С.р № 6 Колообіги речовин, енергії, інформації та їх зміни антропогенною діяльністю
План:Колообіги речовин, енергії, інформації та їх зміни антропогенною діяльністю
Мета:Вміти пояснитирольколообігів речовин, енергії, інформації та їх зміни антропогенною діяльністю
Живі організми в біотичному кругообігу виступають своєрідними каталізаторами, які швидко синтезують нові, трансформують та руйнують наявні органічні сполуки.
Через біотичний кругообіг проходить велика кількість речовин та хімічних елементів. Але найбільш важливими є біогенні елементи (С, Н, О, N, Р), з яких синтезуються органічні сполуки Кругообіги СО2 та Н2О в глобальному масштабі є, мабуть, чи не найбільш важливими для людства. Для обох кругообігів характерним є наявність невеликої, але рухомої частки цих речовин в атмосфері, зміна вмісту яких впливає на погоду та атмосферу. Їхній вміст може змінюватися і в результаті діяльності людини. Зараз у світі створено мережу станцій з метою контролю зміни частки СО2 та Н2О, від яких залежить майбутня доля людства. Характеризуючи кругообіги окремих речовин та хімічних елементів у природі, необхідно визначити основне депо (місце найбільшого утримання) цих речовин та елементів, основні шляхи їхньої трансформації, переміщення та повернення до депо, а також; визначити баланс (співвідношення між: вилученням з депо та поверненням до нього).
Кругообіг вуглецю (карбону)
Основним депо вуглецю в глобальному кругообігу є гідросфера та літосфера (вапняки, викопне паливо тощо). В атмосфері його частка, порівняно з названими геологічними оболонками Землі, невелика. Але для зелених фотосинтезуючих рослин вуглець доступний тільки в газоподібному стані у вигляді СО2 (в атмосфері чи розчинений у воді). Вуглець у вигляді синтезованих органічних сполук проходить трофічними ланцюгами від продуцентів через консументи, або минаючи їх, до редуцентів. На кожній ланці ланцюга в результаті дихання живих організмів вивільнюється СО2 , який потрапляє до континентального чи океанічного циклу глобального кругообігу. Мертва органічна речовина розкладається редуцентами, що теж супроводжується виділенням СО2.Природні пожежі (самозаймання, блискавка) та виверження вулканів додають СО2 в атмосферу. Людина в результаті своєї господарської діяльності щорічно теж: додає велику кількість вуглецю до атмосфери, видобуваючи та спалюючи викопне паливо (вугілля, торф, нафта, природний газ, горючі сланці тощо). Часті оранки землі сприяють вивільненню вуглецю з ґрунту (окислення гумусу, дихання ґрунту). Сільськогосподарські культури, більшість яких активна лише частину року, фіксуючи СО2, не можуть компенсувати втрати СО2 з ґрунту. Знищення лісів сприяє вивільненню вуглецю, що накопичився в деревині, особливо якщо вона тут же спалюється. Водно-болотні угіддя, особливо болота та торфовища, є надійними пастками для атмосферного вуглецю. Вуглець у складі торфу накопичується в великій кількості та вилучається з кругообігу, причому на досить великий період часу (процес перетворення торфу на буре та кам'яне вугілля). Осушення боліт та торфовищ з подальшим використанням мулу та торфу для удобрювання сільськогосподарських угідь сприяє швидкому вивільненню вуглецю. «Живе» торфовище накопичує вуглець, а «мертве» (осушене), навпаки, повертає його назад до атмосфери (процеси окислення), особливо, коли на них виникають пожежі. В океанічному циклі глобального кругообігу вуглецю також існує пастка, що сприяє його вилученню з обігу та захоро-ненню. Це відклади вапнякових скелетів, стулок та мушель відмерлих безхребетних тварин. Окрім СО2, в атмосфері наявні в невеликій кількості ще дві вуглецеві сполуки: чадний газ СО (0,0001%) та метан СН4 (0,0016%). Як і СО2, ці сполуки знаходяться в швидкому кругообігу і тому мають невеликий час перебування в атмосфері — близько 0,1 року для СО, 3,6 року для СН4 та 4 роки для СО2. І чадний газ, і метан утворюються при неповному або анаеробному розкладанні органічних сполук, а в атмосфері обидва окислюються до СО2.
При неповному згоранні викопного палива, особливо з вихлопними газами, зараз до атмосфери надходить така ж кількість СО, як і в результаті природного розкладу органіки. Накопичення СО (смертельної отрути для людини) в глобальних масштабах нічим не загрожує. Але в містах, де повітря застоюється, підвищення концентрації цього газу в повітрі починає бути загрозливим. Концентрації до 0,1% бувають у районах з напруженим автотранспортним рухом. Метан, як вважають, виконує корисну функцію. Він підтримує стабільність озонового шару в верхній частині тропосфери, який захищає живі організми від смертельно небезпечного ультрафіолетового випромінювання Сонця. Метан у природі в основному утворюється у водно-болотних угіддях.
Кругообіг кисню (оксигену)
Кисень є життєво необхідним елементом для біосфери. Завдяки йому існує більшість організмів нашої планети. Основним депо кисню є атмосфера, де він перебуває у вільному стані в кількості 1,18 • 1015 тонн. З атмосфери кисень вилучається для участі в таких процесах, як дихання (у тому числі аеробне бродіння та гниття), горіння, та інших хімічних перетворенях. У результаті цих процесів утворюється СО2, який засвоюється фотосинтезуючими організмами. Під час фотосинтезу виділяється кисень. Фотосинтезуючі організми пов'язують кругообіг вуглецю з кругообігом кисню. У своїй господарській діяльності людина використовує кисень для забезпечення окисних процесів у виробництві. Найбільше кисню витрачається на спалювання палива. Зменшення площ лісів, зникнення рослинності в певних регіонах (спустелювання), з одного боку, та всезростаючий процес видобування викопного палива та його спалювання, спалювання промислових та побутових відходів, з іншого боку, призводять до все більшого вилучення кисню з атмосфери. Зараз вільний кисень утворюється зі швидкістю 1,55 • 109 т/ рік, а використовується на порядок більше — 2,16-1010 т/рік. Зазначена різниця кисню також надходить до атмосфери, але не в чистому вигляді, а будучи пов'язаною з вуглецем. Таким чином, баланс вільного кисню в атмосфері негативний.
Кругообіг води
Основним депо води в природі є гідросфера. Крім того, що вона представлена в великій кількості у вигляді рідини і створює окрему геологічну оболонку Землі, вода є складовою частиною ще літосфери та атмосфери, де перебуває в твердому (лід) та газоподібному (водяна пара) агрегатному стані. Легкий перехід води з одного агрегатного стану в інший в глобальних масштабах зумовлює обмінні процеси та зв'язок між оболонками планети. Починати розглядати кругообіг води потрібно з процесу випаровування. Водяна пара, випаровуючись з поверхні світового океану, конденсується в атмосфері, що за певних умов призводить до опадів. Через нерівномірне прогрівання поверхні Землі повітряні течії, що виникають, переносять вологу та зумовлюють нерівномірний розподіл опадів у різні пори року. В сучасний період загальна сума опадів, що отримує уся поверхня земної кулі, приблизно дорівнює кількості випареної води, що становить 519 тис км3. Цикл замикається, коли вода, що випарувалася з поверхні океанів, повертається у вигляді опадів до них же. Такий цикл називають малим кругообігом води. Великий кругообіг води в природі включає її циркуляцію і над суходолом.
Світовий океан втрачає через випаровування більше води, ніж отримує її з опадами. Це означає, що значна частка опадів, які підтримують екосистеми суходолу, є водою з основного депо.
