Завдання
За вибраними студентами адміністративними областями (варіанти) виконати такі завдання:
1. За рис. 5 визначте коефіцієнт Кс і рівень (категорію) сумарного пестицидного навантаження на ґрунти Вашої області. Яку частку території займає ця зона? Вкажіть приблизно співвідношення (в %) різних рівнів і категорій навантаження в межах території області.
2. Як фахівці встановлюють фонове сумарне пестицидне навантаження на ґрунти і визначають коефіцієнт Кс сумарного пестицидного навантаження на ґрунти? Від яких характеристик залежить цей показник (рис. 5)?
3. Від яких характеристик залежить індекс самоочищення ландшафтів (рис. 5)? В яких природних умовах він має найбільше значення: на чорноземах чи супіщаних дерново-підзолистих ґрунтах; в Степу чи Поліссі; в болотах чи річках?
4. Який вид антропогенного впливу на земну поверхню і чому домінує в регіоні (рис. 6)? Поясніть і охарактеризуйте цю діяльність, використавши відповідні пояснення, наведені в інформаційній частині тексту.
5. Обґрунтуйте необхідний вид (види) рекультивації земель, якого потребує територія Вашої області (рис. 7).
Питання для перевірки знань
1. Сформулюйте основні поняття ґрунтознавства та агроекології.
2. Яке значення відіграє ґрунтовий покрив? Що таке техноземи?
3. Види впливу людини на ґрунти, принцип класифікації.
4. Як класифікують засмічення (забруднення) ґрунтів?
5. Який стан ґрунтових ресурсів України на фоні інших країн світу?
6. Які причини і регіональні особливості деградації ґрунтів України?
7. Охарактеризуйте джерела і види забруднення едафотопів.
8. Що таке фітотоксичність ґрунту та які фактори спричинюють її виникнення?
9. Поясніть суть «психологічного забруднення» ландшафту.
10. У чому полягає різниця між активним і пасивним заходами захисту ґрунтового покриву від небезпечних геологічних процесів?
11. Перерахуйте види і етапи рекультивації порушених земель.
Теми для підготовки рефератів
1. Сучасний стан ґрунтів України (чи певного регіону) та шляхи його покращення.
2. Водна та вітрова ерозія ґрунтового покриву певного регіону.
3. Забруднення сільськогосподарських ґрунтів покриву певного регіону.
4. Заходи щодо запобігання розвитку ерозійних процесів у ґрунті.
5. Рекультивація порушених земель.
Лабораторно-практична робота № 4
Вплив діяльності людини на різноманіття рослин і тварин регіонів україни
Мета: з’ясувати структуру і значення біорізноманіття в природі і для людини, рівень і регіональні особливості впливу діяльності людини на флору і фауну, стратегію і методи збереження біорізноманіття; на прикладі певного регіону набути навичків щодо визначення рідкісних і зникаючих видів флори і фауни та формування системи природоохоронних заходів.
Ареною життя на Землі є певні екосистеми, які формують види та їхні угруповання організмів залежно від природних умов. Для нормальної роботи біосфери (збереження складу прісних вод та атмосфери, підтримання родючості ґрунтів та продуктивності океанів) необхідне певне, еволюційно сформоване різноманіття життя та оптимальна кількість живої речовини.
Біотичне різноманіття (біорізноманіття, біорозмаїття, біорізноманітність) – різноманіття життя в усіх його проявах (рослин, тварин, мікроорганізмів, генів, які їх складають, та екологічних систем, в які вони включені як компоненти). Біорізноманіття не статичне, воно постійно змінюється, розвивається, пристосовуючись до зміни умов життя.
Прийнято виділяти такі рівні біорізноманіття: генетичне (сума генетичної інформації, яка міститься в генах всіх особин рослин, тварин і мікроорганізмів Землі), видове (кількість (багатство) видів певного угруповання чи певної області) та екосистемне (кількість різних місцезростань, біотичних угруповань і екологічних процесів на різних рівнях організації території (ландшафтів)). Різноманітність певного місцепроживання – альфа-різноманіття. Сума видів, які проживають в усіх біотопах та місцезростаннях у межах певної області – бета-різноманіття. Ландшафтне різноманіття – багатство природних географічних комплексів як сукупностей рельєфу, клімату, води, ґрунту, об'єктів рослинного та тваринного світу тощо, які знаходяться в складній взаємодії і взаємозумовленості та утворюють однорідну за умовами розвитку і єдину цілісну систему.
Стійкість природних екосистем залежить від стану їх біотичного компоненту, різноманіття організмів, його відповідності певним умовам, екотопу. Така відповідність «біота – середовище» і система механізмів її регулювання формується еволюційно упродовж всієї історії розвитку певних екосистем. Тому будь-яка діяльність людини у процесі природокористування порушує цю відповідність і стійкість екосистем.
Людське суспільство задля забезпечення себе продуктами харчування, а промисловість сировиною, будуючи міста і інженерні споруди, упродовж всієї історії активно трансформує природне довкілля, його рослинний і ґрунтовий покрив, гідросферу і атмосферу. Внаслідок діяльності людини надмірно розорано і трансформовано землі, фрагментовано та істотно порушено рослинний покрив територій. Природні фітоценози і зооценози спрощено часто до монокультур рослин і тварин, які мають господарську цінність. Зазначені зміни спричинили збіднення (або зміну, трансформацію) усіх рівнів біорізноманіття, порушення природної відповідності його певним природним умовам (екотопам), зниження загальної біологічної стійкості природних екосистем, деградацію НПС, погіршення умов і якості життя.
