В Гаськевич, М Нецик - Пірогенна деградація ґрунтів малого полісся ґрунтово-екологічні та соціально-економічні аспекти - страница 1

Страницы:
1  2 

ВІСНИК ЛЬВІВ. УН-ТУ

Серія геогр. 2008. Вип. 35. С. 49-57

VISNYKLVIV UNIV. Ser. Geogr. 2008. N 35. P. 49-57

УДК 631. 472 (477.41/42)

ПІРОГЕННА ДЕГРАДАЦІЯ ҐРУНТІВ МАЛОГО ПОЛІССЯ: ҐРУНТОВО-ЕКОЛОГІЧНІ ТА СОЦІАЛЬНО-ЕКОНОМІЧНІ

АСПЕКТИ

В. Гаськевич, М. Нецик

Львівський національний університет імені Івана Франка, вул. Н. Дорошенка, 41, м. Львів, 79000, Україна

Висвітлено причини пірогенної деградації і географію поширення деградованих торфових ґрунтів Малого Полісся. Наведено результати польових і лабораторних досліджень, морфологіч­них особливостей пірогенних утворень, їхніх фізичних і фізико-хімічних властивостей. Запропо­новано заходи охорони і раціонального використання осушених торфових ґрунтів як особливо цінних.

Ключові слова: пірогенна деградація, торфові ґрунти, пожежа, рекультивація, ренатуралізація, охорона ґрунтів.

Болота - невід'ємна складова ландшафтів Малого Полісся. Вони поширені по всій території досліджень і надають їй поліського колориту, є однією з характерних приро­дних рис, що визначає Мале Полісся як "своєрідну фізико-географічну область" [8, с.138]. Болота значно вплинули на характер поселень цього регіону, стан земельних ресурсів і характер сільськогосподарського використання території. Природні заболо­чені сіножаті і пасовища сприяли розвитку тваринництва, а великі поклади торфу ви­користовували як паливо, а також органічне добриво для порівняно низькородючих по­ліських ґрунтів.

Людина завжди прагнула отримати з боліт якомога більше вигоди для себе, осушу­ючи їх і перетворюючи на сільськогосподарські угіддя, торфорозробки, часто не замис­люючись над наслідками своєї діяльності. Унаслідок порушення динамічної рівноваги, що складалась віками в аквальних і напіваквальних екосистемах, антропогенна діяль­ність призвела до трансформації їхніх основних компонентів - поверхневих і підзем­них вод, біологічного різноманіття, ґрунтового покриву. Особливо вразливими до зов­нішніх неадекватних впливів є торфові ґрунти. Це зумовлено їхньою низькою буферні-стю до різких змін властивих їм природних режимів, особливостями речовинного скла­ду і властивостями, генезисом і умовами залягання в рельєфі, а також тими кардиналь­ними змінами, яких вони зазнають після осушувальних меліорацій і наступного їхнього використання як сільськогосподарських угідь, насамперед під ріллею. Серед низки не­бажаних процесів, що простежуються на осушених торфовищах, є пірогенна деграда­ція.

На другу половину ХХ ст. припав масштабний розвиток продуктивних сил, через що в господарське використання були залучені не лише сировинні ресурси, а й інші елементи біосфери, що спричинило тенденцію до деградації довкілля або головних йо­го складників. Очевидним є виснаження енергетичних, земельних, лісових, водних ре­сурсів, їхня часткова чи глибока деструкція [7]. Не стали винятком і осушені масиви тор­© Гаськевич В., Нецик М., 2008торфових ґрунтів. На торфовищах спостерігають механічне спрацювання, прискорену мінералізацію органіки, дефляційні процеси, пірогенну деградацію. Як засвідчують численні публікації в науковій літературі, пресі, останніми десятиріччями простежу­ється тенденція до збільшення кількості пожеж на осушених торфовищах. Великомас­штабні пожежі торфовищ трапляються в Росії (Нечорноземна зона, Поволжя, Західний Сибір), Республіці Білорусь, країнах Прибалтики, Польщі. В Україні пожежі на торфо­вищах найчастіше виникають у межах Українського (Великого) Полісся, Передкарпат-тя, Малого Полісся, де зосереджені головні масиви торфових ґрунтів.