Опади над суходолом формують поверхневий стік, частина їх інфільтрується у ґрунти і формує підземний стік, а ще частина — може перехоплюватися кронами дерев.Поверхневий стік залежить від рельєфу, складу ґрунту та наявності рослинного покриву на ґрунті. Більший ухил схилу сприяє більшому поверхневому стоку. Твердий, кам'янистий та глинистий ґрунти не дають воді просочуватися і теж; сприяють формуванню поверхневого стоку. Пухкий та піщаний ґрунти сприяють просочуванню (інфільтрація) води всередину. Інфільтрації також сприяє наявність трав'янистого покриву на ґрунті.
Підземний стік формується завдяки інфільтрації води у ґрунти. Завдяки поверхневому та підземному стокам існують струмки, річки, озера та інші наземні водно-болотні угіддя. Велику роль у запасанні води та її поступовій витраті відіграють водно-болотні угіддя. Вирівнювання малих і великих водостоків сприяє швидкому стіканню води по ним. Осушення боліт, до того ж, призводить до швидких витрат водних ресурсів і як наслідок — до обміління річок у посушливий період року.
Кругообіг азоту
У природі Нітроген зустрічається як у вільному стані, так і у зв'язаному. У вільному стані Нітроген у вигляді азоту входить до складу повітря (об'ємна частка N2 становить 78 %, масова — 75,6 %). Оскільки азот з повітря витрачається мало, його запаси в атмосфері залишаються сталими. У вигляді неорганічних сполук Нітроген у невеликих кількостях є в ґрунті. Проте у вигляді складних органічних сполук — білків — він увіходить до складу всіх живих організмів, беручи участь у їх життєдіяльності. З Нітрогену складається азот N2, його багато в повітрі. Проте безпосередньо з повітря Нітроген у вигляді азоту засвоюють лише деякі бактерії, а всі інші організми здатні засвоювати Нітроген тільки у складі сполук.
Рослини засвоюють Нітроген неорганічних сполук, які у ґрунті, у вигляді йонів NH4 + і NO3 -.
У рослинах здійснюється синтез білків. Рослини частково поїдаються травоїдними тваринами, і білкові речовини потрапляють до організму тварин. Під час гниття залишків рослин і тварин під впливом спеціальних бактерій відбуваються складні біохімічні процеси, внаслідок яких органічні сполуки, що містять Нітроген, перетворюються на неорганічні сполуки Нітрогену, які повертаються в ґрунт. Ці сполуки знову засвоюються рослинами, і цикл перетворень замикається. Крім того, під час грози атмосферний азот сполучається з киснем, утворюючи NО, що окиснюється киснем повітря до NО2 і зрештою перетворюється на нітратну кислоту (кислі дощі), яка потрапляє в ґрунт і там унаслідок взаємодії з мінералами переходить у нітрати. Зв'язування атмосферного азоту в основному здійснюється в біосфері за рахунок життєдіяльності бульбочкових бактерій, що живуть на корінні деяких бобових рослин (конюшина, люцерна, люпин).
Існують у природі й зворотні процеси: одночасно відбувається розкладання нітрогеновмісних речовин і виділення вільного азоту в атмосферу (також робота спеціальних бактерій). Перетворення Нітрогену органічних сполук на вільний азот відбувається і під час лісових пожеж. Отже, в природі постійно відбуваються процеси утворення сполук з атмосферного азоту і розкладання цих сполук до вільного азоту, тобто відбувається кругообіг Нітрогену. Збираючи врожай, людина втручається у цей процес, порушуючи природну рівновагу, збіднюючи ґрунт Нітрогеном. Тому й треба постійно вносити Нітроген у ґрунт у вигляді азотних добрив.
Кругообіг інформації
На відміну від малих екосистем біосфера характеризується величезними запасами вільної енергії, не лише тієї, що є інтегрованою вільною енергією сучасних підпорядкованих їй екосистем, але й вільної енергії, накопиченої екосистемами минулих епох. Інформативні сигнали енергетично дуже слабкі й самі не можуть викликати якоїсь відчутної реакції, але вони містять важливі відомості в закодованій формі.
Крім енергетичних, харчових і хімічних зв'язків, велику роль у біосфері грають інформаційні зв'язки. Живі організми Землі засвоїли усі види інформації - ЗОРОВУ, ЗВУКОВУ, ХІМІЧНУ, ЕЛЕКТРОМАГНІТНУ. Інформаційні сигнали самі по собі не здатні викликати зворотної реакції, тому що енергетично слабкі, але містять важливі зведення в закодованій формі. Вони розшифровуються (у більшості випадків автоматично) і враховуються живими організмами. Здатність приймати, зберігати і передавати інформацію, властива і неживим об'єктам. Ці процеси в них здійснюються шляхом загального енергетичного обміну. Живі системи можуть також обробляти, накопичувати і використовувати інформацію окремо від енергії. Російський біолог А. Пресман визначає біосферу як систему, у якій матеріально-енергетичні взаємодії підлеглі інформаційним. Прикладом інформаційних зв'язків може служити явище зниження інтенсивності розмноження тварин у надмірно разросшихся популяціях. (Можна привести приклад масової загибелі тварин (кити), стерилізація самців і ін.). Ефективність інформаційних зв'язків у біосфері уражає. Наприклад, самець метелика шовковичного шовкопряда відчуває присутність самки на відстані 2км. Розрахунки показують, що такий феномен не може базуватися на хімічних сигналах. Імовірно, має місце передача електромагнітних сигналів, причому по типу "тому, кого це стосується".
Колообін енергії
Енергія - це загальна кількісна міра руху та взаємодії усіх видів матерії. Відповідно до закону збереження енергії, вона не зникає та не виникає з нічого, а тьчьки переходить з однієї форми до іншої.
Потік енергії на Земній кулі має три джерела:
- кінетична енергія оберту Землі та її супутника Місяця як космічних тіл. Вона проявляється в морських припливах, енергія яких недоступна живим організмам, але може використовуватися людиною;
- енергія земних надр, яка підтримується ядерним розпадом урану та торію. Ця енергія виділяється у формі геотермічного тепла. У вулканічних районах вона використовується для опалення оранжерей та басейнів;
- сонячна енергія, на базі якої здійснюється життєдіяльність в автотрофних організмів.
На Сонці енергія виникає в результаті ядерних перетворень. Головне з них - це перетворення водню в гелій через дейтерій. Променева енергія Сонця проявляється в амплітуді довжини хвиль від 0,3 до 2,0 мкм. Частка ультрафіолетового випромінювання в ній невелика. Воно в основному затримується озоновим екраном планети. Притік енергії до зовнішньої поверхні атмосфери планети від Сонця порівняно постійний - це так звана сонячна постійна, яка дорівнює 1,93 кал/см2 за 1 хв. Вона відхиляється від середнього значення всього тільки на 0,1-0,2%. Але тривалих спостережень за величиною сонячної іюстійної поки що не велося і її багатовікові тенденції не відомі. За неофіційними даними, спеціалісти вважають, що протягом останнього мільярду років сонячна постійна не змінювалася. Всього до Землі доходить 10,5x106 кДж/м2 у рік променистої енергії. Але 40% її одразу відбивається у космічний простір, а 15% поглинається атмосферою: або перетворюється в тепло, або витрачається на випаровування води. В атмосфері в основному сонячну радіацію поглинає водяна пара. В океанах цю роль виконує рідина (вода), на суходолі - гірські породи та грунт. Велика частина радіації відбивається в атмосферу від поверхні льоду та снігу.
