Вплив агровикористання на просторову динаміку та розвиток гірських місцевостей в межах субальпійського високогір"я Карпатського національного природного парку

Вплив агровикористання на просторову динаміку та розвиток гірських місцевостей в межах субальпійського високогір'я Карпатського національного природного парку

На сьогодні агронавантаження в межах Чорногірського ландшафту посідають не просто одне з провідних місць, а вони є визначальними на найбільш чутливих його ділянках — у межах територіальних систем субальпійського високогір'я. Тому для науково обґрунтованої оптимізації природи національного парку вкрай необхідним є визначення сучасного стану антропогенно-навантажених систем та тенденцій їх розвитку в просторі й часі.

Інша проблема, яка стоїть перед парком, полягає ще й в тому, що саме ці субальпійські території у своїй більшості належать до охоронних та абсолютно охоронних. У такому статусі ці територіальні системи потребують особливої уваги до збереження тих організаційних механізмів, які відповідають за їх нормальне функціонування. Тобто виникає необхідність знаходження обґрунтованого балансу між охоронними функціями й необхідністю антропогенної експлуатації (передусім через агронавантаження) насамперед полонинських геосистем.

Об'єктом нашого дослідження слугують територіальні системи Карпатського національного природного парку, які перебувають під впливом агровикористання.

Предметом дослідження є властивості досліджуваних територіальних систем і процеси, які спрямовують їх просторово-часовий розвиток.

Світлина 1. Приклад заростання полонин вторинними кінськими щавниками внаслідок ведення кошарного господарства.

Географічні дослідження щодо стану територіальних систем, у тому числі й полонинських, на сьогодні вже характеризуються наявністю певної історії. Водночас, саме в останні роки територіальні системи інтенсивно змінюються в просторі, що може бути наслідком глобальної мінливості фонових чинників. Тому попередні дослідження у своїй більшості послуговують відправним пунктом аналізу. До таких належать праці П. Д. Ярошенко [12], В.Г. Коліщука [5], К. А. Малиновського [6; 7] тощо.

Загалом агронавантаження територіальних систем у межах найтиповішого для Чорногірського ландшафту Карпатського національного природного парку (КНПП) можна поділити на два головні періоди: час інтенсивного агровикористання природних ресурсів і час обмеженого їх використання. Перший період співпадає з відсутністю природоохоронних обмежувальних заходів, а другий — з організацією Карпатського заповідника, а відтак і національного парку. Тобто сьогодні ми спостерігаємо за еволюцією територіальних систем у стані регенеративному. Та оскільки поряд з навантаженими існують ненавантажені (умовно ненавантажені), то виникає можливість проводити порівняльні оцінки і зіставлення, що надає можливість диференціювати регенеративні процеси за типами і видами територіальних систем.

Інша ситуація виникає в процесі порівняльного зіставлення різночасових зрізів ситуації, що дозволяє вивчати просторову, видову та функціональну відмінність (динаміку). Практично ці два аспекти наукових досліджень і стали основою вирішення проблеми винесеної у заголовок. При цьому, насамперед, необхідно чітко провести розподіл між поняттями динаміка та розвиток територіальних систем.

Динаміку найчастіше розуміють як ритмічні зміни систем різної протяжності, під впливом зовнішніх сил і незворотні зміни або початкові стадії саморозвитку [4]. Більш складним є наступне визначення: закономірно-поступальні незворотні зміни обмежені певним еволюційним станом системи [8].

Наведені визначення свідчать про те, що під динамікою будь-яких географічних систем необхідно розуміти сукупність незворотних змін або впродовж усього часу існування системи, або впродовж певних еволюційних станів. Та якщо вважати, що сукупність еволюційних станів також складає повний час існування системи, то наведені визначення практично збігаються.

Серед значної кількості різноманітних динамічних процесів і явищ нас цікавить динаміка антропогенна як зміна станів природних територіальних систем під впливом людської діяльності. Найчастіше вона носить умовно зворотний, але часто й катастрофічний характер. У межах території дослідження ми найчастіше спостерігали динаміку антропогенно-модифіковану, тобто таку динаміку, яка не змінювала докорінно природно сформовані динамічні механізми.

