Напрями та перспективи комплексних географічних стаціонарних досліджень (на прикладі Димерського КГС)

Представлено результати досліджень сезонних станів ландшафтів та пов’язаних з ними особливостей міграції забруднюючих речовин на Димерському комплексному географічному стаціонарі. Визначено перспективи подальших досліджень у цих напрямах.

Скачати статтю з рисунками і таблицями у форматі MS Word одним файлом Завантажити статтю

Димерський комплексний географічний стаціонар (КГС) Інституту географії НАНУ розташований у південній частині Київського Полісся, на межиріччі Дніпро-Здвиж. Він знаходиться у Вишгородському районі Київської області на відстані понад 40 км на північ від Києва і близько 68 км на південь від Чорнобильської АЕС. Дослідницький полігон включає ландшафтні комплекси, що мають характерні поліські риси і можуть розглядатися як еталонні щодо своєї структури і функціонування. На експериментальній базі Димерського КГС з 1981р. ведуться систематичні ландшафтознавчо-геофізичні і ландшафтознавчо-геохімічні спостереження. Це дало можливість опрацювати методику моделювання динамічних станів ландшафтів, укласти графічні і графічно-цифрові моделі станів різної тривалості, зокрема багаторічно-сезонних. На основі гідрокліматичних та геохімічних критеріїв було розроблено класифікацію типів станів фонових ландшафтів Київського Полісся та дано їхню детальну характеристику [6, 8]. Також проводиться вивчення змін міграційних процесів у часі під впливом найбільш динамічних ландшафтних передумов – гідротермічних [3, 5, 7]. Особливої уваги у цих дослідженнях надається динаміці геохімічних параметрів ландшафтних комплексів (вмісту хімічних елементів, зміни pH та ін.). Зокрема, з цією метою під керівництвом Гриневецького В.Т. за допомогою лізиметрів здійснюється систематичний відбір зразків ґрунтового фільтрату [4, 6].
Опрацьовані методичні підходи та результати багаторічних спостережень на Димерському КГС дали можливість провести дослідження сезонних станів поліських ландшафтів. Оскільки середньосезонні показники не розкривають багатьох особливостей досліджуваних станів ландшафтів, їх вивчення доповнено розглядом станів меншої часової розмірності – внутрішньосезонних станів (сезонних фаз) ландшафтів. Виділення таких фаз здійснено за специфічним набором добових станів (на рівні їх типів і підтипів).
Більш детальне вивчення просторової структури сезонних станів ландшафтів проведено на прикладі зимового стану 1982/83 pp. ландшафтів полігону стаціонару. Укладено серію картосхем зимових фаз ландшафтів, на яких для кожного ландшафтного урочища відображено основні характеристики цих фаз (глибину промерзання ґрунту, висоту снігового покриву та їх тенденції, інтенсивність основних ландшафтних процесів) (рис. 1) [8].
Одним із напрямків досліджень на Димерському КГС є вивчення закономірностей перерозподілу забруднюючих речовин у ландшафтних комплексах. З метою визначення стану та динаміки забруднення поліських ландшафтів на дослідницькому полігоні Димерського КГС проводяться дослідження міграції важких металів, зокрема, Cu, Zn, Sr, Pb [1], які, крім радіаційного, є одними з найбільш поширених і небезпечних видів техногенного забруднення поліських ландшафтів.

Рис. 1. Зимова фаза ландшафтів (1982/83 pp.) (приклад однієї з фаз), картосхему укладено на ландшафтній основі, створеній B.C. Давидчуком

Зростання антропогенного тиску на ландшафтні комплекси незмінно призводить до підвищення вмісту забруднювачів у даному випадку, важких металів у ґрунті. Встановлено, що найвищі концентрації важких металів фіксуються у безпосередній близькості від джерела емісії. При цьому, посиленому тиску із стабільним надходженням забруднювачів піддаються відкриті ландшафтні комплекси основних поверхонь морено-зандрових рівнин. Менші концентрації забруднювачів фіксуються у таких же, але залісених, ландшафтних комплексах. Також порівняно менший вміст забруднювачів спостерігається на схилах моренно-водно-льодовикових рівнин.
З метою детальнішого вивчення вторинного перерозподілу забруднювачів у поліських ландшафтах та різночасових особливостей їхньої міграції у межах Димерського КГС було проведено дослідження розподілу хімічних елементів по катенах [7]. Спостереження проводилось на чотирьох точках на кожному із профілів (рис. 2).
Аналіз ландшафтної структури і ландшафтно-геохімічних умов показує загальний напрямок перерозподілу забруднюючих речовин на досліджуваній території із водними потоками. Опрацювання ландшафтно-геофізичної інформації за результатами багаторічних стаціонарних спостережень дає можливість диференціювати загальну схему поверхневого перерозподілу забруднювачів відповідно до сезонних гідротермічних особливостей – встановити сезонні варіанти міграційних структур певної території на основі аналізу станів ландшафту, які розглядається як моделі сталих міграційних обстановок для відповідного часового відтинку [2].
Перспективним є здійснення контролю вмісту забруднювачів по профілю ландшафтно-геохімічних спряжень (катен) з урахуванням змін гідротермічних обстановок протягом року, зокрема з використанням штучних сорбентів. Такі дослідження проведені нами на вищезазначених двох модельних профілях у межах кількох типових станів ландшафтів – ранньовесняного, пізньовесняного та літнього. Виконано ряд експериментальних спостережень з використанням штучних сорбентів, що надало можливість простежити деякі сезонні зміни інтенсивності процесів латеральної міграції важких металів [7].

