Повна версія

Головна arrow Екологія arrow Екосистемологія

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

Міжекосистемні зв'язки

За своєю функціональною суттю екологічні системи - відкриті, тобто між ними відбувається речовинно-енергетичний та інформаційний обмін, постійні міжекосистемні взаємовідношення. Саме через них забезпечується структурно-функціональна цілісність і плівки життя, і біосфери. Найрухомішим в екосистемі є тваринний компонент, повітря і вода та розчинені в ній речовини. Тому контури цих компонентів Г.Елленберг вивів у своїй схемі (рис. 1.1) за межі екосистеми. Але найбільшої потужності міжекосистемні зв'язки набули під впливом виробничої діяльності людини. Серед природних міжекосистемних зв'язків виділяють біогенні та абіогенні. Перші з них зумовлені, головним чином, рухливістю гетеротрофних організмів (звірів, птахів, комах, інших безхребетних і хребетних тварин). До абіогенних належать гравітагенні, гідрогенні та анемогенні зв'язки. Серед антропогенних найхарактернішими є зв'язки, зумовлені сільськогосподарською (землеробство, пасторальне господарство) й лісогосподарською (лісоексплуатація, заготівля недеревної сировини) діяльністю, транспортом, урбанізацією, функціонуванням промислових підприємств.

У корінному біогеоценотичному покриві існує лише природний міжекосистемний обмін, зумовлений рухом повітря, гравітаційним переміщенням органічних і неорганічних речовин, поверхневим, внутрішньо ґрунтовим і русловим стоком води, міграцією тварин. За відсутності зімкненого рослинного покриву міжекосистемне перенесення речовин та енергії могло досягати руйнівних розмірів. Зімкнений рослинний покрив навіть на гірських крутосхилах зменшує до мінімуму силу гравітації і руйнівний вплив стічних вод.

Поряд із згаданими видами міжекосистемних зв'язків, котрі мають прояв у просторі, заслуговує на увагу також істерико -темпоральний або часовий зв'язок. Він віддзеркалює проникнення до складу сучасних екосистем (або збереження в їх складі) видів попередніх біоісторичмих епох (наприклад, третинного й крейдового періодів, а нижчих життєвих форм - навіть з палеозойської ери), наявність у похідних угрупованнях видів, притаманних первинним біогеоценозам (Голубець, Козак, 1986). Такі види інколи зберігаються навіть у глибоко антропізованих природних міських парках.

З метою оцінки наслідків впливу господарської діяльності на інтенсифікацію міжекосистемного речовинно-енергетичного обміну ми провели порівняльні дослідження на трьох частинах верхів'я басейну р.Прут, у Старосамбірському районі (верхів'я Дністра) та у Львівській урбаністичній системі. Усі об'єкти знаходяться в межах широколистянолісової зони і їх території до антропогенного освоєння були на 95-98% вкриті лісами. Головною рисою їх виробничого освоєння було поступове знелісення, трансформація лісових угідь у лучні та рільні землі, використання площ під розбудову населених пунктів, промислових підприємств, шляхів сполучення тощо (Голубець та ін., 1993).

Навіть зменшення лісистості на 20% у верхів'ї басейну Пруту спричинилося до посилення гравітагенних і гідрогенних процесів. Наприклад, у Чорногорській частині басейну, де площа вгідь, з яких можливий змив ґрунту, незначна (дороги займають 0,7%, рілля - 0,1%) і зберігається заповідний режим господарювання, винесення твердих частинок ґрунту, за даними водомірного поста на хуторі Завоєли, становить 245,8 т км(2). У Ворохтянсько-Путильському низькогірні і Горганах (відповідно середня та нижня частини верхів'я басейну), де більша площа доріг (відповідно 1,2 і 1,1%) та орних земель (1,2 та 1,1%), винесення твердих частинок ґрунту зростає до 650 кг-км'2 (дані водомірних постів у с.Кременці та м.Яремча). На свіжих зрубах, де відбувалося тракторне стягання деревини, змив ґрунту сягає 400 м3 з 1 га (Горшенін, 1974), а на розорюваних схилах, порівняно із вкритими лісом, поверхневий стік зростає більше, ніж у 400 разів (Gil, 1979). Зрозуміло, що змитий з верхніх частин схилів ґрунт осідає в екосистемах на підніжжях схилів, на нижніх річкових терасах, на рівнинних ділянках річок, зумовлюючи їх замулювання та зміни гідробіологічного режиму.

