Львівський національний університет імені Івана Франка



РУТИНСЬКИЙ МИХАЙЛО ЙОСИПОВИЧ

УДК 911.2 : 551.4

Метризація екологічного стану ландшафтних систем (на прикладі НПП “Подільські Товтри”)

11.00.11 – конструктивна географія і раціональне використання природних ресурсів

АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата економічних наук

Львів - 2002

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі раціонального використання природних ресурсів і охорони природи Львівського національного університету імені Івана Франка Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: кандидат географічних наук, доцент Кукурудза Семен Ілліч, кафедра раціонального використання природних ресурсів і охорони природи, Львівський національний університет імені Івана Франка, професор.

Офіційні опоненти:

доктор географічних наук, професор Петлін Валерій Миколайович, кафедра фізичної географії, Львівський національний університет імені Івана Франка, професор;

кандидат географічних наук, доцент Гудзевич Анатолій Васильович, кафедра фізичної географії, Вінницький державний педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського, завідувач.

Провідна установа: Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, м.Чернівці.

Захист відбудеться 1 березня 2002 року о 1500 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 35.051.05 у Львівському національному університеті імені Івана Франка (79000, м. Львів, вул. П.Дорошенка, 41).

З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Львівського національного університету імені Івана Франка (79005, м. Львів, вул. Драгоманова, 5).

Автореферат розісланий 31 січня 2002 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради кандидат географічних наук, доцент Волошин І.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Ландшафтознавство вступило в новий постнекласичний етап розвитку. Інформаційно-екотехноцентричне за суттю, суспільство ХХІ-го століття ставить перед ним задачу продукування своєчасної, об’єктивної й вичерпної інформації про реальний екологічний стан геосистемно організованого середовища людського існування. Сучасне ландшафтознавство повинно володіти адекватним наукометричним арсеналом, щоб оперативно й повною мірою задовільняти нагальні суспільні запити, які невпинно урізноманітнюються.

Поділяючи думку В.М.Пащенка про те, що “оцінювальне визначення екостанів досліджуваних об’єктів, з’ясування негативних, нейтральних чи позитивних екоситуацій...” [1999, с.59] веде до продуктивної екологізації ландшафтознавства, додамо: предметне звернення дослідників до екостану ландшафтних систем визначатиме, на наш погляд, одну з чільних тенденцій розвитку наук про геосистемно організоване довкілля (ландшафтної екології й постнекласичного ландшафтознавства) у ХХІ-му столітті.

Своєчасно й доречно, у даному контексті, виносити на порядок денний ландшафтознавчої науки початку ХХІ-го століття задачу метризації екостану ландшафтних систем, тобто строго уніфікованого вимірювання, кількісного обліку, наукометричного аналізу й синтезу структурно-функціональних параметрів організації геосистем у ландшафтному просторі-часі з метою продукування вичерпної наукометричної характеристики ландшафтних утворень довільного таксономічного рівня і підходу до їх структурного виділення поряд з їх традиційно-описовою вербальною характеристикою.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційне дослідження пов'язане з наступними науково-дослідними темами, які безпосередньо виконував здобувач: 1. Держбюджетною темою ВЕ-714Б “Розробити систему метризації природних комплексів для оцінки екологічної ситуації в регіоні”, номер державної реєстрації 0196V017375. 2. Наукововими дослідженнями, передбаченими “Договором про творчу співдружність між ЛНУ імені Івана Франка та НПП ”Подільські Товтри”.

Мета і задачі дослідження. Метризація різносутнісних параметрів структури і функціонування ландшафтних систем, а відтак їх еколого-ландшафтометричний аналіз, опертий на методологію багатовимірного матема-тичного синтезу сутнісних ознак (факторів) сучасного стану досліджуваних систем становлять мету дисертаційного дослідження. Відповідно до постав-леної мети, сформульовано такі задачі:

- розробити концепційно-теоретичні засади еколого-ландшафтометричного аналізу та синтезу відповідно до системно-синергетичної наукової парадигми;
- сформувати поняттєво-термінологічний апарат екологічної ландшафтометрії як напряму дослідження ландшафтних систем;
- розробити концепційну модель метризації екостану ландшафтних систем;
- запропонувати й структуризувати сукупність змінних, що описують стан ландшафтної системи, найрепрезентативніших щодо розкриття екологічних аспектів її існування в ландшафтному просторі-часі;
- математично оцінити ландшафтну детермінованість інтегрального екологічного стану геосистемно організованої території дослідження;
- обґрунтувати доцільність застосування еколого-ландшафтометричного аналізу для конструктивного вирішення ряду конкретних прикладних проблем природоохоронної практики.

