Анотація до роботи:

Слюсарчук І.І. Пізньоголоценова еволюція ґрунтів Надзбруччя. – 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, 2008.

У дисертації вперше на основі системних досліджень похованих під Траяновими валами, а також утворених на них ґрунтах виявлено особливості еволюції ґрунтового покриву території Придністров'я. Встановлено, що 2500–3000 років тому клімат змінювався від степового ариднішого до лісового (лісостепового) вологішого з відповідними часовими перемінами рослинності – від степової (лучно-степової) до лісової (лісостепової). Відповідно на час насипання земляних валів у ґрунтовому покриві превалювали чорноземні ґрунти, а на сьогодні на цій же території переважають опідзолені, переважно сірі лісові.

Показники похованих під Траяновими валами ґрунтів мають істотні відмінності, порівняно з сучасними ґрунтами, які розвивалися на денній поверхні. Характерними рисами палеоґрунтів є, найперше, їх менша кислотність, вищий вміст обмінних катіонів, особливо обмінного кальцію та більша ступінь насиченості основами. Відмітимо, що вміст гумусу у похованих ґрунтах, при його перерахунку з огляду на процеси діагенезу, перевищує такий для сучасних відмін. Виділяються поховані ґрунти і морфолого-морфометричними особливостями структури профілів.

Виявлено, що валовий вміст важких металів у похованих і сучасних ґрунтах близький, при певних геохімічних особливостях кожного елементарного ландшафту, який характеризується іманентними показниками кількості хімічних елементів. Водночас рухомість важких металів у сучасних ґрунтах істотно більша, ніж у похованих. Для профільного розподілу досліджуваних металів спостерігається приуроченість їх максимумів до материнської породи похованих ґрунтів, тоді як у сучасних відмінах, які розміщені на валах найбільша кількість хімічних елементів – у верхньому гумусовому горизонті, а у фонових ґрунтів – в ілювіальній частині профілю.

У роботі вперше для території України системно досліджені поховані під Траяновими валами ґрунти Надзбруччя та виявлено спрямованість природної еволюції ґрунтового покриву.

1. Під Траяновими валами Надзбруччя поховані лучні та опідзолені чорноземи, що характеризуються деякими спільними рисами морфології і морфометрії. Результатом слабкої інтенсивності радіальних потоків, безпосередньо пов'язаних з кількістю опадів та коефіцієнтом зволоження загалом, стала їх короткопрофільність, що свідчить про аридність клімату на етапі їх формування (коефіцієнт зволоження 0,70).

2. Виявлено, що будова профілів сучасних ґрунтів на земляних валах, тотожна з похованим ґрунтом, істотно відрізняючись від сучасних зональних відмін. Такий перебіг ґрунтогенезу вказує на вплив інформаційного поля сформованих генетичних горизонтів. Стохастичне насипання останніх при будівництві валу не змінює інформаційного коду раніше утвореного ґрунту, що підтверджується надалі при розвитку нового профілю на насипному матеріалі. Проте це питання потребує подальшого вивчення в умовах інших ландшафтів та експериментального моделювання.

3. Гранулометричний склад материнської породи визначально вплинув на перебіг елементарних ґрунтоутворюючих процесів і ґрунтогенез загалом. Потужність профілів похованих ґрунтів складає: лучно-чорноземного ґрунту Вигоди – 85 см (вміст фізичної глини у породі–76,6%); чорнозему опідзоленого Гермаківка – 81 см (69,0 %); чорнозему опідзоленого Завалля – 150 см (65,3 %); лучно-чорноземного ґрунту Залісся–75 см (88,4 %).

4. Встановлено, що властивості похованих ґрунтів хронорядів різних елементарних ландшафтів ближчі між собою, ніж із зональними ґрунтами, розміщеними безпосередньо біля Траянових валів. В останніх менший вміст гумусу (порівняно з перерахованою кількістю у похованих), обмінного кальцію, суми обмінних основ та ступінь насиченості основами, але більша гідролітична кислотність, що підтверджує належність ґрунтів до чорноземних на час будівництва валів.