Всю біосферу можна розцінювати як єдине природне утворення, що поглинає енергію з космічного простору та направляє її на внутрішню роботу. У біосфері енергія тільки переходить з однієї форми до іншої та розсіюється у вигляді тепла. Основними перетворювачами енергії в біосфері є живі організми. Вони перетворюють вільну променисту енергію в хімічно зв'язану, котра потім переходить від одних біосферних структур до інших.
При кожному переході частина енергії перетворюється в тепло та втрачається в навколишньому просторі. Рослини та земна поверхня в середньому на рік поглинають енергію. Ця величина різна на різних широтах. Ефективність перенесення енергії в живій речовині доволі низька. При її перенесенні від продуцента до консу ментів першого порядку вона складає всього 10%, а при перенесенні від консументів першого порядку до консументів другого порядку – 20%. Отже, видно, що травоїдні тварини менш ефективно використовують їжу, ніж м'ясоїдні. Це в багатьох випадках пов'язано з хімічним складом їжі. У рослинах переважає лігнін і целюлоза та є захисні речовини від фітофагів. Завершується потік енергії на редуцентах, де енергія або ж остаточно розсіюється у вигляді тепла, або акумулюється в мертвій органічній речовині (детрит). Однією з форм тривалого збереження акумульованої енергії с нафта, вугілля та торф.
Потік сонячної енергії, який надходить до біосфери, приводить в дію біохімічний кругообіг. На відміну від кругообігів води та інших речовин, потік енергії рухається в одному напрямку. Якщо падаючий потік сонячної енергії має радіальний (вертикальний) напрямок, то подальший його шлях має здебільшого горизонтальний (латеральний) характер.Великим енергетичним потенціалом відзначаються латеральні потоки повітряних мас (вітер), які, проникаючи в лісові чи лугові фітоценози, розхитують стовбури і стебла, розворушують листові пластинки чи квіти, піднімають і переносять насіння, охолоджують нагріте рослинне середовище, сприяючи тим самим подальшій трансформації збудженої механічної енергії в теплову чи хімічну. Латеральні снігові замети сприяють накопиченню вологи у полезахиснім смугах та узліссях лісових екосистем, що згодом підвищить енергію біохімічних процесів. Латеральні потоки енергії приливів сприяють швидшому кругообігу мінеральних елементів живлення, переміщешпо корму і відходів. Людство навчилося використовувати додаткову енергію природи, створивши сучасні технології відновлювальної енергії. Радіальні і латеральні потоки енергії, можуть виникати і внаслідок антропогенної діяльності. Передусім це радіальні потоки хімічних, металургійних, гірничопереробних підприємств і теплових електростанцій, які виносять в атмосферу величезну кількість токсичних викидів. Далі вони вже латеральними повітряними потоками (часто трансконтинентальними) переносяться на великі віддалі і знову таки радіальними потоками опускаються на земну поверхню. Ці потоки механічної енергії є транспортом для хімічної енергії, яка проявляє себе в біологічних процесах конкретних наземних і водних біогеоценозів.Великі міста та індустріальні центри є потужними джерелами латеральних теплових потоків, які переміщуються від ядра міста до його околиць. Часто разом з тепловими потоками переміщуються латералями полютанти, здебільшого автотранспортні викиди, а також пил. У великих містах спостерігається розсіювання теплової енергії (ентропія), яка веде до ксерофілізації атмосферного і ґрунтового повітря та алкалізації (олужнення) міських грунтів, Ці латеральні теплові та полютанто-забруднюючі потоки енергії змінюють рослинний і тваринний світ природних ландшафтів, створюють нову живу речовину міст, яка поки що слабо вивчена. Антропогенна енергія (механічна, теплова, хімічна) може концентруватися в окремих природних екосистемах, підвищуючи їх продуктивність (агроекосистеми) або ж, при невмілому включенні цієї енергії в природний потік, призводити до їхньої деградації.
Враховуючи, що енергія - спільний знаменник і вихідна рушійна сила всіх екосистем як сконструйованих людиною, так і природних, пропонується прийняти енергію за основу для "первинної" класифікації екосистем.
За рівнем надходження енергії в екосистеми їх поділяють на групи:
- природні, якими рухає Сонце;
- природні, якими рухає Сонце та їхні природні джерела;
- урухомлені Сонцем і субсидовані людиною;
- індустріально-міські, які утримуються паливом (добутим із корисних копалин, іншими органічними або ядерними джерелами).
Контрольні запитання:
1 Яким чином здійснюється колообіг води в біосфері?
2 Яким чином здійснюється колообіг кисню в біосфері?
3 Яким чином здійснюється колообіг вуглецю в біосфері?
4 Яким чином здійснюється колообіг азоту в біосфері?
5 Яким чином здійснюється колообіг енергії в біосфері?
6 Яким чином здійснюється вплив людини на колообіг речовин в біосфері?
Література
1, 67-72,94-95 3, 89-106 9,154-165
С.р № 7 Збалансованість між біологічної продуктивністю і споживанням біологічної продукції.
План: Поняття „невиснажливого природокористування”.
Досягнення балансу між основними сферами господарської діяльності.
Мета:розуміти необхідність збалансованості між біологічною продуктивністю і споживанням біологічної продукції та досягнення балансу між основними сферами господарської діяльності.
Природокористуванням називається сукупність впливів людини на географічну оболонку Землі, що розглядається в комплексі (на відміну від галузевих понять — водокористування, землекористування, лісокористування тощо). Деякі автори розглядають природокористування як соціальний процес, інші — як соціально-економічний. Отже, термін «природокористування», адекватно відображаючи досить складний і багатогранний суспільно-природний процес в об'єктивній реальності, далеко не однозначний — він вживається, як мінімум, у п'яти основних значеннях:
1) людська діяльність щодо використання сил і ресурсів природи з метою виробництва матеріальних благ і різних послуг, тобто як всезагальний процес праці. В (такому розумінні природокористування рівнозначне поняттю «суспільне виробництво», а з урахуванням невиробничої сфери людської діяльності — навіть ширше за нього; 2) раціональне використання ресурсів і умов природного середовища, їх відтворення та охорона; 3) безпосереднє освоєння, експлуатація, відтворення та охорона природних ресурсів і умов конкретної території (району, окремої країни, групи країн, всього світу); 4) освоєння та експлуатація окремих видів природних ресурсів у локальному, регіональному і глобальному масштабах. У такому розумінні термін «природокористування» залежно від виду споживання природного ресурсу часто замінюється галузевими синонімами, без сумніву, вужчими за обсягом — водокористування, лісокористування, землекористування тощо; 5) синтетична прикладна наука, що розробляє загальні принципи будь-якої діяльності, пов'язаної з користуванням природою.
Така диференціація досить відносна. В кожному окремому випадку вивчається один і той же об'єкт — процес використання людиною сил і ресурсів природи, але з різних боків і на різних рівнях галузевої, міжгалузевої і територіальної спільності. Серед перелічених значень терміна «природокористування» найширшим за обсягом є поняття, що відображає процес праці (суспільне виробництво), найвужчим — освоєння та експлуатація окремого виду природного ресурсу у вузькотериторіальному (локальному) масштабі.
Класифікація основних видів природокористування можлива з позицій тісно взаємопов'язаних галузевого, компонентного, функціонального (комплексного) підходів.
