Розділ 2
теоретичне обгрунтування, Методика та об’єкти педогеохімічних досліджень
екосистем
2.1. Концепція еколого-біогеохімічного статусу і педогеохімічної структури
екосистем
Стійкість екосистем і їх просторово-часова організація ґрунтується на
концептуальних принципах класиків біогеохімії, ґрунтознавства, екології,
ландшафтознавства, визначальні засади яких такі:
- ґрунт – самостійне природне тіло, сформоване у результаті взаємодії факторів
і умов ґрунтоутворення, дзеркало ландшафту (В.В.Докучаєв, 1899);
- ґрунт – біокосне тіло природи, невід’ємний компонент біосфери, існування
якого поза нею неможливе (В.І.Вернадський, 1965);
- біогеохімія – основний науковий напрямок вивчення біосфери – складного
планетного біокосного природного тіла (В.І.Вернадський, 1991);
- міграція хімічних елементів, яка відповідає живій речовині біосфери, -
грандіозний планетарний процес, що існує завдяки сонячній енергії; міграція
хімічних елементів будує і визначає геохімію біосфери і закономірності всіх
явищ у ній (В.І.Вернадський, 1991);
- ґрунт виконує глобальні функції: забезпечення існування життя на Землі;
організації постійної взаємодії великого геологічного і малого біологічного
кругообігів речовини на земній поверхні; регулювання хімічного складу атмосфери
і гідросфери та регулювання біосферних процесів; акумуляції активної органічної
речовини і пов’язаної з нею хімічної енергії. Ґрунтовий покрив – обов’язковий
елемент екосистем, разом із живою речовиною він є визначальним компонентом
біосфери, її біоенергетичного та біогеохімічного режимів (В.А.Ковда, 1991);
- ґрунт, завдяки своїм властивостям, які забезпечують умови життєдіяльності
всіх живих організмів, виконує екологічні функції: біогеоценотичні, літосферні,
атмогідросферні, загальнобіосферні, ноосферні (Е.Д.Нікітін, 1990);
- ґрунт володіє властивостями, які виникли на попередніх етапах еволюції, при
неіснуючому сьогодні поєднанні факторів ґрунтоутворення, внаслідок
палеопедогенезу, а цей набір стійких консервативних властивостей називають
«ґрунт-пам’ять»; ґрунтовий покрив як каркас і джерело інформації про процеси у
ландшафті, «вузол» останнього, в якому зав’язані сучасні і попередні взаємодії
– «книга життя» ландшафту (І.О.Соколов, 1984; Ф.І.Козловський, 1993);
- ґрунт здійснює основні функції у системі міграційних циклів хімічних
елементів: глобального регулятора співвідношення водорозчинних і нерозчинних
форм елементів; підтримання міграції елементів у системі біологічного
кругообігу на суші; глобального акумулятора мікроелементів
(В.В.Добровольський, 1984);
- процеси перетворення речовини та енергії в біогеоценозах і обмін ними з
іншими тілами природи залежать… від ґрунту, який є сумарним результатом
взаємодії всіх компонентів та умов; за словами Б.Б.Полинова (цитую згідно
[377а, с.35], «…ґрунт – з перших моментів свого генезису є продуктом ландшафту
і тому, зрозуміло, відбиває його властивості істотно більше, ніж будь-який
інший компонент» (В.Н.Сукачов, 1964).
Отже, хімічний склад живої, неживої і біокосної матерії безпосередньо
пов’язаний у біосфері, всі частини якої взаємозв’язані і взаємообумовлені як
єдина система. Цим забезпечується стійкість – здатність системи (природної або
антропогенної) зберігати основні якісні параметри у процесі розвитку. Через те,
що мінливість природна риса [316], стійкість визначають як здатність системи
зберігати або відновлювати свої властивості при зовнішніх впливах.
Стійкість геоекосистем забезпечується циклічними процесами і здатністю системи
розвиватися. Вузлом взаємодії і взаємопроникнення біогеохімічних кругообігів
речовини є ґрунтовий покрив. У концепції А.П.Краукліса [278, 279] наголошується
на місці ґрунту у центрі взаємопроникнення, поєднання і перетворення частин
екзосфер, які утворюють земну поверхню у процесі складного
речовинно-енергетичного обміну. Просторово-часова організація геоекосистем
забезпечується ґрунтовим покривом. Унікальність його властивостей, виражених в
еколого-біогеохімічному статусі, визначає стійкість всієї системи. Ґрунт
стабілізує екогеохімічний статус як сучасних, так і палеоекосистем. Водночас
природні цикли речовини можуть зазнавати істотних деривацій під дією
антропогенезу. Отже, кардинальна роль для стійкості геоекосистем належить
біогеохімічній міграційній структурі, зокрема педогеохімічним характеристикам,
а їх моніторинг – основа для оцінки антропогенних змін і, на загал, для
розробки прогнозних моделей та практичних рекомендацій.
Визначальними в еколого-геохімічному аналізі геоекосистем є дефініції:
еколого-геохімічний статус, педогеохімічна міграційна структура, радіальна
міграційна структура, латеральна міграційна структура, часова динаміка,
насиченість ґрунтів хімічними елементами. Еколого-біогеохімічний статус –
певний стан міграційної структури геоекосистем, який характеризується деяким
вмістом хімічних елементів і співвідношеннями між ними у підсистемах:
літогенній основі, водах, живих організмах, ґрунтовому покриві. Останній,
володіючи унікальними властивостями, є маркером екобіогеохімічного стану
геоекосистем. Еколого-біогеохімічний статус геоекосистем визначається
педогеохімічною структурою – це міграційна структура ґрунтового покриву
екосистем, яка характеризується певною інтенсивністю радіальних і латеральних
потоків, функціонально взаємозалежних і взаємопов’язаних.
Педогеохімічна структура, а значить й еколого-біогеохімічний статус
геоекосистем можуть бути фоновими або аномальними (підвищеного чи пониженого
вмісту хімічних елементів). Їх встановлення можливе
- Київ+380960830922