5. Валовий вміст важких металів характеризується іманентними особливостями у кожного з ґрунтів, проте, загалом, їхня кількість у похованих та у ґрунтах денної поверхні близька, а для окремих металів – більша у похованих ґрунтах. Отже, ґрунти сучасних ландшафтів не забруднені важкими металами, вміст яких досить стабільна величина. Встановлену кількість хімічних елементів доцільно використовувати як фонову для ґрунтів середнього Придністров'я. Найбільших змін за час після будівництва валів зазнав профільний розподіл валового вмісту важких металів, максимуми яких приурочені до карбонатного, сорбційного, глеєвого, агрогенного геохімічних бар’єрів.

6. Головна відмінність за геохімією сучасних та палеоґрунтів полягає у підвищеній рухомості важких металів, що треба розглядати як позитивне явище у контексті забезпеченості культурних рослин агроландшафтів есенціальними елементами та негативне з точки зору зростання небезпеки виносу хімічних елементів з ґрунтосфери у навколишнє середовище. Останнє може супроводжуватися забрудненням поверхневих і підземних вод, а також зменшенням запасів мікроелементів у ґрунтах агроландшафтів.

7. Згідно з існуючими методиками дослідження палеоґрунтів можливо обчислити тільки середню за етап швидкість ґрунтогенезу, яка досить істотно змінюється у часі. Виявлено, що на початкових стадіях сукцесії вона може складати до 2 мм/рік (розріз В-6), надалі після формування верхнього гумусового горизонту швидкість ґрунтоутворення сповільнюється і становить 14–20 мм/100 років. Для ґрунтів непорушених ландшафтів середня інтенсивність ґрунтогенезу не перевищує 10 мм/100 років. Цей процес великою мірою залежить від динаміки ландшафтно-екологічних умов та субстрату на якому утворюється ґрунт.

8. Гранулометричний склад похованих і зональних ґрунтів у більшості випадків тотожний (зональні ґрунти мають вищий вміст пилу, найперше – крупного, поховані – дрібнодисперсних частинок), а відмінності стосуються, перш за все, профільного розподілу гранулометричних фракцій. Материнські породи території дослідження (глини проблемного генезису, здебільшого доплейстоценового віку) стали причиною сповільненого водообміну та ослаблення процесів внутріґрунтового вивітрювання, що сприяло формуванню короткопрофільних, але з потужним гумусовим горизонтом ґрунтів, внаслідок гумусоакумулятивного процесу.

Коефіцієнт диференціації мулу (К_Д) у похованих ґрунтах Вигоди, Гермаківки та Завалля завжди менший від такого у зональних і свідчить про слабкий перерозподіл дрібнодисперсних частинок у профілі ґрунтів того часу, тоді як сірі лісові зональні ґрунти за величиною К_Д належать до текстурно диференційованих. Їхніми аналогами за перерозподілом мулу є поховані ґрунти Залісся, причиною якого було оглинення на місці в умовах інтенсивного оглеєння ґрунтоутворюючої породи.

9. Аналіз будови профілів та властивості різновікових ґрунтів Надзбруччя свідчать про зростання гумідності клімату протягом останнього етапу голоцену (починаючи з 3000 р. т.н.), яке зумовило посилення низхідних міграційних потоків та сприяло елювіально-ілювіальній диференціації речовин, а зміна степової (лучної) рослинності лісовою – й розвиток процесів опідзолення. Відповідно, еволюція ґрунтів досліджуваної території відбувалася від чорноземів до темно-сірих і сірих лісових ґрунтів – під лісовою рослинністю та чорноземів опідзолених – під трав'янистою.

Рекомендації виробництву

1. Для організації моніторингу якісного стану ґрунтового покриву як в межах антропогенних, так і природних ландшафтів Надзбруччя нами пропонуються фонові величини вмісту важких металів: Pb–14,8±4,01; Cd–0,73±0,32; Cu–16,6±4,55; Ni–25,8±9,0; Cr–12,7±5,12; Zn–42,5±13,4; Mn–544±183; Cu-r–0,54±0,40; Ni-r–1,03±0,88; Cr-r–0,56±0,19; Zn-r–1,30±0,53; Mn-r–12,8±22,5.