З галузевої системи народного господарства виділяють галузі природоспоживання (теплоенергетику, видобуток мінеральної сировини, лісоексплуатацію, металургію, вугленафтогазопереробку тощо), природокористування у вужчому розумінні (землеробство, тваринництво, гідро-, вітро-, геліоенергетику, транспорт, будівництво) і природовідтворення (рекультивацію і меліорацію земель, очищення та утилізацію відходів, регулювання стоків, перекидання вод, створення заповідників тощо). За вищого ступеня узагальнення ці види можна об'єднати в поняття виробничого (промислового і сільськогосподарського) і невиробничого природокористування. Функціональний підхід (комплексний) до класифікації природокористування передбачає виділення п'яти основних блоків найважливіших напрямів природокористування: ресурсоспоживання, конструктивного перетворення, відтворення природних ресурсів, охорони природних ресурсів, управління і моніторингу. Компонентна класифікація видів природокористування базується на спільному використанні деякими галузями виробництва одного компонента природного середовища (наприклад, води, повітря, грунту, лісу тощо), тобто на міжгалузевому споживанні природного ресурсу в рамках певної території. Основні види природокористування в цьому випадку відповідають головним структурним компонентам природного комплексу — водо-, лісо- і землекористуванню, використанню атмосфери, надр, тваринного світу.
Не слід плутати поняття раціонального природокористування з охороною природи. Охорона природи — це розробка і здіснення заходів щодо її раціонального використання, що включають захист від надлишкових техногенних навантажень і негативних наслідків втручання людини, активне регулювання природних процесів, відтворення і поліпшення природного потенціалу ландшафтів.
Стратегічним напрямом природоохоронної діяльності повинні стати більш повне і комплексне використання природних ресурсів, розробка і запровадження у виробництво маловідходних і безвідходних технологічних процесів, які дають змогу помітно скоротити чи повністю виключити забруднення природного середовища і забезпечити глибшу переробку первинної сировини.
В окремих випадках використання природних ресурсів служить одним із способів їх охорони. Наприклад, санітарні рубки сприяють підвищенню продуктивності лісів, правильно організований промисел звірів поліпшує їх стадо. Принцип єдності охорони природи та її раціонального використання — основний принцип у взаємовідносинах суспільства з природою.
В такому аспекті охорона природи є необхідною умовою використання її ресурсів і служить підтриманню динамічної рівноваги між використанням природних ресурсів, з одного боку, і відтворювальними можливостями природи — з другого, що особливо важливо за високої технічної оснащеності сучасного виробництва. Чим повніше використовуються природні ресурси, тим ощадливіше і по господарськи слід ставитися до їх експлуатації, особливо якщо йдеться про невідновлювані енергетичні ресурси. Незважаючи на те що кількість розвіданих копалин збільшується як загалом, так і в розрахунку на душу населення, існує загроза їх виснаження ще перед тим, як буде здійснений перехід на використання нових джерел енергії. Тим більше, що суспільство відчуває все більший дефіцит відновлюваних природних ресурсів. В зв'язку з цим раціональне використання і відтворення .природних ресурсів стає однією з найбільш актуальних проблем людства. Поряд з глобальним, проблема охорони навколишнього середовища і раціонального використання природних ресурсів має яскраво виражений регіональний характер і відіграє особливу роль в інтенсифікації виробництва на основі прискорення науково-технічного прогресу. Така постановка проблем вимагає поліпшення розробки питань управління, пов'язаних насамперед з діалектикою взаємодії продуктивних сил і виробничих відносин. Стосовно природокористування це означає послідовний розвиток наукових засад охорони навколишнього середовища і раціонального використання його ресурсів на основі таких принципів, як планомірність, пропорційність, оптимальність. Планомірність стосовно використання природних ресурсів — економічна функція держави по управлінню і регулюванню екологічних та економічних відносин і пропорцій. Така функція передбачає як розробку і виконання планової системи взаємопов'язаних показників, так і дійовий контроль за їх реалізацією. Перспективне і поточне планування раціонального використання природних ресурсів і охорони навколишнього середовища в кінцевому підсумку виходить з накреслених темпів зростання сукупного суспільного продукту, національного доходу і підйому життєвого рівня громадян.
Пропорційність означає погодженість у використанні природних ресурсів як за територією, так і за галузями народного господарства, виключення порушень природних взаємозв'язків у навколишньому природному середовищі. Оптимальність у використанні природних ресурсів — це досягнення найкращого варіанта взаємовідносин суспільства з навколишнім середовищем. Управління охороною навколишнього природного середовища, як говориться в Законі про охорону навколишнього середовища, полягає у здійсненні в цій галузі функцій спостереження, дослідження, екологічної експертизи, контролю, прогнозування, програмування, інформування та іншої виконавчо-розпорядчої діяльності.
Метою управління в галузі раціонального природокористування є реалізація законодавства, контроль за додержанням вимог екологічної безпеки, забезпечення проведення ефективних і комплексних заходів щодо охорони навколишнього природного середовища, раціонального використання природних ресурсів, досягнення погодженості дій державних і громадських органів у галузі навколишнього природного середовища. Визначальними у виробничих відносинах, що складаються між людьми і природою, є їх суспільний характер. Одне з центральних місць у регулюванні відносин з приводу охорони навколишнього середовища і раціонального використання природних ресурсів відводиться науково обгрунтованому поєднанню територіального і галузевого управління природоохоронною роботою. Підприємства, що залучають у господарський оборот природні ресурси, належать, з одного боку, до тієї чи іншої галузі народного господарства, а з другого — е ланками територіально-виробничих комплексів. Тому виникає необхідність правильного поєднання інтересів багатьох міністерств, відомств і місцевих територіальних органів, які повинні доповнювати одне одного, утворюючи єдину систему управління.
У системі управління природоохоронною діяльністю підприємства можна виділити планування, експлуатацію очисних споруд (включаючи технологічний процес) і контроль за викидами в навколишнє середовище. Проектування і планування дають змогу розробити комплекс необхідних заходів по охороні навколишнього середовища, їх виконання, серед яких нові удосконалені технологічні процеси, роботи, очисні споруди, що знижують або виключають шкідливий вплив на навколишнє середовище.
Управлінські функції в області природоохоронної діяльності підприємства повинні сприяти вдосконаленню технології виробництва, ремонтно-експлуатаційних робіт, безаварійної роботи устаткування, виконання планово-попереджувального і поточного ремонту.
Контроль включає в себе аналіз технології, лабораторний аналіз, контрольні пости, визначення концентрації шкідливих виділень, інформування керівництва про стан навколишнього середовища на підприємстві, дотримання законодавства в цій області.
Оцінка основних видів процесів порушення природного середовища:
І.Використання природних ресурсів.
1.Вилучення природних ресурсів:
• невідновних;
• відновних;
• території.
2. Виснаження (вичерпання) природних ресурсів.
II.Порушення якості компонентів природного середовища.
3.Забруднення:
• механічне;
• хімічне;
• фізичне (теплове, світлове, шумове, електромагнітне та ін.);
• радіоактивне;
• біологічне;
• інформаційне.
4. Порушення ландшафтів.
4.1. Порушення ґрунтів:
• ерозія;
• висушування;
• підтоплення;
• переущільнення;
• забруднення;
• засолення.
4.2. Порушення режиму водних систем:
• зарегулювання стоку рік;
• вилучення води;
• зміна русел рік;
• зміна екосистем, що підтримують водні системи.
4.3. Зміна рельєфу місцевості і вплив на геосистему:
• формування котлованів і заглиблень;
• формування відвалів і насипів;
• руйнування (усунення) природних геологічних об'єктів (гір, скель, пагорбів, ярів);
• пневмовплив на геосферу.
III.Вплив на людину і біоту.
5. Вплив на біоту.
5.1. Прямі процеси впливу на біоту:
• винищування тварин;
• знищення рослин.
