Анотація до роботи:

Войтків П. С. Буроземи пралісів Українських Карпат. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.05 – біогеографія і географія ґрунтів. Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, Україна, 2008.

У дисертаційній роботі подано аналіз чинників ґрунтотворення в пралісових екосистемах Українських Карпат, охарактеризовано екологічні умови формування буроземів.

Вивчення морфології засвідчило деякі відмінності у показниках і ознаках буроземів пралісів і різних типів лісів, зокрема потужності лісової підстилки і верхнього гумусового горизонту, структури, забарвлення, щебенюватості.

Буроземи пралісів характеризуються важкосуглинковим, рідше середньо- легкоглинистим гранулометричним складом і добре вираженою мікроагрегованістю. Зміна загальних фізичних властивостей відбувається у верхніх горизонтах буроземів і зумовлена антропогенним впливом.

Буроземи пралісів характеризуються високим вмістом і запасами гумусу, зокрема у верхній частині ґрунтового профілю, середньою забезпеченістю Нітрогеном, гуматно-фульватним і фульватним типом гумусу. В складі увібраних катіонів переважають катіони Алюмінію, Кальцію, Магнію і значно менший вміст Гідрогену, наявні слабокисла і сильнокисла реакція ґрунтового розчину, висока гідролітична кислотність.

Інтенсифікація процесів внутрішньоґрунтового вивітрювання спостерігається у верхній частині гумусового горизонту в буроземів букових і по всьому профілю буроземів смерекових пралісів.

Аналіз проведених досліджень показав, що буроземи пралісових екосистем Українських Карпат є унікальними, особливо цінними ґрунтами, які потребують охорони і включення їх до Червоної книги ґрунтів.

1. Детально вивчено ґрунти пралісових екосистем Українських Карпат, обґрунтовано їхню екологічну роль і значення.

2. На підставі аналізу природних умов регіону поширення буроземів пралісових екосистем Карпат можна стверджувати, що характерними екологічними умовами їхнього фор-мування є: переважання елювію-делювію карпатського флішу як ґрунтотворної породи, поширення їх зазвичай на гірських розчленованих схилах, переважання атмосферних опадів над випаровуванням і промивний тип водного режиму, широколистяні, хвойно-широколистяні і хвойні ліси з розвинутим трав’яним покривом, які характеризуються знач-ним за об’ємом азотно-кальцієвим біологічним колообігом речовин, інтенсивність вивітрювання і утворення вторинних глинистих мінералів, відносно невеликий вік ґрунтотворення і порівняно незначний вплив антропогенного чинника.

3. Аналіз ґрунтово-географічних досліджень засвідчив, що домінуючим процесом ґрунтотворення в Карпатах є буроземний процес, який ускладнюється дерновим і глейовим. Для буроземів властивими є процеси гумусонакопичення, що спричиняють формування під шаром підстилки темно-бурого гумусового горизонту, а також внутрішньоґрунтового оглинення, що зумовлює формування глинисто-метаморфічного горизонту. Проаналізувавши різні наукові підходи і погляди на формування буроземів, можемо зробити висновок про проблематичність їхньої ґенези, характеру ґрунтотворних процесів, методики їхнього вивчення, систематики, класифікації, а також організації і функціонування ґрунтоохоронної інфраструктури.

4. Вплив лісу на ґрунтотворення і властивості ґрунтів виявляється в інтенсивності процесів синтезу і руйнування органічної речовини, що зумовлено кліматичними показниками, гіпсометрією, видовим складом дерев, складом і властивістю ґрунтотворних порід. Важлива роль у формуванні буроземів поряд з біохімічними процесами належить фізико-механічним процесам, які спричинені коливальними – вібраційними рухами деревної рослинності, зумовлюючи переміщення ґрунтової маси і формування зернисто-грудкуватої структури ґрунтів.