Відповідно до статті 150 Земельного кодексу України (2001), "торфовища з глиби­ною залягання торфу більше 1 м і осушені незалежно від глибини...", належать до осо­бливо цінних земель, а отже, потребують особливої охорони і раціонального викорис­тання [6, c. 53]. Та незважаючи на важливість біосферної ролі торфовищ, проблема пі-рогенної деградації є маловивченою. Тому дослідження причин, що призводять до по­жеж на торфових ґрунтах, розробка заходів їхньої мінімізації і локалізації, використан­ня пірогенно трансформованих торфовищ, а також наслідків впливу цього явища на довкілля, має надзвичайно важливе наукове і прикладне значення.

Проблемам пірогенної деградації торфових ґрунтів і оптимізації використання ви­горілих торфовищ останнім десятиріччям приділяють значну увагу. Це зумовлено, з одного боку, недостатністю вивчення цієї проблеми, а з іншого, - негативними наслід­ками впливу торфових пожеж на сільськогосподарські угіддя, болотну біоту, довкілля загалом. Значних успіхів у вивченні пірогенної деградації торфових ґрунтів досягнули ґрунтознавці Росії, про що свідчать публікації в наукових виданнях. На особливу увагу заслуговує монографія Ф.Р. Зайдельмана і А.П. Шварова "Пирогенная и гидротермиче­ская деградация торфяных почв, их агроэкология, песчаные культуры земледелия, ре­культивация" (2002). Учені за результатами багаторічних комплексних досліджень сха­рактеризували процеси пірогенної і гідротермічної деградації осушених торфових ґру­нтів, навели агроекологічну оцінку пірогенних утворень після вигорання торфів, а та­кож запропонували заходи захисту торфових ґрунтів від небезпечних деградаційних змін і рекультивацію пірогенних утворень [5].

Результати досліджень пірогенної деградації торфовищ різних регіонів Росії наве­дено також у працях Ф.Р. Зайдельмана, М.В. Баннікова, А.П. Шварова (1999), Ф.Р. За­йдельмана, Д.І. Морозової, А.П. Шварова (2003), І.М. Габбасова, Р.Р. Сулейманова, Р.Н. Сітдікова, Т.Т. Гаріпова (2005), Ф.Р. Зайдельмана, Д.І. Морозової, А.П. Шварова, М.В. Батрак (2006), Т.Т. Єфремової, С.П. Єфремова (2006), Ф.Р. Зайдельмана, С.В. Ро­манова (2007). Пірогенну деградацію торфових ґрунтів в Україні й на Малому Поліссі, зокрема, практично не вивчали. Тому такі дослідження є актуальними.

Під час дослідження пірогенної деградації торфових ґрунтів Малого Полісся стави­ли такі завдання: визначити географію поширення торфових ґрунтів і деградаційних процесів, їхні причини; вивчити морфологічні особливості пірогенно-трансформованих торфів; дати екологічну оцінку і запропонувати заходи їхнього раціонального викорис­тання та збереження. Об' єктом дослідження є осушені недеградовані і пірогенно-дег-радовані торфові ґрунти. Предмет досліджень - морфологічні особливості, фізичні й фізико-хімічні властивості ґрунтів і їхня трансформація під впливом процесів пірогене-

зу.

Пірогенну деградацію торфових ґрунтів вивчали на напівстаціонарних і стаціонар­них дослідних ділянках у межах фізико-географічної області Малого Полісся - на тери­торії Дублянської міської ради Жовківського р-ну (долина Яричівського потоку) і Кор­чівської та Жужелянської сільських рад Сокальського р-ну (долина р. Солокія) Львів­ської області. Ділянки закладали у вигляді катен, залучаючи недеградовані й піроген-но-деградовані ґрунти. Використовували також фондові матеріали кафедри ґрунтознав­ства і географії ґрунтів Львівського національного університету імені Івана Франка, лі­тературні джерела. Аналітичні роботи виконані в лабораторії аналізу ґрунтів кафедри ґрунтознавства і географії ґрунтів.

Для дослідження пірогенної деградації торфових ґрунтів використані такі методи: порівняльно-географічний, порівняльно-профільний, ґрунтових ключів, аналітичний, статистичний.