5.2. Непрямі процеси впливу на біоту:
• блокування шляхів міграції тварин і рослин;
• ускладнення (блокування) репродуктивних функцій;
• порушення умов існування рослин і тварин;
• спрощення екологічних зв'язків;
• гіпертрофія популяцій деяких біологічних видів;
• порушення екологічної рівноваги привнесенням чужорідних даній екосистемі екологічних видів.
6. Процеси впливу на організм людини.
6.1. Процеси прямого впливу на організм людини (виробничий і побутовий травматизм).
6.2. Процеси непрямого впливу на організм людини:
• погіршення якості умов життя і діяльності людини (склад повітря, температура, вологість, ін.);
• погіршення якості їжі і питної води (забруднення харчових ланцюгів і питної води).
7. Зниження інформаційної цінності природних систем і психологічний вплив на особистість людини.
IV.Вплив на глобальну екосистему Землі.
8.Зміна енергетичної системи Землі:
• зміна клімату Землі;
• зміна електромагнітної системи Землі.
9. Зміна буферних захисних систем Землі (наприклад, зменшення озонового шару).
Контрольні запитання
1. Охарактеризуйте природно-ресурсний потенціал України.
2. Дайте оцінку екологічної ситуації в Україні.
3. Визначте основні джерела забруднення довкілля.
4. В якому стані перебувають водні та земельні ресурси України?
5. Назвіть зони екологічного лиха в Україні, визначте причини, що їх зумовили.
6. Дайте характеристику екологічного стану міста Шостка.
7. Поясніть суть раціонального та нераціонального природокоритування
Література
3, 190,212-214,308-341
5, 126
С.р № 8 Природозаповідання як одна із ефективних форм збереження біорізноманіття.
План: Основні категорії заповідних об’єктів. Уявлення про екомережі.
Міжнародні та національні програми збереження біорізноманіття.
Мета: розуміти, що природозаповідання є однією із ефективних форм збереження біорізноманіття; знати основні заповідні об’єкти України та Сумщини.
Процес видозмін природних комплексів триває, зміна екосистем набуває дедалі більших масштабів. Вже зараз необхідно вжити заходів щодо збереження унікальних ландшафтів, рідкісних та зникаючих видів рослин і тварин, усього генофонду рослинного і тваринного світу.
Одним із найдієвіших заходів збереження біорізноманіття є створення охоронних територій, природних та біосферних заповідників, національних природних парків. Саме вони забезпечують умови, необхідні для зменшення шкідливого антропогенного впливу на біологічні об'єкти, сприяють збереженню цілісності екологічних систем, у яких можуть підтримуватися природні механізми відносин між біологічними видами, що необхідні для існування системи.
Однією з форм охорони навколишнього середовища є заповідна справа – комплекс організаційних, правових, наукових, економічних і виховних заходів, спрямованих на збереження унікальних та типових ландшафтів чи окремих природних об’єктів (видів рослинного і тваринного світу, насамперед рідкісних та таких, що перебувають під загрозою зникнення і занесених до Червоної книги, геологічних утворень, водойм тощо) у наукових, природоохоронних цілях.
Історія заповідної справи в Україні бере початок із часів Київської Русі (зокрема “Київська правда” Ярослава Мудрого), коли здійснювалися перші спроби виділення територій, у межах яких суворо регламентувалися мисливство, рубка лісу, рибальство та інша господарська діяльність. Подальший розвиток заповідної справи був спрямований на розробку науково обґрунтованої репрезентативної мережі заповідних територій та об’єктів на основі комплексної оцінки існуючої мережі, ефективних методів збереження різних типів природних комплексів, генофонду рослинного і тваринного світу в умовах зростаючих антропогенних навантажень; підвищення ролі досліджень на заповідних територіях у вирішенні складних наукових проблем, завдань економічного і соціального розвитку, екологічної освіти та виховання.
Заповідник – територія (акваторія), виділена з метою збереження у природному стані типових або унікальних природних комплексів з усією сукупністю інших компонентів, вивчення природного ходу процесів і явищ, що відбуваються в них, та розробки наукових основ охорони природи. Ділянки землі, її надра і водні простори з усіма природними об’єктами, що знаходяться в її межах, вилучаються з господарського використання і передаються в користування державному заповіднику. На території України налічується 20 заповідників загальною площею 387419,6 тис. га. Асканія-Нова (1985), Карпатський (1992), Дунайський (1998) і Чорноморський (1985) заповідники включені ЮНЕСКО у міжнародну мережу біосферних заповідників.
Природний національний парк створюється з метою збереження в природному стані унікальних природних комплексів, організації рекреаційної діяльності та оздоровлення населення, проведення просвітницької роботи. Сьогодні на території України налічується 11 природних національних парків загальною площею 599509 тис га. В перспективі планується довести чисельність ПНП до 50.
Регіональний ландшафтний парк створюється з метою природозаповідання унікальних або типових природних комплексів з можливістю їх використання для рекреації та оздоровлення населення, проведення різноманітних форм екологічної освіти і виховання. Станом на 1.10.1999 року в Україні нараховувалось 27 регіональних ландшафтних парків загальною площею 410760,1 тис га.
Першим в Україні був створений РЛП “Дністровський каньйон”.
Розрізняють заказники загальнодержавного та місцевого значення.
Заказник загальнодержавного значення – територія (акваторія), виділена з метою збереження, відтворення та відновлення окремих або кількох компонентів цінних типових і унікальних природних комплексів на час, необхідний для виконання поставлених перед заказником завдань та для підтримання загального екологічного балансу. Створюються насамперед на території (акваторії), в межах якої зустрічаються види рослин і тварин, занесені до Червоної книги України. Термін існування заказника при його оголошенні не встановлюється.
Заказник місцевого значення оголошується на територіях, цінних для даного регіону, Залежно від характеру, мети організації і неохідного режиму охорони заповідники поділяють на ландшафтні, лісові, ботанічні, загальнозоологічні, орнітологічні, ентомологічні, іхтіологічні, гідрологічні, палеонтологічні, геологічні. Оголошення певної території заказником не призводить до вилучення у землекористувача або у землевласника земельної ділянки чи водного об’єкта, які він займає.
На території України оголошено 281 заказників загальнодержавного і 2091 місцевого значення.
Пам’ятка природи – унікальне природне утворення, що має особливу природоохоронну цінність і охороняється з метою збереження його у природному стані в наукових, культурно-освітніх та естетичних цілях; належить до територій та об’єктів природно-заповідного фонду України. Залежно від цінності розрізняють пам’ятки природи загальнодержавного та місцевого значення. Залежно від характеру, мети організації та необхідного режиму охорони пам’ятки природи поділяють на комплексні, ботанічні, зоологічні, гідрологічні, геологічні.
Підприємства, установи та організації, на землях яких розташовані пам’ятки природи, зобов’язані дотримуватися встановленого для них режиму і відповідати за їх збереження. В Україні налічується 132 пам’ятки природи загальнодержавного і 2831 місцевого значення.
Ботанічний сад – науково-дослідний, навчальний і культурно-освітній заклад, де проводиться збір колекцій представників місцевої, вітчизняної та іноземної флори з метою збереження, вивчення, культивування, акліматизації і створення нових форм. Земельні ділянки надаються ботанічним садам у безстрокове користування. Ботанічні сади проводять екскурсійну роботу, головною метою якої є ознайомлення відвідувачів із багатством флори, а також із найціннішими деревно-чагарниковими і трав’яними видами рослин, історією розвитку флори на Землі. На території ботанічного саду забороняється будь-яка діяльність, що не пов’язана з виконанням завдань і загрожує колекції природної та культурної флори. В Україні налічується 22 ботанічні сади. Це ботанічний сад Дніпропетровського університету, ботанічний сад Житомирського сільськогосподарського університету, ботанічний сад ім. академіка О.В.Фоміна в м. Києві, ботанічний сад Одеського університету, Нікітський ботанічний сад смт. Ботанічне Кримської АО, Центральний республіканський ботанічний сад в м. Києві та ін.