Так, антропогенний чинник провокував ущільнення поверхні ґрунтового покриву, але зворотні від'ємні механізми швидко реагували шляхом заростання цих ділянок альпійським щавником, який завдяки потужній кореневій системі перешкоджав розвиткові ерозійних процесів.

Досліджуваний нами відрізок часу в декілька десятків років дозволяє простежувати динаміку багаторічну. Таку динаміку розуміють як процеси та зміни в ландшафті, для реалізації яких потрібен час, що займає декілька років. Прикладами таких змін є заболочування ландшафтних комплексів, їх засолення, зміна лісової рослинності на трав’яну, або навпаки — процес їх заростання лісом, деградація ландшафту внаслідок його поступового забруднення техногенними елементами, використання під ріллю, рекреаційні угіддя тощо [2]. Щодо багаторічної динаміки територіальних систем Карпатського національного природного парку, то тут, в основному, спостерігається просторова динаміка, яка полягає у динаміці приполонинської межі (між субальпійським високогір'ям і ерозійно-денудаційним лісистим середньогір'ям).

Згідно з концепцією IUFRO (Міжнародний союз лісових дослідних організацій), якою керувалися більшість дослідників [14, 16, 17, 18], верхньою межею лісу вважають вузьку смугу лісових фітоценозів заввишки 8 м і вище, яка сформована на контакті з криволіссям і субальпійським поясом. Характерною таксаційною ознакою лісових фітоценозів є також їхня повнота. На цій межі вони часто бувають розрідженими, утворюючи фітоценози повнотою 0,3 і більше [10].

Верхня межа лісу як фітоценотичне і географічне утворення характеризується еволюційно пристосованими природними складовими, мікрорельєфом, ґрунтовими відмінами, мікрокліматом, фітоценозами, що утворює своєрідні гомогенні територіальні системи. Найбільш нестійким їх компонентом є рослинність, яка водночас виступає індикатором як динамічних процесів у цій зоні, так і самої зони як такої. Упродовж тривалого періоду у фітоценозах на приполонинській межі відбувся природний відбір особин, які адаптувалися до екстремальних екологічних умов і тому відзначаються певною стійкістю до сукцесій.

Насамперед це стосується (для району дослідження) смерекових угруповань. Вони тут належать до особливого гірського підвиду, який пристосований до екстремальних кліматичних умов і характеризується значним природоохоронним потенціалом. Так встановлено, що водозахисна роль приполонинних лісів у кілька разів вища, ніж лісів, розташованих на нижчих гіпсометричних рівнях. У високогір'ї танення снігу затримується до кінця травня. Впродовж весняного періоду приполонинні ліси затримують не лише вологу під їх наметом, але й талі води із полониннських ландшафтів [10].

Тим самим, верхню межу лісу в приполонинській зоні розглядають як явище фітоісторичне, фітогеографічне, екологічне та антропогенне. К. А. Малиновський [7] вважав, що на сучасну конфігурацію верхньої межі лісу впливають такі фактори: термічнй, вітровий, лавинний, едафічний і антропогенний.

На сьогодні можемо говорити про виникнення нового явища, яке формує таку межу — кліматичного характеру у вигляді співвідношення опади/випаровування на висотах 1400 м і вище за дослідженнями С. Стойка й П. Шубера. Воно ґрунтується на доволі різкому зниженні балансу між атмосферними опадами й наявним випаровуванням у субальпійській зоні Українських Карпат за вегетаційний період, внаслідок одночасового підвищення температур у приземному прошарку атмосфери і, відповідним, підвищенням транспірації. Та оскільки приполонинські ліси екологічно виявилися не пристосованими до таких кліматичних змін, спостерігається усихання тут смерекового деревостану (світлина 2).

Динаміка усихання смерекового деревостану Чорногірського ландшафту Українських Карпат у межах приполонинськоїзони, шт/ІООм Таблиця 1.

Світлина 2. Усихання смерекового деревостану у приполонинській зоні.

Тим самим, спостерігається значна просторова деградація приполонинських смерекових лісів внаслідок їх природного усихання. Велика ймовірність, що причиною є глобальне потепління, яке проявилося в даній зоні у вигляді різкого зменшення атмосферних опадів.

Не можна скидати з розрахунку й наявність антропогенних модифікацій субальпійських територіальних систем, насамперед, у вигляді їх випасання.