5. Аналіз морфологічної будови профілю буроземів букових пралісів і букових, буково-яворових лісів Ужанського НПП засвідчив деякі відмінності морфологічних показників і ознак. Гумусовий горизонт буроземів букових пралісів характеризується темно-сірим забарвленням з буруватим відтінком, зернистою структурою і незначним вмістом щебенюватого матеріалу. Гумусовий перехідний горизонт сірувато-бурий, дрібногрудкувато-зернистої структури. Перехідний до породи горизонт (НРt) – бурий горіхувато-зернистої структури. Буроземам букових і яворово-букових лісів, на відміну від букових пралісів, властиве дещо світліше забарвлення, порохувато-зерниста структура і відносне збільшення щебенюватості. Гумусовий перехідний горизонт набуває більш буруватого забарвлення, структура грубо-горіхувато-зерниста. Перехідний до породи горизонт однорідного буруватого забарвлення, структура зернисто-дрібно-горіхувата. Дрібнозем материнської породи характеризується ясно-бурим забарвленням і переважанням плитоподібних уламків пісковику. Зменшується потужність гумусового, гумусового перехідного і перехідного до породи горизонту порівняно з буроземами букових пралісів. Суттєва відмінність у морфологічній будові профілю простежена у буроземах царинок, зокрема у формуванні з поверхні дернового процесу.

Морфологічна будова буроземів Угольсько-Широколужанського масиву КБЗ характеризується однотипністю змін, які констатували під час вивчення буроземів букових пралісів Ужанського НПП. Але зазначимо, що в підстилці молодих буково-яворово-дубових лісів не виділяється шару мінералізації порівняно з підстилками букових пралісів, а також збільшення потужності гумусового перехідного горизонту і дещо темнішого його забарвлення. У буроземах під смерековими і мішаними смерековими пралісами морфологія є дуже схожа і дещо відрізняється за потужністю горизонтів, скелетністю, потужністю підстил-ки і вираженістю шарів ферментації та мінералізації. Профілі досліджуваних ґрунтів мають слабку диференціацію на горизонти, характерне темно-буре або буре забарвлення, зернисто-грудкувату або дрібногрудкувато-зернисту структуру, відсутність дернини і вираженість гумусового дернового горизонту.

6. Буроземи пралісів за гранулометричним складом є важкосуглинковими, рідше – середньосуглинковими і легкоглинистими. В буроземах важкосуглинкових серед грануло-метричних фракцій переважає фракція грубого пилу. Фракція мулу в складі дрібнозему представлена в незначних кількостях, а сам розподіл характеризується накопиченням його в середній частині профілю, що є властиве процесу буроземоутворення. В буроземах під яворово-буковими лісами вміст мулу є значно меншим, ніж під буроземами пралісів. Буроземи смерекових пралісів, які сформувалися на елювії-делювії флішу з переважанням сланців за гранулометричним складом дрібнозему є важкосуглинковими. Серед гранулометричних фракцій переважає фракція грубого і дрібного пилу, а розподіл по профілю характеризується поступовим зростанням з глибиною. У буроземах царинки переважає фрак-ція середнього і крупного піску.

Буроземи пралісів мають добре виражену мікроагрегованість. Сумарна оцінка показників мікроагрегатного стану свідчить про те, що вищою якістю мікроструктури характеризуються буроземи букових пралісів, а значно гіршими характеризуються буроземи смерекових пралісів. За щебенюватістю буроземи букових пралісів і букових, яворово-букових лісів характеризуються подібними значеннями. Різко відрізняються значення щебенюватості в буроземі під буково-яворово-дубовим лісом, який характеризується низькими значеннями. Ґрунти під смерековими пралісами за ступенем щебенюватості характеризуються зростанням щебенюватого матеріалу вниз по профілю.