Дендрологічний парк – територія, виділена з метою збереження, вивчення і збагачення у спеціально створених умовах різних видів дерев та чагарників за їхньою більш ефективного наукового, культурного і господарського використання. Земельні ділянки даються у безстрокове користування і враховуються при реконструкції і розвитку міських територій та приміських зелених зон. Важливим завданням дендрологічного парку є інтродукція та акліматизація рослин, селекція дерев і чагарників, розповсюдження насіння і саджанців цінних порід і форм; особлива увага приділяється збереженню рідкісних видів і таких, що перебувають під загрозою зникнення. Дендрологічні парки є місцем екскурсій, місцевого туризму та відпочинку людей. Найцінніші 34 дендрологічні парки, які розміщені на території України взято під особливу охорону держави (Олександрія, Софіївка, Тростянецький, Устишівський, Хоростківський дендропарк та ін.). Парк-пам’ятка садово-паркового мистецтва – найвизначніші зразки паркобудування, які беруть під охорону з метою збереження їх в естетичних, наукових, природоохоронних та оздоровчих цілях; залежно від ступеня унікальності та цінності розрізняють парки-пам’ятки садово-паркового мистецтва місцевого та загальнодержавного значення. Всього в Україні налічується 88 парки-пам’ятки садово-паркового мистецтва загальнодержавного і 426 місцевого значення.
Заповідне урочище – територія (акваторія), виділена з метою збереження у природному стані лісових, степових, болотних та інших природних комплексів, що мають велике наукове, природоохоронне й естетичне значення. У межах заповідних урочищ забороняється будь-яка діяльність, що порушує хід процесів у природних комплексах. В Україні оголошено 746 заповідних урочищ.
Природно-заповідний фонд становлять ділянки суходолу і водного простору, природні комплекси та об'єкти яких мають особливу природоохоронну, наукову, естетичну, рекреаційну та іншу цінність і виділені з метою збереження природної різноманітності ландшафтів, генофонду тваринного і рослинного світу, підтримання загального екологічного балансу та забезпечення фонового моніторингу навколишнього природного середовища.
Території та об'єкти природно-заповідного фонду можуть використовуватися:
- у природоохоронних цілях;
- у науково-дослідних цілях;
- в оздоровчих та інших рекреаційних цілях;
- в освітньо-виховних цілях;
- для потреб моніторингу навколишнього природного середовища.
Таблиця 7 -Основні типи територій та об'єктів природно-заповідного фонду України
| Природні території та об'єкти | Штучно створені об'єкти |
| природні заповідники, біосферні заповідники, національні природні парки, регіональні ландшафтні парки, заказники {ландшафтні, лісові, ботанічні, загальнозоологічні, орнітологічні, ентомологічні, іхтіологічні, гідрологічні, загальногеологгчні, палеонтологічні та карстово-спелеологічні), пам'ятки природи {комплексні, ботанічні, зоологічні, гідрологічні та геологічні), заповідні урочища | ботанічні сади, дендрологічні парки, зоологічні парки, парки-пам'ятки садово-паркового мистецтва |
На думку учасників IV міжнародного конгресу з національних парків та природоохоронних територій (Каракас, лютий,1992) для того, щоб зберегти стійкість біосфери як системи, загальна площа природоохоронних територій планети повинна складати не менше 10% від загальної площі суходолу Землі.
Природно-заповідний фонд охороняється як національне надбання, щодо якого законодавством України встановлюється особливий режим охорони, відтворення та використання, який загалом регулюється Законом України «Про природно-заповідний фонд України» від 16 червня 1992 року.
Таблиця 8 -Класифікація територій та об'єктів природно-заповідного фонду України
| Категорія територій та об'єктів | Статус | Загальна характеристика природоохоронних територій |
| Природні заповідники | Природоохоронні, науково-дослідні установи загальнодержавного значення | Створюються з метою збереження в природному стані типових або унікальних для цієї ландшафтної зони природних комплексів з усією сукупністю їхніх компонентів, вивчення природних процесів і явищ, що відбуваються в них, розробки наукових засад охорони навколишнього природного середовища, ефективного використання природних ресурсів та екологічної безпеки |
| Біосферні заповідники | Природоохоронні, науково-дослідні установи міжнародного значення | Створюються з метою збереження в природному стані найбільш типових природних комплексів біосфери, здійснення фонового екологічного моніторингу, вивчення навколишнього природного середовища, його змін під дією антропогенних факторів |
| Національні природні парки | Природоохоронні, рекреаційні, культурно-освітні, науково-дослідні установи загальнодержавного значення | Створюється з метою збереження, відтворення та ефективного використання природних комплексів та об'єктів, які мають особливу природоохоронну, оздоровчу, історико-культурну, наукову, освітню та естетичну цінність |
| Регіональні ландшафтні парки | Природоохоронні рекреаційні установи місцевого чи регіонального значення | Створюються з метою збереження в природному стані типових або унікальних природних комплексів та об'єктів, а також забезпечення умов для організованого відпочинку населення |
| Заказники | Природоохоронні, науково-дослідні установи загальнодержавного чи місцевого значення | Природні території (акваторії), виділені з метою збереження і відтворення природних комплексів чи їхніх окремих компонентів |
| Пам'ятки природи | Природоохоронні, культурно-освітні установи загальнодержавного чи місцевого значення | Окремі унікальні природні утворення, що мають особливе природоохоронне, наукове, естетичне і пізнавальне значення, з метою збереження їх у природному стані |
| Заповідні урочища | Природоохоронні, культурно-освітні, науково-дослідні установи загальнодержавного чи місцевого значення | Лісові, степові, болотні та інші відокремлені цілісні ландшафти, що мають важливе наукове, природоохоронне та естетичне значення, з метою збереження їх у природному стані |
| Ботанічні сади | Науково-дослідні природоохоронні установи загальнодержавного чи місцевого значення | Створюються з метою збереження, вивчення, акліматизації, розмноження в спеціально створених умовах та ефективного господарського використання рідкісних і типових видів місцевої і світової флори шляхом створення, поповнення та збереження ботанічних колекцій, ведення наукової, навчальної та освітньої роботи |
| Дендрологічні парки | Науково-дослідні природоохоронні установи загальнодержавного чи місцевого значення | Створюються з метою збереження і вивчення у спеціально створених умовах різноманітних видів дерев і чагарників та їхніх композицій для найбільш ефективного наукового, культурного, рекреаційного та іншого використання |
| Зоологічні парки | Природоохоронні культурно-освітні та науково-дослідні установи загальнодержавного значення | Створюються з метою організації екологічної освітньо-виховної роботи, створення експозицій рідкісних, екзотичних та місцевих видів тварин, збереження їхнього генофонду, вивчення дикої фауни і розробки наукових основ її розведення у неволі |
| Парки-пам'ят-ки садово-паркового мистецтва | Природоохоронні рекреаційні установи загальнодержавного значення | Визначні та цінні зразки паркового будівництва з метою охорони їх і використання в естетичних, виховних, наукових, природоохоронних та оздоровчих цілях |
Контрольні запитання
1 Визначте основні типи територій та об’єктів природно-заповідного фонду України та їхнє значення
2 Охарактеризуйте основні типи територій та об’єктів природно-заповідного фонду Сумської області та їх значення
Література
1, 250-254 2,465-469 3,279-290 5, 106-125,265-269
С.р № 9 Оптимізація „природного каркасу” території.