Отже, щоб знизити інтенсивність розвитку екологічних негараздів, необхідно створити умови для збереження біорізноманіття. Біорізноманіття є самоцінним незалежно від матеріальної вартості, оскільки воно є формами живої матерії та основою функціонування природних екосистем, середовища життя. Тому пригнічення розвитку чи втрата певних таксонів, структурних елементів біорізноманіття не лише призводить до негативних економічних і природознавчих наслідків, це спричиняє порушення природних умов життя для інших видів біоти і для людини.
В наземних екосистемах значну роль у формуванні природних екосистем відіграють рослини, здатні створювати специфічні умови всередині фітоценозів, до яких пристосовуються інші види. Тому проблема збереження різноманіття видів часто звужується до збереження певних таксонів рослинності. Нині загальновизнано, що засадою стабілізації функціонування екосистем та їх сталого розвитку є збереження біорізноманіття на всіх рівнях його організації – генетичному, видовому, екосистемному, ландшафтному.
У принципах сталого розвитку визначено, що будь-яка діяльність людини має бути обмежена природоохоронними нормами (РІО-92; Софія, 1995; Флоренція-2000; Київ, 2003, 2010). Це складна, комплексна, надгалузева проблема, яка охоплює систему юридичних, наукових, організаційних, фінансових, етичних, виховних заходів на глобальному, національному, регіональному і місцевому рівнях. Для реалізації завдань щодо збереження біорізноманіття передбачено забезпечити: збалансоване, невиснажливе використання земельних, водних та біотичних та інших природних ресурсів; збільшення площі лісів до науково обґрунтованого рівня; використання природних екосистем; зниження рівня антропогенного навантаження, в т.ч. техногенного забруднення води, ґрунту й повітря.
Визнано, що основним та надійним засобом збереження біорізноманіття є система специфічних заходів захисту. Це, передусім, заповідна справа та біоконсервація.
Заповідна справа – це теорія й практика організації та збереження заповідних об’єктів і територій різних рангів: біосферні заповідники, природні заповідники, національні природні парки, регіональні ландшафтні парки, заповідні урочища, ботанічні сади, зоологічні, дендрологічні парки, пам'ятки садово-паркового мистецтва тощо. Їх називають природно-заповідним фондом (ПЗФ). Загалом ПЗФ України в 2001 р. налічував у своєму складі 6 939 територій і об'єктів площею 2 508,7 тис. га, що становило 4,16 % території країни. На заповідних територіях охороняють як окремі носії біорізноманітності – популяції, види, екосистеми, так і середовище проживання певних видів і угруповань, що є першочерговим завданням.
Біоконсервація належить до галузі новітніх напрямів біоекології. Це система заходів, спрямованих на збереження генетичної й видової різноманітності шляхом збереження популяційних і видових генотипів певних особин поза природними місцями проживання – в зоопарках, ботанічних садах, у колекціях культур тощо.
Фахівці європейської спільноти обґрунтували, що основним та надійним засобом збереження біорізноманіття є об’єднання системи об’єктів та територій ПЗФ в так звану екологічну мережу (екомережу). Ідею створення екомережі вважають однією з найбільш фундаментальних ідей у сфері теоретичної і прикладної екології, охорони природи. Її суть полягає у створенні мережі з’єднаних між собою ділянок природних територій. Мережа містить «екологічні ядра» – заповідні території, «живі екологічні коридори» – цінні природні ділянки, що поєднують між собою «ядра» та «буферні зони» – території, що виступають своєрідним захистом екоядер і екокоридорів від зовнішнього впливу. Якщо якась територія, яку необхідно ввести у склад екомережі, деградована, її відновлюють спеціальними методами. Її називають відновлювальною територією.
Проект структури екомережі України складається із семи екокоридорів, які покривають ядра – території природно-заповідного фонду й охоплюють буферні зони, представлені лісами, зеленими зонами населених пунктів, лісопарковими та рекреаційними зонами. Ці екокоридори охоплюють три природні зони (лісову, лісостепову та степову) і долини чотирьох водних артерій України (Дністровський, Бузький, Дніпровський, Сіверсько-Донецький меридіальні екокоридори). Виконуючи міжнародні зобов’язання, Україна разом з європейськими країнами об’єднує свою національну екомережу в спільну всеєвропейську екомережу (CBD; Софія, 1995; Київ, 1994, 1997, 2010).
Принципи формування екомережі України визначено «Загальнодержавною програмою формування національної екологічної мережі України на 2000–2015 роки». Їх суть зводиться до того, що необхідно відновити «плівку життя» (за В.І. Вернадським), тобто мінімально необхідну частку природних екосистем, насамперед об’єктів і територій ПЗФ, об’єднавши їх в екосистему, яка б забезпечувала природну міграцію тварин, рослин і мікроорганізмів, потоки речовини, енергії і інформації.
Проте фахівцями встановлено, що площа об’єктів і територій ПЗФ України нині є недостатньою, вона становить близько 4 % території країни (рис. 8, 9). Крім того, щоб забезпечити збереження й відтворення генофонду рослин і тварин та різноманіття природних екосистем необхідно знизити антропогенне навантаження на НПС та негативні впливи природних чинників. Так, внаслідок погіршення діяльністю людини природних умов кількість видів рослин і тварин, що перебувають під загрозою зникнення, значно зросла (рис. 10–13). До «Червоної книги України» внесено 151 вид вищих рослин і 85 видів та підвидів тварин (ссавців – 29, птахів – 28, плазунів – 6, земноводних – 4, комах – 18). Забруднення внутрішніх природних водойм, порушення природного гідрологічного режиму, відсутність ефективних рибозахисних пристроїв на водозабірних спорудах негативно позначаються на відтворенні запасів цінних видів риби. Список видів іхтіофауни, занесених до Червоної книги України наведено у додатку Ґ.
Рис. 8. Розташування заповідників та національних природних парків
України (за В.А. Барановським, 2006)