Загальна щільність будови буроземів пралісів Ужанського НПП у верхніх горизонтах становить 0,91–1,23 г/см. Значно більшою щільністю характеризуються буроземи царинок, що пов’язано з розвитком трав’яної рослинності. Найнижчі показники простежені у буроземах під яворово-буковими і буковими лісами. Буроземи під буковими пралісами Угольсько-Широколужанського масиву за загальною щільністю мають дещо менші значення щільності порівняно з буроземами під буково-яворово-дубовими лісами. Буроземи смерекових пралісів мають подібну загальну щільність будови. За щільністю будови дрібнозему буроземи як букових пралісів, так і буроземи під буковими і яворово-буковим лісами Ужанського НПП характеризуються подібними значеннями і поступовим збільшенням щільності будови вниз по профілю. Буроземам царинки властива дещо вища щільність будови дрібнозему. Щільність будови дрібнозему буроземів під буковими пралісами Угольсько-Широколужанського масиву також має подібні значення, а розподіл по профілю – поступовим збільшенням значень глибиною. Щільність твердої фази буроземів пралісів характеризуються в основному подібними значеннями, не відрізняючись значно в ґрунтах як під пралісами, так і під лісами. Результати обчислення загальної шпаруватості в буроземах Ужанського НПП є високі, зокрема у верхньому гумусовому горизонті шпаруватість варіює у межах 62–64%. Значно менші показники шпаруватості в буроземах царинки. У буроземах букового пралісу Угольсько-Широколужанського масиву вона сягає 51,7–55,0%, зменшуючись в буроземах під буково-яворово-дубовими лісами. У буроземах під смерековими пралісами загальна шпаруватість характеризується рівномірним розподілом значень, а величини змінюються від 49,2 до 50,5%.

7. Для буроземів пралісів властивий високий вміст гумусу і найвищі його значення приурочені до верхньої частини гумусового горизонту Н(t), який розміщений безпосередньо під лісовою підстилкою. Профільний розподіл вмісту характеризується його різким спадом у гумусовому перехідному горизонті. В буроземах букових пралісів його вміст майже удвічі, в букових і в яворово-букових лісах утричі нижчий, ніж в горизонті Н(t). За характером профільного розподілу досліджувані ґрунти належать до регресивно-акумулятивного підтипу, акумулятивного типу, який характеризується різким спадом вмісту гумусу з глибиною, що характерно для лісових ґрунтів. Досліджувані ґрунти містять середні запаси гумусу в товщі 0–20 см, а дуже високі запаси гумусу спостерігаємо в буроземах смерекового пралісу. Вміст валового Нітрогену в буроземах під буковими пралісами становить 0,06–0,76%, збагаченість Нітрогеном у верхніх горизонтах є середньою, а нижче по профілю – низькою. Тип гумусу в досліджуваних буроземах пралісів зазвичай гуматно-фульватний і фульватний. Зокрема, у буроземах під буковим пралісом Ужанського НПП тип гумусу верхнього гумусового горизонту – фульватно-гуматний, у нижній частині профілю – гуматно-фульватний. У буроземах під смерековими пралісами у верхньому гумусовому горизонті тип гумусу гуматно-фульватний і фульватний в нижній частині профілю. Буроземи пралісів характеризуються переважанням у складі увібраних катіонів Алюмінію, Кальцію, Магнію і значно меншою кількістю Гідрогену. Кислотність буроземів пралісів за величинами рН сольового має і сильнокислі, і слабокислі значення. У буроземах букових пралісів реакція ґрунтового розчину є сильнокислою. Буроземи під смерековими пралісами характеризуються сильнокислою реакцією ґрунтового розчину. Актуальна кислотність в буроземах пралісів змінюється від слабокислої до нейтральної реакції. Зокрема, величина рН водного у ґрунтах є середньо- і слабокислою. Значення реакції ґрунтового розчину в буроземах під смерековим пралісом змінюються від середньокислих (у підстилці) до сильнокислих (у ґрунтовому профілі). Гідролітична кислотність буроземів пралісів є надзвичайно високою.

