Екологія/6. Екологічний моніторинг

К.б.н. Филипчук Т.В., Сенькович І.І.

Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, Україна

Вплив вирубки лісів на колообіг Карбону

у водозбірно-басейнових екосистемах р. Сірет

 

За останні десятиріччя в Українських Карпатах постійно зростає площа зрубів та післялісових луків [1, 2]. Роль лісів і лісистості водозбірної площі полягає у підтриманні підґрунтового, інфільтраційного стоку на належному рівні. Надзвичайно актуальним на сьогоднішній день є вивчення процесів утворення, перетворення та циркуляції Карбону в природі за дії антропогенного навантаження, змін кліматичного характеру та природного забруднення. 

Нами були проведені системні обстеження лісових та післялісових земель (зрубів) Українських Карпат і Прикарпаття на предмет вмісту Карбону у ґрунтах і поверхневих водах водозбірно-басейнових екосистем (ВБЕ) р. Сірет. Дослідження проводили протягом березня-квітня 2013 року. Проби з досліджуваних ВБЕ відбирали з територій 11 населених пунктів Чернівецької області. У поверхневих водах Карбон визначали за вмістом СО2, а у поверхневому шарі ґрунту – методом мокрого спалювання, розробленого Тюріним і модифікованим Ф.З. Бородуліною [3].

За результатами досліджень виявлено достовірне зменшення вмісту Карбону у ґрунтах на зрубах досліджуваних екосистем: м. Сторожинець, смт. Берегомет, с. Кам’яна, с. Глибока та с. Куликівка відповідно на 57; 51; 49; 77 і 59 % (рис. 1). Очевидно, це один із найвагоміших наслідків зміни колообігу Карбону при збезлісенні, оскільки деревна рослинність у процесі фотосинтезу засвоює СО2 атмосфери, який надалі переходить у ґрунти у вигляді опаду та відпаду лісової підстилки. Натомість, на зрубі с. Вовчинець встановлено достовірне збільшення вмісту Карбону порівняно з лісовими ґрунтами досліджуваної території у 4 рази (рис. 1). Ймовірно, на даному зрубі безладно залишені не використані відходи рубок, які перегниваючи збагачують Карбоном ґрунти і частково повертають СО2 в атмосферу. Іншою причиною може бути мізерна площа зрубу порівняно з площею оточуючих її лісів.

Рис. 1. Вміст Карбону у ґрунтах порушених ВБЕ р. Сірет,

 у % відносно контролю

 

         За вмістом Карбону у поверхневих водах р. Сірет, результати наших досліджень показали достовірне збільшення даного показника для порушених ВБЕ м. Сторожинець, с. Кам’яна, м. Глибока, с. Стара Жадоба, смт. Берегомет, с. Комарівці та с. Тисовець на 19 – 63 % (рис. 2).

Рис. 2. Вміст Карбону у поверхневих водах порушених ВБЕ р. Сірет, у % відносно контролю

Відомо [4], що ліс сприяє збільшенню запасів підземних вод, зберігаючи вологу атмосферних опадів, завдяки чому річкові екосистеми отримують рівномірне живлення підземними водами. Однак на зрубах відкрита поверхня ґрунтового покриву руйнується безпосередньо при стіканні дощових і талих вод. Процес змиву настільки інтенсивний, що гумусовий горизонт практично змивається поверхневим стоком води.

Зниження вмісту Карбону у поверхневих водах дослідної ВБЕ с. Селятин на 25 % порівняно з водозбором лісових земель можна пояснити можливим всиханням смерекових лісів, тоді як на зрубі відбуваються сукцесійні відновлюючі зміни. За рахунок таких змін збалансованість процесів колообігу води і Карбону водозбірно-басейнових екосистем с. Селятин краща на зрубі, ніж на лісових землях.

Отже, встановлено антропогенне порушення колообігу Карбону, оскільки його вміст у ґрунтах на зрубах досліджуваних ВБЕ р. Сірет зменшується в межах 49 – 77 % порівняно з лісовими землями, а вміст у поверхневих водах досліджуваних порушених ВБЕ, навпаки – збільшується в межах 19 – 63 %.

Література

1.     Матвійчук Б.В. Кругообіг органічного вуглецю в агроценозі Північного Лісостепу / Б.В. Матвійчук, О.П. Рябчук // Вісник Житомирського національного агроекологічного університету. Науково-теоретичний збірник. – 2011. –  № 1 (28). – С. 136–144.

2.      Від неконтрольованих рубок страждають ґрунти / Дмитрук Ю. [Електронний ресурс]: http://www.carpathians.eu/statti/stattja/article/vid-nekontrolovanikh-rubok-strazhdajut-gvrunti.html

3.     Федорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды: Учебн. пособие для студ. высш. учебн. заведений. – М.: ВЛАДОС, 2001. -  288 с.

4.      Опыт агрегированной оценки основных показателей биопродукционного процесса и углеродного бюджета наземных экосистем России / А.З. Швиденко, С. Нильссон, В.С. Столбовой и др. // Экология. – 2000. – Вып. 6. – С. 403–410.