Антропогенний чинник мав модифікуючий вплив на рослинний покрив високогір'я починаючи з XVI-XVII ст. До основних його видів належать: вплив пасторальний (інтенсивний випас худоби), сінокосіння, розчищення полонин, вплив пірогенний, беллоїдний (пов'язаний з військовими подіями), туристичний. Інтегральна оцінка наслідків багатовікового антропогенного впливу на рослинний покрив високогір'я та кількісні й якісні зміни, які відбулися у його структурі, дають підставу вважати, що за незначним винятком сучасна верхня межа лісу в Українських Карпатах має антропогенне походження. Про це переконливо свідчать фітоценологічні дослідження на полонинах, виконані зарубіжними та українськими вченими [6, 7, 13, 15, 19]. У природному стані ця межа збереглася лише у важкодоступних місцях Чорногори (г. Кукіль, 1700 м н.р.м.), Ґорган і Мармароських гір на тих гірських хребтах, де немає пасовищ.

Відзначимо, що площа полонин в усіх Карпатах — близько 80 тис. га, тому ця проблема стоїть доволі гостро. Чисельні дослідження попередніх десятиріч свідчили, що верхня межа лісу поступово займала своє природне місце, витісняючи субальпійське криволісся й субальпійські луки. Та в останні роки все змінилося до навпаки. Знову субальпіка тіснить лісові угруповання, завдяки більшій пристосованості до зменшення кількості атмосферних опадів.

Водночас наявність значної просторової диференціації показників інтенсивності деградаційних процесів свідчить про необхідність застосування на всіх етапах аналізу системногеографічного підходу у вигляді екстраполяції досліджуваних показників на ландшафтній великомасштабній основі.

Пришвидшені динамічно-просторові процеси, які притаманні приполонинській зоні можуть трактуватися у двох головних аспектах: наявності природно обумовленої багаторічної ритмічної динаміки і унікального динамічного явища, пов’язаного з глобальним потеплінням. Перший випадок або не має місця, або він має настільки значну амплітуду ритму, що реально його дослідити не має можливості (занадто короткий для цього період наявних спостережень — близько 100 років). Щодо другого припущення, то це може мати місце, оскільки реальна зміна кліматичних параметрів спостерігається (дані за дослідженнями високогірної метеостанції Пожижевська). Водночас, не можна скидати з розрахунку такого чинника, як можливість кількарічних метеофлуктуацій.

Та наявність тривалих динамічних проявів у вигляді зміни рівня верхньої межі лісу у Чорногірському ландшафті врешті-решт може призвести до результуючого розвитку взаємодіючих ландшафтних гірських місцевостей (пенепленизованого субальпійського високогір'я й крутосхилого ерозійно-денудаційного лісистого середньогір'я).

Розвиток як незворотна послідовність змін [9] є кінцевим актом життєдіяльності територіальних систем. Він притаманний лише системі, а не елементу. Розвиток — це єдиний цілісний спрямований процес і розглядається лише щодо системи. Досліджуючи систему, ми завжди можемо виділити окремі її підсистеми і розглядати інші її підсистеми в якості середовища. Якщо ми хочемо досліджувати процес розвитку окремого елемента, то цей елемент ми повинні уявити у вигляді системи, для визначення, що є її елементами, а що навколишнім середовищем [11]. Тим самим, якщо ми бажаємо дослідити таке явище як «розвиток», то обов’язково повинні аналізувати стан справ у цілісних територіальних системах, у нашому випадку — взаємодіючий простір між двома висотними ландшафтними місцевостями.

Явище розвитку контролюється дуальним процесом: сукупністю внутрішньосистемних чинників і чинників навколишнього середовища. При цьому провідна роль належить зовнішнім чинникам. Тим самим, розвиток територіальних систем переважно є вимушеним, який може відбуватися як у бік врівноваженого (гомеостатичного) стану так і в бік віддалення від нього або із збереженням існуючої рівноваги [1]. У нашому випадку чинником, який провокує вимушений розвиток приполонинських територіальних систем виступає стабільне різке зменшення кількості атмосферних опадів.