Під пірогенною (від грец. пирб^ - вогонь) деградацією торфових ґрунтів розуміють "часткове або повне вигорання їхніх органогенних горизонтів у процесі пожеж" [5, c. 21]. Термін "пірогенна деградація" запропонований Ф.Р. Зайдельманом і А.П. Шва-ровим [1]. Мінеральні і торфові вторинні деградаційні деривати вихідних повнопрофі-льних торфових ґрунтів, які утворюються внаслідок пожеж, прийнято називати "піро-генними утвореннями" [1, 2, 5].

Виникнення пожеж на торфових ґрунтах немає однозначного трактування, є низка природних і антропогенних причин цього негативного явища. Серед природних чинни­ків пірогенної деградації торфових ґрунтів треба назвати тривалі бездощові періоди влітку і малосніжні або безсніжні зими, зумовлені процесами глобального потепління, що призводить до низького рівня ґрунтових вод, пересихання верхніх шарів торфу та рослинного покриву. Загорання торфовищ може відбуватись через грозові розряди (блискавки). Щодо можливості "самозагорання" торфовищ серед науковців не існує єдиної думки і це питання дискусійне. Проте головною першопричиною пожеж на торфовищах і пірогенної деградації торфових ґрунтів є антропогенна діяльність. Це насамперед меліоративне переосушення торфових ґрунтів, відсутність систем регулю­вання рівня ґрунтових вод або незадовільна ефективність польдерів. Через низький рівень ґрунтових вод у період літньо-осінньої тривалої межені виникають умови для стихійного водного режиму, відбувається розрив між торфовою масою і капілярною бахромою [1-3, 6]. Причиною пожеж на торфовищах є також низька культура земле­робства, коли органогенні ґрунти використовують у просапних сівозмінах і вони довго, особливо в літньо-осінній період, залишаються без рослинного покриву або цей покрив сильно розріджений. У межах Пасмового Побужжя пірогенної деградації зазнають по­ховані торфовища в місцях сучасних або закинутих торфорозробок. Це зумовлено тим, що під час торфорозробок, особливо в разі використання торфу для палива, знімають малопотужний мінеральний шар, який захищає торф від загорання, а також різко і гли­боко знижується рівень ґрунтових вод, що сприяє швидкому пересиханню органічної маси. Крім того, пожежі на торфових ґрунтах часто виникають через необережне пово­дження з вогнем населення або навмисні підпали.

Як зазначив Ф. Р. Зайдельман зі співавторами (1999), "важливим результатом пожеж на осушених торфових ґрунтах є те, що, на відміну від природних недренованих боліт, згоряє практично вся органогенна маса торфу, залишаючи на поверхні мінерального дна болота малопотужний (не більше 10-16 см) шар вохристого, червонувато-вох­ристого або іржаво-вохристого попелу, який легко розвіюється в сухі періоди" [2, с. 1150].

Торфові ґрунти в межах Малого Полісся набули значного поширення, що зумовле­но специфікою фізико-географічних умов: рівнинним рельєфом, що породжує слабку дренованість території, наявністю слабкостічних западинних ділянок і широких заболо­чених заплав річок, міжпасмових долин тощо. Торфові ґрунти Малого Полісся представ­лені торфовищами низинними неглибокими і глибокими. Часто торфи перекриті пла­щем алювіально-делювіальних наносів потужністю до 0,5 м, у структурі ґрунтового покриву утворюють однорідні контури, а також плямистості неглибоких і глибоких торфовищ з їхніми мілко і глибоко похованими відмінами, поєднання торфових ґрунтів з лучно-болотними, алювіальними дерновими і лучними ґрунтами. Найбільші масиви торфових ґрунтів зосереджені в Ратинському, Бусько-Бродівському, Радехівському, Ікво-Вілійському та Шепетівському природних районах Малого Полісся, менше - на Пасмовому Побужжі і Підподільському. Торфовища Малого Полісся, особливо його західної та центральної частин, майже повністю осушені, їх використовують переважно як культурні сіножаті й пасовища, частково під ріллею і присадибними землями (горо­ди). В ареалах з потужними покладами торфу (2 м і більше), починаючи з кінця ХІХ ст. і до тепер, ведуть торфорозробки. Торф видобувають як органічне добриво і паливо.