План: Оптимальне співвідношення природних та господарських угідь. Обґрунтування територіальної структури природних угідь. Нормування антропогенних навантажень.
Мета: знати необхідність дотримання оптимального співвідношення природних та господарських угідь; вміти обґрунтувати структуру природних угідь на прикладі області.
Відносно складна ландшафтна структура, багатогалузеве господарство, значний рівень техногенного навантаження та антропогенної перетвореності ландшафтів характеризують територію Сумської області як репрезентативну модель для розробки і застосування методики ландшафтно-екологічного аналізу природокористування. Такий аналіз в умовах значного збільшення обсягу різноманітної природничої інформації, що враховується при розробці та прийнятті управлінських рішень, сприятиме практичному вирішенню проблем наукового обґрунтування системи природоохоронних заходів на території Сумської області. На основі сучасних теоретичних положень конструктивної географії, ландшафтної екології та ландшафтознавства запропоновано концепцію ландшафтно-екологічного аналізу природокористування Сумської області з метою його оптимізації.
Ландшафтно-екологічний аналіз (ЛЕА) території як комплексний метод пізнання сучасного ландшафтогенезу, становлення, розвитку, стану та прогнозування просторово-часової структури різнорангових ландшафтних структур покликаний впорядкувати послідовність вивчення та оцінки системи природокористування з метою його оптимізації. Методологічну основу ландшафтного аналізу складає розуміння характеру взаємозв'язків у системі "природа-суспільство", які реалізуються через конкретні соціально- та природно обумовлені види природокористування, а також системний ландшафтно-екологічний підхід до оцінки природно-антропогенних систем вивчення їх блоків та системи взаємозв'язків між ними, які розглядаються як територіальні одиниці локального ієрархічного рівня,полікомпонентні за структурою.
Теоретико-методологічною основою ЛЕА природокористування виступає сукупність системного, ландшафтного, екологічного, ландшафтно-екологічного, історичного, соціально-економічного, а також ландшафтно-типологічного наукових підходів до його оптимізації, та система загальних принципів : ландшафтно-функціонального, історико-ландшафтного, структурно-ландшафтного, ландшафтно-організаційного (проектного), які розкривають комплекс взаємозв'язків у системі "ландшафт – вид природокористування", і можуть бути доповнені наступними ландшафтно-екологічними властивостями геосистем, як об'єктів природокористування : системності, ієрархічності, генетичності, динамічності, стійкості функціонування, відкритості, поляризованості, екологічної різноманітності.
Науковий підхід до проблеми раціонального природокористування як складової частини взаємодії суспільства і природи включає в себе проблеми комплексного використання природних умов та ресурсів у їх територіальних поєднаннях і являє собою сферу виробничої та наукової діяльності, спрямовану на комплексне вивчення, освоєння, використання, перетворення, відновлення, покращення й охорону природного середовища та природних ресурсів з метою розвитку виробничих сил та забезпечення сприятливих умов для життя людини. ландшафт розглядається як об'єкт природокористування й техногенного впливу, а його властивості виступають своєрідними детермінантами по відношенню до форм господарського використання. При цьому природокористування виступає як фактор перетворення структури і функцій ландшафту, специфічний за своїми основними видами.
Проблема природокористування у кожному конкретному регіоні вирішується за допомогою прикладних досліджень з використанням системного географічного підходу, комплексного вивчення актуальних геосистем і їх компонентів. У процесі виробництва експлуатуються перш за все природні ресурси ландшафту, який виконує при цьому певні соціальні функції і приходить у стан, їм відповідний. Тому з практичної точки зору важливим є висновок про те, що для забезпечення оптимального природокористування необхідно враховувати ступінь зміненості та функціональної відповідності ландшафту способу його господарського використання, і що раціональне використання ландшафтів передбачає перш за все збереження й збагачення їх компонентів та властивостей, які є ресурсами даного виду природокористування.В цілому ЛЕА природокористування уявляється як цілісний дослідницький процес, що здійснюється за певною програмою і відбувається у три стадії : вербального обґрунтування, деталізації емпіричної і побудови концептуальної моделі, реалізації концепції ЛЕА природокористування.
Основою реалізації концепції ЛЕА природокористування Сумської області є вивчення закономірностей ландшафтної диференціації території шляхом з'ясування специфіки взаємодії і взаємовпливу ландшафтоутворюючих компонентів та факторів, а також показників динаміки геокомплексів у вигляді несприятливих фізико-географічних процесів і явищ, які визначають особливості функціонування й розвитку геосиcтем, та прогнозування інтенсивності й місць їх прояву. Результатом ландшафтного аналізу є створення картографічної моделі ландшафтно-типологічної структури території в масштабі 1:200 000 з розгорнутою легендою та наступною всебічною характеристикою геосистем, з послідуючою розробкою класифікації й типології ландшафтних комплексів і регіональних структур, які визначають специфіку організації раціонального природокористування в регіоні. Наступним етапом дослідження виступає аналіз структури землекористування та основних землекористувачів регіону, технології використання геосистем у межах земель сільськогосподарського призначення, лісівництва, водного господарства, населених пунктів, промислових об'єктів, об'єктів по розробці мінеральних ресурсів, транспортних шляхів, об'єктів природно-заповідного фонду та рекреаційної інфраструктури. дослідження впливу господарської діяльності на ландшафти здійснюється з тим, щоб виявити їх стійкість до цього впливу, зміни їх структури та функцій, що відбуваються внаслідок забруднення техногенними сполуками й дії основних видів техногенного навантаження, з'ясувати особливості впливу екологічних умов ландшафтів на людину з послідуючим вивченням зв'язку видів природокористування з ландшафтними комплексами. Дослідження особливостей, спрямованості та швидкості зворотніх і незворотніх трансформацій, деструктивних й відновних процесів, що відбуваються у геосистемах під впливом господарської діяльності людини, за допомогою математичного моделювання дають можливість визначити ступінь антропогенної перетвореності ландшафтів регіону та побудувати відповідну картографічну модель ландшафтно-екологічної оцінки природних комплексів. З метою розробки практичних рекомендацій по обґрунтуванню системи природоохоронних та протиерозійних ландшафтно-оптимізаційних заходів здійснюється прогностичне ландшафтно-ерозійне моделювання актуальних геосистем. При цьому проводиться якісна та кількісна характеристика факторів, що визначають ймовірність виникнення поверхневої ерозії, нормалізація отриманих даних й визначення за сумарним балом ландшафтів з різним ступенем потенційної ерозійної небезпеки. На основі цього створюється ландшафтно-ерозійна картографічна модель території, яка є похідною від ландшафтної інвентаризаційної, для цілей оптимізації агрогосподарських систем та розробляються практичні рекомендації по обґрунтуванню системи протиерозійних заходів.
Необхідною частиною ЛЕА природокористування, важливою з практичної точки зору, є ландшафтно-функціональне оцінювання, тобто розробка функціональної класифікації ландшафтів, визначення потенційних можливостей використання ландшафтів у різних галузях господарства (наприклад, агрогосподарська, лісогосподарська та містобудівна оцінка території, вивчення рекреаційних можливостей ландшафтів, виявлення ділянок, що потребують того чи іншого режиму охорони), тобто оцінка геосистем за ступенем придатності чи сприятливості для різних видів господарського використання.