Питання чи є такий розвиток загалом позитивним чи негативним (деструктивним) для відповідної ділянки ландшафтної сфери на сьогодні є відкрите. Тут проблемним питанням є саме трактування терміну «деструктивний розвиток». Так, інколи вважається, що це розвиток, який відбувається із зменшенням кількості інформації, яка міститься в системі (відповідно, із знищенням інтегративних властивостей) [3]. Абсолютно хибна думка. Наслідком спонтанного закономірного розвитку обов’язково є виникнення нової системи з новим інваріантом, яка характеризується спрощеною структурою внутрішньосистемних зв’язків, а, відповідно, й зменшенням кількості внутрішньосистемної інформації. Тим самим, системи забезпечують безперебійну дію механізму всезагального регулювання взаємозалежностей між взаємодіючими природними територіальними системами. До справді деструктивного належить розвиток внаслідок якого відбувається не зменшення кількості інформації, і відповідно її просторове впорядкування, а порушення (руйнування, деструкція) речовинно-енергетичних та інформаційних просторово-часових відношень між взаємодіючими територіальними системами.

Що ж відбувається з територіальними системами з позицій теорії розвитку в межах взаємодії лісових і субальпійських висотних ландшафтних місцевостей Чорногірського ландшафту Українських Карпат? Відступ лісової зони — це ознака просторового розвитку (якісної зміни) лісової зони чи це все ж таки прояви її динамічності? Все залежить від стабільності процесу. На сьогодні просторово-деградаційні явища у лісовій зоні спостерігаються впродовж останніх десяти-дванадцяти років. Тобто можемо в принципі говорити про наявність тенденції, що може призвести до розвитку. Крім того, в межах перехідної смуги між лісовою й субальпійською місцевостями спостерігаються й інші ознаки, які свідчать на користь того, що все ж таки має місце просторовий розвиток лісової зони. Вони полягають у фрагментарному опусканні субальпійських фітоценозів, насамперед альпійського щавнику, в зону лісу. Такі фрагменти мають тенденцію до розширення своїх ареалів, тобто вони є просторово стійкими. Водночас, альпійський щавник має властивість затримування ґрунтової вологи, що співдіє підвищенню кліматичної стійкості смерекових угруповань. Така дуальність може розглядатися як механізм загальної стабілізації цієї ділянки ландшафтної сфери.

Сама перехідна смуга між двома висотними ландшафтними місцевостями характеризується значно вищим різноманіттям як компонентного, так і територіально-системного складу. Різноманіття ґрунтового покриву за його властивостями (зволоженістю, щільністю, потужністю генетичних горизонтів), фітоценозів (як за видовим складом, так і за щільністю та біоморфометричними показниками) закономірно переростає у різноманіття ландшафтного характеру. При цьому необхідно зазначити, що це різноманіття не стільки видового характеру, скільки мозаїчного. Тобто відбувається подрібнення територіальних систем, що за збереженості їх видової структури призводить до різкого підвищення кількості таких територіаль;

Легенда:

Ландшафт Чорногірський.

Висотна місцевість алпійсько-субальпійського високогір 'я.

Урочище: пригребеневі спадисті схили північно-східної експозиції з гірськососново-чорницево лишайниковими угрупованнями на сильнокам 'янистих малопотужних буроземних ґрунтах.

Фацїі: 1. Спадисті (8−9°) поверхні полонин з різнотравним костричником на малопотужному буроземному ґрунті; 2. Спадисті (8−9°) поверхні полонин з розрідженим слабо сформованим різнотрав 'ям на малопотужному буроземному ґрунті.

Така ситуація сприяє підвищенню різноманіття речовинно-енергетичних та інформаційних міжсистемних взаємозв'язків, що загалом збільшує просторово-часову стійкість території. Постає питання визначення динаміки або розвитку ширини перехідної зони між активно взаємодіючими висотними ландшафтними місцевостями.

Наші дослідження, проведені у 2012 році, й ті, які спиралися на подібні виміри працівників Чорногірського географічного стаціонару Львівського національного університету імені Івана Франка у 1992 році, свідчать, що тут спостерігається приблизний паритет (табл. 2.).

Таблиця 2.

Порівняння ширини перехідної смуги між висотними ландшафтними місцевостями пенепленизованого субальпійського високогір'я і крутосхилого ерозійно-денудаційного лісистого середньогір'я Чорногірського ландшафту, м

Тобто ширина перехідної смуги виявилася достатньо статичним територіальним утворенням. Це свідчить на користь того, що ми маємо справу все ж таки із явищем просторового розвитку (відступом) лісової зони.