Із зростанням сільськогосподарського використання землі різко збільшується біогенний міжекосистемний обмін, зумовлений міграцією та випасанням свійських тварин і поширенням синантропних видів рослин і тварин. Відбувається не лише вилучення з пасторальних екосистем фітомаси внаслідок її споживання, а й фізичне руйнування травостою й дернини, що зумовлює активізацію гравітагенного та гідрогенного винесення органічної маси та ґрунту, а також синангропізація біоти, внаслідок занесення худобою діаспор численних бур'янів, мікроорганізмів тощо. До лучних екосистем тварини вносять значну кількість органічної маси у вигляді екскрементів, насичених значною кількістю мікроскопічних і безхребетних організмів. Унаслідок стійбищного утримання худоби (котирування) виникають своєрідні зоогенні біогеохімічні аномалії - накопичення великої кількості екскрементів тварин, на місці яких згодом формуються стійкі рудеральні угруповання щавлю альпійського (Rumex alpin us L.).

Загалом, антропогенний міжекосистемний обмін у лісистому комплексі верхів'я Пруту зводиться, з одного боку, до збирання з обширних площ схилів деревини, сіна, грибів, ягід, лікарських рослин тощо, з другого - до постачання в обмежені локалітети (населені пункти) продуктів харчування, різноманітної сировини й матеріалів із сусідніх передгірських і віддалених територій. Його наслідком є порушення природного, збалансованого територіального розподілу речовин та енергії, тотальне зубожіння схилових екосистем і започаткування локального накопичення речовинно-енергетичних ресурсів, тобто формування антропогенних біогеохімічних аномалій.

Особливо показовою у цьому плані є лісоексплуатація. Під час суцільнолісосічного вирубування з 1 га смерекового лісу з деревиною вивозять майже 40% запасу хімічних елементів, накопичених до віку стиглості в деревостані, у тому числі 573 кг азоту, 46 кг фосфору, 262 кг калію і 443 кг кальцію. Тепер на території верхньої частини басейну Пруту лісостани віком до 80 років займають 36,4 тис. га. Якщо врахувати, що на всіх цих площах у минулому відбулися рубання головного користування, то відчуження з неї хімічних елементів становило 63,1 тис.тонн (з них азоту - 20,9, фосфору - 1,7, калію - 9,5, кальцію - 16,1 тис.т). Повернення хімічних елементів на зруби у вигляді добрив за цей час не практикувалося.

Натомість, на цю територію (до семи населених пунктів Яремчанської міськради, в котрих проживає 24,9 тис.осіб) за рік завозять 5,2 тис. тонн готової хлібобулочної продукції, 1,03 тис.т м'яса, 3,7 тис.т м'ясопродуктів, 4,7 тис.т нафти і 1800 т газу. Таким чином ця територія характеризується домінуванням двох зустрічних каналів речовинно-енергетичного обміну: одним з них з гір “стікає" лісова сировина, другим - в окремі локалітети гір надходять усі інші види сировини і продукції. Відходами від їх використання й переробки істотно забруднюються водні екосистеми і значні площі наземних екосистем.

Глибше господарське освоєння території зумовлює ще разючіші зміни в міжекосистемних зв'язках. Це ілюструють дані вивчення аграрно-лісового комплексу Старосамбірського району (верхів'я басейну Дністра). Його лісистість - 51%, землі сільськогосподарського використання займають 38% (у т.ч. рілля - 20,4%, сіножаті і пасовища - 17,6%), 40% з яких - еродовані. Антропогенний міжекосистемний обмін тут різноманітніший і потужніший. Особливо зростає рух сільськогосподарської і харчової продукції.