Рис.2. Дослідження розподілу хімічних елементів на полігоні Димерського КГС

Встановлено, що штучний фосфат-целюлозний сорбент здатний фіксувати V, Cr, Zn, Y, Pb, які містяться у ґрунті, протягом всіх періодів експерименту .У деяких випадках виявлено перевищення вмісту хімічних елементів на сорбційному матеріалі порівняно з валовим вмістом у ґрунті. Із трьох фіксованих періодів, протягом яких проводився експеримент, найсприятливішими умовами для здійснення латеральної міграції хімічних елементів є ранньовесняний. Для цього періоду найпомітнішою є тенденція залежності накопичення їх на сорбенті від положення точки у ландшафтному комплексі і його стану. Стосовно інших періодів спостережень ознаки залежності накопичення важких металів на сорбентах не такі очевидні через значну внутрішньосезонну мінливість процесів латеральної міграції та, відповідно, недостатню кількість даних послідовного одночасного ряду спостереження на обох катенах. Експериментальні дослідження таких процесів є перспективними. Постановка такого експерименту потребує стаціонарних спостережень у різних ландшафтних умовах з використанням більшої кількості зразків.
Стаціонарні дослідження залишаються важливою і необхідною методичною складовою вивчення різних аспектів динаміки і функціонування ландшафтів. Проте традиційні стаціонарні методи на даний час потребують поєднання з новітніми методами досліджень ландшафтів: використання даних ДЗЗ, застосування ГІС-технологій та ін. Дослідницькі полігони комплексних географічних стаціонарів можуть бути основою наземного супроводу дистанційного зондування поверхні Землі. Це дасть можливість екстраполювати отримані дані на суміжні території.

1.  Голубцов О.Г., Галаган О.О. Місцеві особливості формування первинного поля забруднення (на прикладі ландшафтів Димерського модельного полігону). // Наук. зап. Вінницького держ. пед. ун-ту. Сер. географія. - 2008. - Вип. 17. - С. 5-9.
2. Голубцов О.Г., Мисник С.В. Сезонні умови формування міграційної структур територій (на прикладі ландшафтів Димерського модельного полігону) // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И.Вернадского. Серия «География». Том 21 - (60). - 2008. - №3. - С. 129-140.
3. Гриневецкий В.Т., Онищенко И. П., Галаган А. А. Стационарные исследования условий формирования миграционных ситуаций в агро- и лесных ландшафтах Киевского Полесья. // Географические исследования в зоне аварии на Чернобыльской АЭС. - К., 1994. Деп. в ГНТБ Украины 20.07.1994. - № 1328. - C. 62-97.
4. Гриневецький В.Т., Шевченко Л. М., Ющенко Я. І. Хімічний склад і кислотність ґрунтового фільтрату у поліських ландшафтах. // Укр. геогр. журнал. - 1995. - № 4. - С. 25-31.
5.  Гриневецький В.Т., Давидчук B.C., Петров М.Ф. Гідротермічні передумови міграції радіонуклідів у Чорнобильській зоні // Бюлетень екологічного стану зони відчуження та зони безумовного (обов’язкового) відселення. - 2003. - № 2. - С.13-22.
6. Гриневецький В.Т., Маринич О.М., Шевченко Л.М. Стаціонарні геофізичні і геохімічні дослідження ландшафтів Київського Полісся. - К: Наук. думка, 1994. - 107с.
7. Самчук А.І., Голубцов О.Г., Галаган О.О. Просторово-часові особливості розподілу важких металів у антопогенізованих поліських ландшафтах // Укр. геогр. журнал - 2009, №1. - С. 19-25.
8. Чехній В.М. Порівняльний аналіз сезонних станів ландшафтів Київського Полісся та Середнього Побужжя: автореф. дис. на здобуття наук. ступеню канд. геогр. наук.: спец. 11.00.01 “Фізична географія, геофізика і геохімія ландшафтів”. - К: 2003. - 20 с.

V. Grynevetsky, O. Golubtsov, V. Chekhniy
THE DIRECTIONS AND PROSPECTS OF COMPLEX STATIONARY GEOGRAPHIC RESEARCH (DYMER COMPLEX GEOGRAPHIC STATION CASE STUDY)

Considered in the paper are the results of research of seasonal states of landscapes and pollutants migration at Dymer Complex Geographic Station. The prospects of further research are determined.
Key words: stationary landscape research, seasonal states of landscapes, pollutants migration.