8. У валовому хімічному складі буроземів пралісів переважають оксиди Силіцію, Алюмінію, Феруму. Розраховані молекулярні відношення у буроземах під буковими пралісами засвідчують про винесення півтораоксидів з ґрунтового профілю. Молекулярне відношення Al₂O₃/Fe₂O₃ свідчить про переважання півтораоксиду Алюмінію над Ферумом у ґрунті і рівномірний його розподіл по профілю, тоді як в буроземах під смерековим пралісом молярне відношення SiO₂/R₂O₃ вужче. Показники фактора вилуговування свідчать, що відбувається вилуговування оксидів Кальцію і Магнію в досліджуваних ґрунтах. Однак у буроземах під буковим пралісом вилуговування є менш інтенсивним, ніж у буроземах під смерековими пралісами. Інтенсифікація процесів внутрішньоґрунтового вивітрювання простежена у верхній частині гумусового горизонту буроземів букового пралісу і по всьому профілю буроземів смерекового пралісу, про що свідчить збільшення вмісту конституційної води і коефіцієнта зміни силікатної частини ґрунту.

9. Виходячи з результатів проведених комплексних досліджень буроземів і унікальності пралісових екосистем Українських Карпат рекомендуємо буроземи пралісів Ужанського НПП, Карпатського НПП і Карпатського БЗ віднести до особливо цінних ґрунтів. Отримані матеріали досліджень важливі для розробки екологічних паспортів на цінні ґрунтові об’єкти, а також створення кадастру особливо цінних ґрунтів України, організації системи реальної охорони буроземів пралісів і включення їх до Червоної Книги ґрунтів.

Публікації автора:

1. Войтків П. С. Особливості морфологічної будови буроземів пралісів Українських Карпат / Войтків П. С. // Агрохімія і ґрунтознавство. – Харків. – 2006. – С. 26–28.

2. Войтків П. С. Буроземи пралісів Ужанського національного природного парку / П. Войтків, І. Іванега // Вісник Львів. ун-ту. Серія географічна. – Львів, 2006. – Вип. 33. – С. 43–53. (Автору дисертації належить: аналіз морфологічної будови і властивостей буроземів пралісів. Доробок автора – 70%).

3. Войтків П. С. Фізичні властивості буроземів пралісів Українських Карпат / Войтків П. С. // Наук. вісн. ВДУ ім. Лесі Українки. Серія географія. – Луцьк, 2006. – № 2. – С. 104–107.

4. Войтків П. С. Історія дослідження буроземів Українських Карпат / Петро Войтків // Історія української географії. Всеукр. науково-теоретичний часопис. – Тернопіль : Підручники і посібники, 2007. – Вип. 15 – С. 75–81.

5. Войтків П. С. Гумусовий стан буроземів пралісів Українських Карпат / Войтків П. С., Іванюк Г. С. // Наук. вісн. ВДУ ім. Лесі Українки. Серія географія. – Луцьк, 2007. – № 2. – С. 5–11. (Автору дисертації належить: аналіз вивчення гумусового стану буроземів, а також результати власних аналітичних досліджень. Доробок автора 70%).

6. Войтків П. С. Особливості буроземного процесу грунтотворення в ґрунтах Українських Карпат / Войтків П. С. // Наукові записки Вінницького державного педагогічного університету ім. М. Коцюбинського. Серія : Географічна. – Вінниця, 2007. – Вип. 14. – С. 147–156.

7. Войтків П. С. Кислотно-основні властивості буроземів пралісів Українських Карпат / П. Войтків // Вісник Львів. ун-ту. Серія географічна. – Львів, 2008. – Вип. 35. – С. 40–48.

8. Войтків П. С. Фізичні властивості буроземів смерекових пралісів Чорногірського масиву / Петро Войтків // Збірник наукових праць. Ґенеза, географія та екологія ґрунтів. – Львів. 2008. – С. 128–135.

9. Войткив П. С. Буроземы пралесов Украинских Карпат // Войткив П. С. // Материалы V Всероссийского съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева. – ЗАО “Ростиздат”, Ростов-на-Дону – С. 342.

10. Войткив П. С. Содержание и запасы гумуса в буроземах пралесов Украинских Карпат / П. C. Войткив // Материалы международной научно-практической конференции “Почва как носитель плодородия”. – Санкт-Петербург, 2008. – С. 157-158.