Наприклад, за один рік до пекарень Старосамбірського району з 12 міст України завозять 17200 т борошна, цукру га інших компонентів, з яких випікають 15890 т хлібобулочних та 100 т кондитерських виробів. Майже вся продукція (93%) залишається в районі і споживається його жителями, тобто вхідні потоки цієї продукції значно переважають над вихідними. Для м'ясної промисловості, навпаки, вся сировина заготовлюється в межах району (13,7 тис.т м'яса в живій вазі). З неї виготовляють 12,3 тис.т готової продукції, але лише 27% споживають у районі, а понад 63% відправляють до Львова, Самбора, Дрогобича, Стрия та інших міст, тобто вихідні потоки переважають над вхідними. Така сама тенденція характерна й для молочної промисловості. Паливно-енергетичні ресурси в районі - повністю завізні. За рік до нього надходить 56.4 тис.т нафтопродуктів і 10,1 тис.т газу. Із загальної кількості сировини, що використовується в цьому комплексі, понад половину її (56%) завозять з інших територій, тому він є наполовину споживачем і наполовину виробником і постачальником сировини та продукції.

Аграрна частина Старосамбірського територіального комплексу вирізняється потужним переміщенням рослинної маси з полів (до 200 тис.т за рік), а добрив на поля (коло 370 тис.т гною і 5,5 тис.т мінеральних добрив). Цьому сприяє наявність у комплексі 26,5 тис. корів, 2,6 тис. коней, 3,7 тис. овець і кіз, 8,8 тис. свиней, загальна біомаса яких становить 9,5 тис.т. Понад 30 тисяч тварин щоденно мігрують на поля та луки і в зворотному напрямі, формуючи таким чином своєрідне маятникове переміщення біомаси та енергії, глибоко модифікуючи природний речовинно-енергетичний обмін і природні міжекосистемні зв'язки, спричиняючи значну синантропізацію рослинного покриву, подекуди деградацію лучних і лісових угруповань, евтрофікації водних екосистем.

Поряд з цим, на території аграрно-лісового комплексу працює певна кількість промислових підприємств (деревообробні, будівельних матеріалів, переробки сільськогосподарської продукції тощо), які є осередками стікання сировини з великої площі природних та аграрних екосистем, джерелами генерування відходів і забруднення природних і штучних, наземних і водних екосистем. Промислове виробництво супроводжується використанням значної кількості палива, сировини, металу та інших матеріалів і додатковим забрудненням природного середовища. Змінюється не лише структура біоі еоценопічної о покриву, характер і потужність міжекосистемних зв'язків, а п біогеохімічні процеси цілої території.

Ще контрастніше антропогенні зміни в між екосистемному речовинно- енергетичному обміні виглядають в урбаністичних системах. Як видно з таблиць 3.15 і 3.16, дія хлібопекарської промисловості Львова (площа зони компактної забудови - 11,6 тис.га, чисельність населення на 1.01.1987р. - 750 тис. осіб) сировина (борошно, цукор, спеції) надходить з 21 джерела і становить 115,7 тис.т з неї виготовляють 108.7 тис.т хлібобулочних і кондитерських виробів, або щоденно по 395 г на одного мешканця. М'ясо постачає до міста 20 районів області. З нього виробляють 79,3 тис.т готової продукції, лише 11% якої потрапляє за межі міста, решту (252 г на добу для одного мешканця) споживає міське населення.

Таблиця 3.15.

Рух сировини і готової продукції у Львові і Старому Самборі (над рискою - тис.т рік(-1), під рискою - %).