Наведені дані щодо ширини перехідної смуги між взаємодіючими висотними ландшафтними місцевостями є усередненими й коливаються в межах декількох метрів. Водночас, існують ділянки, де вони аномально великі. Так, наприклад, у межах полонини поблизу вершини «Ребра» на окремих ділянках ця смуга має ширину у декілька десятків метрів (до 90 м), що свідчить про відмінні від фонових умови її формування. Насамперед це пов’язано з наявністю інтенсивного переміщення речовини вниз по довгому схилу. Як наслідок, територіальні системи одержують значну кількість насіневого матеріалу гірськососнового криволісся й субальпійських трав.

Висновки

Проведені дослідження за просторовою мінливістю гірських місцевостей субальпійського пенепленизованого високогір'я й крутосхилого ерозійно-денудаційного лісистого середньогір'я Чорногірського ландшафту Українських Карпат дозволили зробити наступні висновки:

на фоні традиційної просторової динаміки верхньої межі смерекового лісу явно виділяється нова її форма — динаміка пов’язана із значним зменшенням кількості атмосферних опадів;

відступання лісової місцевості проявляється, передусім, у різкому підвищенні наявного усихання смерекового деревостану;

ця тенденція у просторовому аспекті характеризується значною диференційованістю, що свідчить про різну реакцію природних територіальних систем на вплив флуктуаційного чинника (зменшення кількості атмосферних опадів);

наявність просторово-деградаційних явищ у лісовій зоні, які спостерігаються впродовж останніх десяти-дванадцяти років, свідчить про можливість зміни динамічних тенденцій на розвиток, тобто якісну зміну територіальних систем в зоні контакту гірських ландшафтних місцевостей;

при цьому сама ширина перехідної смуги залишається відносно стабільним територіальним утворенням, що підтверджує орієнтування на процеси розвитку;

на фоні досліджених природних явищ, агронавантаження сприяють прискоренню деградаційних процесів у межах верхньої межі лісу, але не мають кардинального впливу на структурну організацію території, тобто на кількісну мінливість перехідної смуги між взаємодіючими ландшафтними місцевостями.

Загалом проведені дослідження надають можливість правильно спланувати моніторингові спостереження на цій важливій охоронній ділянці Карпатського національного природного парку, рекреаційні навантаження та прогнозувати розвиток ситуації на майбутнє.

Література

Арманд А. Д Структуры геосистем локального, регионального и глобального уровней. Состояние геосистем / А. Д. Арманд // Механизмы устойчивости геосистем. М.: Наука, 1992. — С. 33−40.

Гродзинський М. Д. Ніші ландшафтів України у просторі кліматичних факторів / М. Д. Гродзинський, Д. В. Свідзінська.

К.: ВГЛ «Обрій», 2008. — 259 с.

Жилин Д. М. Теория систем: опыт построения курса / Д. М. Жилин. — Изд. 3-є. М.: КомКнига, 2006. — 184 с.

Исаченко А. Г. Оптимизация природной среды / А. Г. Исаченко. — М.: Мысль, 1980. — 264 с.

Коліщук В. Г. Сучасна верхня межа лісу в Українських Карпатах / В. Г. Коліщук. — К.: Вид-во АН УРСР, 1958. — С. 45.

Малиновський К. А. Рослинність високогір'я Українських Карпат / К. А. Малиновський. — К.: Наук, думка, 1980. — С. 276.

Малиновський К. А. Сучасний стан верхньої межі лісу та приполонинної рослинності / К. А. Малиновський // Праці Наукового товариства ім. Шевченка. Т. XII. Екологічний збірник. Екологічні проблеми Карпатського регіону. — Львів: НТШ, 2003. — С. 66−80.

Петлін В. М. Методологія та методика експериментальних ландшафтознавчих досліджень / В. М. Петлін. — Львів: Видавничий центр ЛНУ ім. Івана Франка, 2009. — 400 с.

Сочава В. Б. Определение некоторых понятий и терминов физической географии / В. Б. Сочава // Докл Ин-та географии Сибири и Дальнего Востока, 1963, № 3. — С. 50−59.