Пожежі на торфовищах Малого Полісся в останні десятиріччя трапляються щороку. Площі горіння торфів, залежно від погодних умов, коливаються від декількох до 250 га і більше (пожежі 2002-2006 рр.). Особливо сильні пожежі бувають у долині р. Солокії. На їхню локалізацію і гасіння витрачають значні матеріально-технічні й людські ресур­си. Збитки, які завдають пожежі на торфовищах, для суспільства, і особливо довкілля, оцінити важко, однак без сумніву, вони значні.

Пожежі на торфових ґрунтах є надзвичайно небезпечним явищем, вони негативно впливають не лише на ґрунти, частково чи повністю знищуючи їх, а й на довкілля зага­лом. Пірогенна деградація призводить до вигорання торфу, утворення западинного ре­льєфу, знищення видового болотного рослинного і тваринного різноманіття та їхньої чисельності, формування на місці природних болотних екосистем і сільськогосподар­ських угідь малопридатних для використання територій. За умов малополіських ланд­шафтів, приурочених до флювіогляціальних рівнин, вигорання торфів спричинює ви­ходи на денну поверхню мінеральних пісків, спричинює вторинне заболочення тери­торії. Особливо небезпечним є утворення вигорілих порожнин у тілі торфової маси, куди провалюється техніка, люди, тварини. Для живих істот і людей провали в піро-генні порожнини часто закінчуються трагічно.

Наслідки горіння торфовищ не обмежуються просторами болотних ландшафтів, а охоплюють значно більші території, прямо чи опосередковано негативно впливають на життєдіяльність суспільства. Дим від пожеж на торфовищах забруднює атмосферу, перешкоджає роботі автомагістралей і аеропортів, спричинює алергічні захворювання в людей. Викид в атмосферу великої кількості діоксиду карбону та інших газів посилює парниковий ефект. Крім того, у межах природного району Пасмового Побужжя у вер­хів' ях Яричівського потоку є сміттєзвалище міста Львова, звідки токсичні речовини потрапляють у ґрунтові води, можуть накопичуватись у рослинах і торфах. Після зго­рання торфу вони, переносячись разом з димом, становлять загрозу для людей і довкіл­ля загалом. Як зазначив Ф. Р. Зайдельман зі співавторами, місця пожеж "на осушених торфових ґрунтах необхідно розглядати як зони екстремального лиха. Їхня поява ви­кликає досить небезпечну і невизначено тривалу післядію, не розкриту дотепер" [5,

с. 1151].

На місці вигорілих торфових осушених ґрунтів формуються специфічні пірогенні утворення: пірогенно-перегнійні, пірогенно-піщані, піщані, пірогенно-дерев' янисто-пі-щані й пірогенно-торфові [1, 2, 5]. Їхні особливості визначені як вихідними параметра­ми і властивостями торфових ґрунтів, так і тривалістю та інтенсивністю пожеж. У ме­жах Малого Полісся найпоширенішими є пірогенно-перегнійні та пірогенно-торфові утворення, менше - піщані.

Пірогенну деградацію торфових ґрунтів за характером прояву поділяють на гли­бинну і поверхневу [5, c. 21-22]. Під глибинною пірогенною деградацією розуміють повне вигорання торфових горизонтів до мінерального дна болота або до меженного рівня ґрунтових вод зі збереженням нижніх субаквальних торфових горизонтів. У разі поверхневої пірогенної деградації вигорають лише верхні органогенні горизонти (або частина горизонту) [5, c. 21]. Водночас, пожежі можуть виникати в середині торфового тіла, де через селективне вигорання торфу утворюються порожнини, перекриті зверху і підстелені знизу органогенною масою або мінеральним дном болота. Таку деградацію ми пропонуємо назвати пірогенно прихованою (пірогенно внутрішньоприхованою), а пірогенні утворення - пірогенно-торфово прихованими. Вони можуть формуватись у випадку переосушення торфів у меженний період з частковим зволоженням верхньої частини органогенної товщі дощовими опадами, без досягнення ними бахроми ґрунто­вих вод. Середня частина торфової маси, залишаючись сухою, може тривалий час горі­ти, не досягаючи поверхні ґрунту. Такі пірогенні утворення є надзвичайно небезпечни­ми, особливо в межах сільськогосподарських угідь. Оскільки вони не помітні з поверх­ні, то в них провалюється техніка, люди, тварини, попадаючи у високотермічні умови.