Підсумком ЛЕА є проведення ландшафтно-функціонального зонування території та побудова господарсько-галузевої моделі раціоналізації природокористування на ландшафтній основі з виходом на розробку рекомендацій з найбільш раціонального способу використання геокомплексів. Фактично на цьому (завершальному) етапі дослідження відбувається остаточний синтез ландшафтно-екологічної інформації для обґрунтування рекомендацій по оптимізації природокористування і поліпшення ландшафтно-екологічної ситуації в регіоні, спрямованих на підвищення стійкості геосистем, прогнозування можливих змін структури на задану перспективу з урахуванням природних тенденцій та передбачуваного техногенного впливу. При сприятливих загалом природних умовах на території Сумської області існують передумови для вияву багатьох несприятливих процесів, особливо при значних техногенних навантаженнях. Це, зокрема, прискорена ерозія, інтенсивне зсувоутворення, дефляція, евтрофікація озер, замулення водойм, карст, суфозія, заболочування тощо. Значний розвиток отримали несприятливі метеорологічні явища (пилові бурі, суховії, снігопади тощо). У просторовому розміщенні процесів, як і в інтенсивності їх прояву, відмічається певна закономірність: підвищення інтенсивності діяльності атмосферних вод, посилення лінійного розмиву та площинного змиву, процесів дефляції спостерігається з півночі на південь. З наближенням до південної межі Полісся знижується інтенсивність заболочування, аж до повного його зникнення на крайньому півдні. Аналіз ландшафтно-морфологічної диференціації території Сумської області дозволив виділити в її межах 280 підурочищ в межах вододільного типу місцевості, 523 схилових (долинних) підурочища, 317 підурочищ в межах надзаплавно-терасового типу місцевості, 382 – в межах заплавного типу, 65 – в межах яружно-балкового, 53 – в межах давніх прохідних долин та 123 западинних урочища в межах різних типів місцевості. Таким чином, карта містить 1743 різні типологічні виділи.
Подальші картометричні дослідження дозволили визначити, що рівнинні вододільні типи місцевості займають 37,36% території, з яких на увалисто-давньобалковий з чорноземами типовими малогумусними припадає 12,57%, на широкохвилястий давньобалковий з сірими і темно-сірими лісовими грунтами та пологохвилястий і дрібногорбистий вододільні типи з сірими лісовими грунтами та чорноземами опідзоленими – по 8,6 %; на піщано-зандровий горбистий вододільний з дерново-середньопідзолистими супіщаними і легкосуглинковими грунтами – 6,28%, і менше 1% становить слабохвилястий останцево-вододільний з чорноземами типовими середньогумусними та плоскорівнинний вододільний типи місцевості. 18,1% території області займають різні підтипи долинних (схилових) типів місцевості.
Надзаплавно-терасові місцевості загалом по області займають 20,31%, з яких 8,74% становить піщано-рівнинний слабохвилястий тип терас з дерново-середньопідзолистими супіщаними грунтами та чорноземами опідзоленими; по 5% припадає на піщано-боровий горбистий з дерново-слабопідзолистими піщаними і легкосуглинковими грунтами, з борами і суборами, та на лесово-верхньотерасовий пологохвилястий з сірими і темно-сірими лісовими грунтами. І лише 0,5% становлять лесово-нижньотерасові пологохвилясті місцевості з темно-сірими лісовими грунтами. Яружно-балковий тип місцевості в межах області займає 1,08%, майже стільки ж (1,42%) припадає на рівнинний давньоприльодовиковий тип місцевості (прохідні долини) з сірими лісовими, лучно-болотними грунтами та подекуди чорноземами типовими малогумусними. заплавні типи місцевості на Сумщині займають загалом 21,72 % території. Поєднання генетично близьких та просторово суміжних типів місцевості є основою для виділення системи класифікаційних одиниць (вид – підклас – підтип – тип – клас ландшафтів), для характеристики яких було здійснено картографо-математичний аналіз ландшафтної карти та обчислено площі поширення типів і підтипів місцевості, згідно з яким найбільш поширеними геосистемами поліського типу є ландшафти моренно-зандрових горбистих рівнин (37,65% його площі, 1712,85 км2); значно менше представлені ландшафти терасових піщаних і зандрових (23,35%, 1063,34 км2) та алювіально-зандрових плоско-хвилястих (14,99%, 682,77 км2) рівнин. Поширеними є заплавні ландшафти (18,27%, 832,42 км2). Підпорядковане значення мають долинно-балкові та рівнинний давньоприльодовиковий типи місцевості (0,73 та 2,78%, 3,07 та 126,78 км2 відповідно), а також полого-хвилясті лесові й плоскорівнинні вододільні рівнини (2,24 і 0,34%, 102,23 та 15,25 км2 відповідно).
Зональний фон лісостепових ландшафтів складають рівнинний увалисто-давньобалковий лесовий вододільний тип місцевості (15,53% загальної площі лісостепу, 2993,98 км2), рівнинний широкохвилястий давньобалковий та пологохвилястий і дрібногорбистий лесовий вододільні типи місцевості (10,85 і 9,89%, 2091,96 та 1907,03 км2 відповідно). Внаслідок значного розвитку схилових процесів значного поширення набули прирічкові типи місцевості (20,51%, 3954,34 км2). Діяльність постійних водотоків при достатній кількості атмосферних опадів сприяли розвитку заплавних ландшафтів, які становлять 22,54% (4345,51 км2). Інші типи місцевості незначно поширені і тому мають підпорядковане значення. Крім того, у цій частині Сумщини значно розвинуті надзаплавно-терасові типи місцевості, які загалом становлять 16,83 % її площі (3244,91 км2). На основі проведеного аналізу ландшафтних типологічних одиниць було здійснено вивчення та аналіз ландшафтних регіональних структур, результатом чого стала карта фізико-географічного районування, яка на основі врахування природних компонентів ландшафтів та їх антропогенних змін дає можливість визначити комплекс заходів по підвищенню продуктивності всіх типів земель й заходів попередження несприятливих природних процесів.
На основі аналізу структури природокористування та основних землекористувачів (як-то : сільськогосподарського використання земель (ріллі, пасовищ, сіножатей), лісівництва, водокористування, населених пунктів, промислових об'єктів, розробки мінеральних ресурсів, транспортних шляхів, природно-заповідного фонду) за фондовими матеріалами обласного управління земельних ресурсів було виявлено, що у структурі земельного фонду Сумщини на сільськогосподарські угіддя припадає 71,7% від загальної площі; з них площа ріллі становить 73,4%, багаторічних насаджень 1,43%, сіножатей 15,1%, пасовищ 10,0%. Розораність території становить 53,4%. В останні роки (з 1996 р.) спостерігається тенденція до зменшення площ сільськогосподарських угідь внаслідок переведення частини з них у землі меліоративного стану, посадку лісових культур і самозалісення, тому збільшуються площі лісового фонду, який нині сягає 18,9%, з них площа, вкрита лісом – 17,43%. Лісистість області нині становить 16,3% й для забезпечення належних екологічних стандартів потребує доведення до рівня 22-25%.
Водні об'єкти Сумщини займають 1,3%, відкриті заболочені землі – 2,6% території. Найбільш забезпеченими водними ресурсами є Охтирський (5,4%), Путивльський (5,2%), Великописарівський (5,09%), Буринський (4,9%), Конотопський (4,81%) та Шосткинський (4,51%) райони. Найменше водних об'єктів знаходиться в Недригайлівському та Липоводолинському районах області (близько 2%). Особливістю водогосподарських впливів більшості землекористувачів є те, що за останні роки спостерігається стійке зменшення кількості забраної води, обсягів скиду забруднених стічних вод, тобто загальне покращення якості стану поверхневих вод. В регіоні розміщено 7 міст обласного підпорядкування, 8 міст районного підпорядкування, 20 селищ міського типу,
Дата добавления: 2015-02-19; просмотров: 6563;