2. Будівництво земляних оборонних валів на території Надзбруччя відбувалося 2430 років тому, що доцільно враховувати при характеристиці історичних подій в Україні та аналізі діяльності людності залізного віку.

3. При палеогеографічних дослідженнях аналіз розвитку профілів різновікових ґрунтів доцільно проводити на основі відносних величин структури профілю, а не їх абсолютних потужностей. Для цього пропонуємо розраховувати відношення потужності гумусового горизонту, гумусованих та перехідних горизонтів до глибини залягання материнської породи.

Публікації автора:

1. Дмитрук Ю.М. Кластерний аналіз геохімії ґрунтів елементарних ландшафтів Покутсько-Буковинських Карпат /Ю.М.Дмитрук, І.І.Слюсарчук // Фізична географія і геоморфологія. Вип. 46. Том 1.- Київ, 2004.- С. 48–56.

2. Дмитрук Ю.М. Районування екологічного стану ґрунтів Західного Лісостепу для цілей моніторингу / Ю.М.Дмитрук, І.І.Назаренко, І.І.Слюсарчук // Наук. записки Тернопільського держ. пед. ун–ту. Серія: географія. № 2.- Част. 2.- 2004.- С. 85–90.

3. Слюсарчук І.І. Властивості ґрунтів, утворених на Траянових валах середнього Придністров'я / І.І.Слюсарчук // Науковий часопис Національного педагогічного університету імені М.П.Драгоманова. – Серія 4. Географія і сучасність. – Вип. 19. – Київ: Ви-тво Національного педагогічного університету імені М.П.Драгоманова. – С. 115–122.

4. Дмитрук Ю.М. Геохімія нікелю в ґрунтах агробіогеоценозів Прут-Дністровського межиріччя / Ю.М.Дмитрук, І.І.Слюсарчук // Генеза, географія та екологія ґрунтів. - Зб. наук. праць. - 2003.- Львів: Видавн. центр ЛНУ.- С. 126–130.

5. Слюсарчук І. Перерозподіл мулистої фракції у похованих ґрунтах Придністров'я / І.І.Слюсарчук // Наук. вісник ЧНУ. – Вип. 391. Географія. – Чернівці: Рута, 2008. – С. 27–34.

6. Слюсарчук І.І. Поховані ґрунти річкових долин басейну Дністра/ І.І.Слюсарчук, І.В.Харук // Річкові долини: Природа–ландшафти–людина.–Зб. наук. праць.–Чернівці–Сосновець:Рута,2007.–С. 237–240.

7. Дмитрук Ю.М. Оцінка вмісту нікелю в ґрунтах елементарних ландшафтів Покутсько-Буковинських Карпат на основі геохімічних коефіцієнтів / Ю.М.Дмитрук, І.І.Слюсарчук // Ґрунтознавство. – 2003.- Том 4.- № 1–2.- С. 78–83.

8. Дмитрук Ю.М. Вплив антропогенної діяльності на окремі показники ґрунтів агроландшафтів Прут-Сіретської лісолучної області / Ю.М.Дмитрук, І.І.Слюсарчук // Стан і розвиток агропромислового виробництва в межах єврорегіону „Верхній Прут”. Матеріали 1-ї міжнар. наук.-практ. конф. Чернівці, 2003.- С. 8–10.

9. Слюсарчук І.І. Особливості профільного розподілу важких металів в сірих лісових ґрунтах агроекосистем Західного Лісостепу / І.І.Слюсарчук, Ю.М.Дмитрук // Наук. вісник ЧНУ. Вип.193. Біологія.- Чернівці: Рута, 2004.- С. 160–170.

10. Дмитрук Ю.М. Методика кластерного аналізу геохімії ґрунтів елементарних ландшафтів Покутсько-Буковинських Карпат / Ю.М.Дмитрук, І.І.Слюсарчук // Ландшафтознавство: традиції і тенденції. Матеріали міжнар. наук. конфер. 8–12 вересня 2004 р.- Львів, 2004.- С. 129.

11. Слюсарчук І.І. // Вміст важких металів у сучасних і похованих голоценових ґрунтах / І.І.Слюсарчук // Вісник аграрної науки. – 2008. - № 1.- С. 69–71.