Сировина, продукція, їх використання

Вид продукції

хлібо

булочна

м "ясна

молочна

нафтова

природний

газ

Разом

м.Львів

Сировина

115.7

89,0

204.3

147.4*

1295.0

1851.4

100

100

100

100

100

100

Готова

108.7

79,3

190.0

129,7

1295,0

1802.7

продукція

94

89

93

88

100

98

Вивезення з

-

9.8

0.5

-

-

10.3

комплексу

11

1

-

-

1

Споживання

108.7

69.5

189.5

129.7

1295.0

1792.4

в комплексі

94

78

92

88

100

97

Засвоєння в

87.0 і

1 61,8

165.7

110.4

1274.3

1699,2

комплексі

75 69

81

75

98

91

Відходи

28.7

17.4

38.1

37.0

20.7

141.9

25

20

18

25

2

8

м.Старий Самбір

Сировина

1.01

0.90

0.77

37.69

8.85

49.22

100

100

100

100

100

100

Готова

0.95

0,80

0.72

37.69

8.85

49.01

продукція

94

89

94

100

100

99

Вивезення з

-

0.48

0.12

33.92**

-

34,32

комплексу

-

53

16

90

-

70

Споживання

0.95

0.33

0.60

3.77***

8.85

14.50

в комплексі

94

36

92

10

100

29

Засвоєння в

0.76

0.25

0.50

3,04

8,74

13.29

комплексі

75

28

65

8

98

27

Відходи

0.25

"0.17

0.15

0.73

0.11

1.41

25

19

19

2

2

3

**Дані пепсині (не враховані всі канали надходження).

** Нафтопродукти заправляють у місті, спалюють за його межами.

***Визначено на основі обліку шляхових листів 1989 і 1990 років і часу роботи автомобілів у місті

Таблиця 3.16.

Показники розподілу продукції в міських екосистемах

Вид продукції

Львів

На одну людину

На 1 га

Старий Самбір на одну людину

На 1 га

кг рік(-1)

кг день(-1)

зайнятої площі, т.

кг рік (-1)

кг день (-1)

зайнятої площі, т.

Хлібопекарська

144

0,40

-

166

0.46

-

М'ясна

92

0,25

-

57

1 0,16

-

Молочна

252

0,69

-

105

1 0,29

-

Нафтопродукти

172

0,47

11.2

661

1.81

9.9

Природний газ

1720

4.71

111.9

1553

4.25

23.3

Побутові відходи

973

2.67

63.3

730

2.00

10,9

Загальні відходи

1161

3.18

75.6

977

2.68

14.7

Функціональними зв'язками. Міста поглинають велику кількість речовин та енергії, вилучених з навколишніх природних та аграрних екосистем, і викидають у ці екосистеми чимало виробничих і побутових відходів, тобто зумовлюють значні зміни в речовинно-енергетичному обміні великих територій. Вони стають центрами найвищого рівня соціальної організованості не лише за рахунок потужної інтелектуальної діяльності, а й унаслідок використання вільної енергії (ентропізації) природних екосистем. Цей складний соціально зумовлений процес повинен стати предметом глибоких екологічних досліджень.

Натомість, м. Старий Самбір (площа - 380 га, населення - 5700 осіб) існує за рахунок продукції, виробленої, головним чином, у Старосамбірському районі, але зерно завозять з 12 інших регіонів України. Одначе, якщо готову хлібобулочну продукцію повністю споживає населення міста, то 53% м'ясних і 16% молочних продуктів вивозять за його межі. Є значна відмінність також у споживанні нафтопродуктів: у Львові вони повністю використовуються для внутрішніх погреб, у Старому Самборі 90% їх витрачається за межами міста - головним чином, на території району.

На міське сміттєзвалище зі Львова в середньому за рік вивозять 732,5 тис.т побутових відходів. Разом з викидами в атмосферу і фізіологічними виділеннями сумарна кількість відходів міста щорічно перевищує 874 тис.т, що становить на одного мешкання 1161 кг на рік, або майже 3,2 кг на добу. Зі Старого Самбора щороку вивозять 4,2 тис.т побутового сміття - 977 кг на одного мешканця, або 2,7 кг на добу. На один гектар площі в м. Львові припадає 75,6, а в Старому Самборі - 14,7 тонни загальних відходів. Таким чином, велике місто стає осередком накопичення брудів, викидів і відходів виробництва, скупчення синантропних консументів (передовсім гризунів і птахів), дикої і культурної антропохорію) флори. Мале місто (районний центр) є постачальником готової продукції до вищого рівня урбанізованості і транспортувальником цієї ж продукції і послуг до систем сільського типу.

 
<<   ЗМІСТ   >>