Процеси пірогенезу спричинили глибокі деструкції в будові профілю і властивостях торфових ґрунтів. Ми виконали порівняння морфологічних ознак, фізичних і фізико-хімічних властивостей недеградованих і пірогенно видозмінених торфовищ низинних глибоких осушених.

Для характеристики будови профілю непорушених ґрунтів наведемо опис розрізу, закладеного в долині Яричівського потоку на відстані 150 м східніше автостради Львів-Київ. Угіддя-пасовище. Поверхня ґрунту задернована. Закипання від 10% НСІ - з по­верхні. Глибина ґрунтових вод - 225 см.

Hd

0-5 см

Нк

5-38 см

 

 

Нрк

38-46 см

 

 

 

 

46-77 см

 

 

Т2

77-146 см


-   дернина;

-   гумусований наносний мінеральний горизонт, темно-сірий, неоднорі­дний, з помітно вираженою шаруватістю, легко-суглинковий, грудкува­то-зернистої структури, свіжий, щільний, карбонатний, вохристі плями оглеєння, пронизаний корінцями рослин, червоточини, копроліти, реш­тки мушлів молюсків, перехід до горизонту Нрк ясний, за кольором;

 

-     перехідний наносний мінеральний горизонт, менше гумусований, темнувато-сірий, з помітним буруватим відтінком, шаруватий, неодно­рідний, середньосуглинковий, крупнозернисто-грудкуватої структури, свіжий, щільний, карбонатний, оглеєний, рясні вохристі плями, корінці рослин, червоточини, рештки мушлів молюсків, перехід до горизонту Т1к різкий;

-     торфовий горизонт, темно-коричневий, добре розкладений, вологий, слабко ущільнений, карбонатний, зрідка трапляються напіврозкладені корінці рослин, багато мушель молюсків, перехід до горизонту Т2 по­ступовий за кольором;

-     торф, коричнево-бурий, слабко розкладений, вологий, губчастий, ба­гато напіврозкладених решток рослин, зрідка мушлі молюсків, перехід до горизонту Т3к поступовий за кольором;

Т3к                - торфовий горизонт, бурувато-коричневий, добре, але нерівномірно

146-225см       розкладений, неоднорідний, сирий, губчастий, карбонатний, закипання

селективне, зрідка мушлі молюсків, з глибини 225 см просочується

вода.

Для характеристики пірогенно-перегнійних утворень на місці вигорілого низинного глибокого торфовища наведемо опис розрізу, закладеного в долині Яричівського пото­ку за 300 м від автостради Львів-Київ. Пірогенне утворення має еліпсоподібну форму розміром 15х25 м, по периметру і місцями у середині триває горіння торфу. Поверхня нерівна, нагадує купинясту, з відносними перевищеннями 20-30 см, складена пухкою товщею попелу, який провалюється під ногами на глибину 15-20 см. Зверху її покриває тоненька кірка товщиною 0,5-1,0 см, яка нагадує скупчення "псевдосталагмітів", що утворились під дією краплин дощу. Колір поверхні пірогенного утворення неоднорід­ний - від сірого до чорного, з окремими бурими плямами. Бурхливе закипання від 10% НС1 простежується з поверхні. Глибина появи ґрунтових вод - 77 см.

Для позначення прошарків попелу в характеристиці будови профілю пірогенних утворень ми запропонували індекс "Cns" (від лат. cinis - попіл).

Cns0

0- 1 см Cns1

1- 5 см Cns2 5-14 см

 

 

 

Cns3

14-21 см

 

 

Cnsm

21-23 см

 

Т

23-39 см РТ

39-51см PGl

51-80 см


-   кірка з попелу сірого кольору, легко руйнується в разі зовнішньому дотику;

-   попіл жовтого з буруватими плямами забарвлення, безструктурний, су­хий, пухкий, карбонатний, перехід до шару Cns2 різкий, нерівний;

-   попіл жовто-бурого забарвлення, неоднорідний, дуже нетривкого горі­хоподібного складення, у разі незначної зовнішньої дії руйнується, воло­гий, пухкий, розсипчастий, відчутний незначний вміст мінеральних час­тинок (кварцу), карбонатний, перехід до нижчого шару Cns3 різкий, хви­лястий, за кольором;

Страницы:
1  2 


Похожие статьи

В Гаськевич, М Нецик - Пірогенна деградація ґрунтів малого полісся ґрунтово-екологічні та соціально-економічні аспекти