S., Tkachuk O.M., Belova N.V. Protective role of Precarpathi-ans forest
Research the influence of forest cover percentage on the river catchments of the seasonal flow regime year, their maximum and minimum rates and underground power. Studied the effect of forest stands age on the water penetration soil. Research dependence of land erosion from agricultural development and forest cover.
Keywords: forest percentage, plowing, catchments, planting, hydrologic regime, underground power, river runoff, water penetration soil, eroded land.
УДК 630*182.21 Доц. Р.М. Bimep, канд. с.-г. наук -
Прикарпатський НУ iM. Василя Стефаника, м. 1вано-Франк1вськ
СТРУКТУРА I ДИНАМ1КА ТРАВЯНО1 РОСЛИННОСТ1 НА ЗРУБАХ БУКОВИХ Л1С1В ЗАХ1ДНОГО Л1СОСТЕПУ
Наведено систематичну та еколого-бюлопчну структуру трав'яного вкриття 3py6iB букових лгав Захщного Люостепу. Видшено етапи i стадп сукцесп, подано !х характеристику та проаналiзовано динамжу рiзних еколопчних груп рослин у ходi вторинно! сукцеси. Дослщжено динамжу надземно! фiтомаси домiнантних популя-щй трав'яного вкриття на вiдповiдних етапах i стадiях сукцесii.
Ключовг слова: трав'яне вкриття, структура, динамжа, сукцешя, етапи, стадii, екологiчнi групи, домшантш види, фiтомаса.
Прогнозування можливих напрямюв природного вщновлення букових л1с1в повинно базуватись на вивченш систематично!, еколого-бюлопчно! структури i динамжи трав'яного вкриття на зрубах, оскшьки цей компонент ютотно впливае на устшнють вщновних процешв [1].
Вщновлення люу тсля вирубування деревостану е частковим проявом вторинно! сукцесп. У випадку, якщо рубання проведено в л1совому угрупо-ванш, що перебувае на стадп кшмаксу, або на кшцевш стадп екзогенезу, ви-никають особлив1 сукцесшш явища, назваш демутацшними, або демута-цшною сукцешею [2].
У дослщженнях сукцесш на зрубах вщносно невелика кшьюсть науко-вих робгг торкаеться питань динам1ки рослинносп, оскшьки вони мають, зде-бшьшого, описовий i класифжацшний характер [3-8]. У регюш Захщного Ль состепу дослщження еколого-бюлопчного складу i динамжи трав'яного вкриття на зрубах букових л1шв е фрагментарними. До числа найбшьш акту-альних питань вивчення вторинних сукцесш у люових екосистемах можна вщнести таю аспекти, як законом1рносп переб1гу вторинно! сукцесп, змши структури i складу угруповань в ход1 сукцесп, визначення сукцесшних ряд1в i демутацшних комплекшв, динамжа фггомаси трав'яно! рослинносп.
Дослщження проведено на 20 р1зновжових (1-8-р1чних) зрубах на те-риторп ДП "Б1брське люове господарство" та ДП "Рогатинське люове госпо-дарство". Ус дшянки належать до переважаючих титв люу формацп бука ль сового в регюш - св1жо! та волого! дубово-грабово! бучини. Дослщження структури i динамжи сершних ф1тоценоз1в на зрубах проведено маршрутни-ми i стацiонарними методами [9]. Для вивчення бюлопчно! продуктивностi рослинних угруповань використовували методики Т.А. Работнова [9],