Об'єктом дослідження є староосвоєні ландшафтні райони національного природного парку “Подільські Товтри” та фонові типи таксономічно супідрядних антропогенних ландшафтних систем, що входять у їх склад.

Предметом дослідження є екологічний стан ландшафтних утворень, оцінений згідно з загальнонауковими вимогами системно-синергетичної парадигми, тобто через відповідні “описи в термінах простору станів, що включає деяке число динамічних змінних і набір параметрів, який відповідає даному конкретному (таксономічному – М.Р.) рівневі” [Дж.Ніколіс, 1989. с.224]

Методи дослідження. Для обгрунтування концепційних засад, розробки алгоритму та метризації репрезентативних показників екостану ландшафтих систем використовувалися аналітичні (вивчення статистичних і літературних джерел, аналіз фондових матеріалів і результатів лабораторних досліджень) та польові методи досліджень. Опрацювання даних польових досліджень здійснювалося за допомогою математичних і картографічних методів.

Наукова новизна одержаних результатів. У дисертації викладено концепційно-теоретичні та методичні положення ландшафтометричного аналізу екостану геосистемно організованого довкілля. Новизна одержаних результатів полягає в:

- розробці базових дефініцій поняттєво-термінологічного апарату екологічної ландшафтометрії;
- обґрунтуванні концепційної моделі метризації екостану ландшафтних систем;
- розкритті об’єктивних ландшафтних першопричин просторової неоднорід-ності екостану національного природного парку та математичній оцінці ландшафтної детермінованості інтегрального екологічного стану геосистемно організованої території дослідження;
- результативному прикладному застосуванні еколого-ландшафтометричного аналізу для дослідження ландшафтного різноманіття з метою заповідання раритетних ландшафтно-територіальних мозаїк, функціонального зонування території, територіальної гармонізації інтересів природоохорони і природо-користування, еколого-ландшафтометричного обґрунтування пріоритетів сталого розвитку поліфункціональних територій.

Практичне значення одержаних результатів. Наукова цінність роботи полягає у виокремленні еколого-ландшафтометричного аналізу та синтезу в цілісний напрям еколого-ландшафтознавчих досліджень. Математичний аналіз сукупності ландшафтометричних параметрів дав змогу дослідити системний (причинно-наслідковий) зв’язок між мірою ландшафтного різноманіття території та якістю (параметричною оптимальністю) її сучасного екостану.

Практична цінність дослідження полягає в розробці:

а) Проекту функціонального зонування староосвоєних ландшафтних систем НПП “Подільські Товтри”,
б) стратегії сталого територіального розвитку націо-нального природного парку з наукометричним обґрунтуванням пріоритетів природоохоронної діяльності й розбудови паркової інфраструктури.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота виконана особисто здобувачем і є результатом самостійних досліджень. При виконанні роботи здобувачем опрацьовано різновідомчі звітно-фондові матеріали установ та організацій Хмельницької області, у ході самостійних досліджень здобувач опирався на сучасні наукові напрацювання вітчизняних та зарубіжних авторів у царині ландшафтно-екологічного аналізу стану довкілля. Протягом 1997-2000 років здобувачем проведено польові дослідження НПП “Подільські Товтри”, за результатами яких складено загальнонаукову ландшафтну карту “Подільських Товтр”. Обробка польового матеріалу та статистичних масивів цифрових даних проведена самостійно з використанням програмного продукту Microsoft Excel-97. Згідно з Договором про творчу співдружність між ЛНУ імені Івана Франка і НПП “Подільські Товтри”, прикладні розрахунково-аналітичні та картографічні результати дисертаційного дослідження передано в користування адміністрації національного природного парку; конструктивно-географічні розробки здобувача безпосередньо задіяні в практиці природоохоронної справи.

Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати дисертаційної роботи доповідалися на VIII з’їзді Українського географічного товариства (Луцьк, 2000), міжнародних науково-практичних конференціях “Буття ландшафту та буття в ландшафті” (Київ, 2001), “Різноманіття ландшафтних комплексів України та шляхи їх раціонального використання і збереження: методологічні і прикладні аспекти” (Київ, 2000), “Ландшафт як основа науки. Проблеми постнекласичних методологій” (Вінниця, 2000), “Національні природні парки: проблеми становлення та розвитку” (Яремче, 2000), ”Регіональні проблеми розвитку агропромислового комплексу України: стан і перспективи вирішення” (Київ, 2000), Всеукраїнському науковому семінарі ”Сучасна екологія і проблеми сталого розвитку суспільства” (Львів, 1999), наукових конференціях Львівського національного університету імені Івана Франка (1998-2000).

Публікації. На тему дисертації автором і за його участю опубліковано 12 праць загальним обсягом 3,00 д.а., в тому числі: 8 у збірниках наукових праць, 4 у матеріалах конференцій. З них 8 одноосібних, обсягом 2,04 д.а; 4 – у співавторстві загальним обсягом 0,96 д.а. Особистий внесок здобувача в праці зі співавторами 0,45 д.а.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація викладена на 142 сторінках машинописного тексту. Складається зі вступу, 4 розділів, 6 висновків, списку використаних джерел (316 найменувань), проілюстрована 15 рисунками та таблицями (обсягом 21 стор.), містить 14 додатків (обсягом 26 стор.).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Концепційні засади еколого-ландшафтометричного дослідження. У вивченні геокомпонентних ландшафтоутворюючих об’єктів географія активно послуговується математичним апаратом. У структурі відповідних дисциплін самостійними напрямами є гідрометрія, морфометрія, картометрія, у порубіжних з географією науках – біометрія, токсикометрія, економетрія тощо. Та слід визнати, що це не надто активізує науковий пошук у напрямі комплексного аналізу та синтезу параметрів різносутнісних геокомпонентних утворень на спільній ландшафтознавчій основі.

Мова йде про інтеграцію дослідницьких арсеналів карто-, морфо-, педо-, метео-, гідро-, біо-, еконо-, соціо-, токсикометрії у цілісне ландшафтнометрич-не дослідження геосистемно організованого довкілля. Як зазначає В.М.Пащенко, така “інтеграція наук – закономірність розвитку наукового пізнання, що виявляється в тенденції до об’єднання наукових напрямків, дисциплін і дослідницьких підходів... Наслідком ... є нова галузь поєднаного, синтезно-інтегративного змісту, збагачена пізнавальними прийомами і знаннями вихідних наук чи дослідницьких підходів” [1999, с.45].

Ландшафтометрію слід розробляти як напрям, здатний метрично опису-вати, коректно аналізувати, об’єктивно інтерпретувати та моделювати стани, властивості, процеси, явища, що мають місце в ландшафтних системах (ЛС), відтак, своєчасно й у повній мірі задовільняти сучасні суспільні запити щодо наукометричного обгрунтування проектів соціо-економо-екологічно збалансо-ваного й сталого в часі територіального розвитку (Systainable Development).

Становлення ландшафтометрії як цілісного напряму науки про ландшафт відбувалося в надрах і паралельно розвиткові самого ландшафтознавства. Чима-лий арсенал підходів і методик оцінки напрацьовано вченими К.І.Геренчуком, О.Г.Топчієвим, Е.М.Раковською, В.А.Ніколаєвим, Ю.Г.Сімоновим, А.С.Вікторовим та іншими. Концепційні засади виокремлення й структуруван-ня ландшафтометрії в цілісний підрозділ постнекласичного ландшафтознавства обгрунтовано С.І.Кукурудзою. Проблеми оцінювання екостану ландшафтних систем таксономічного рангу ландшафтних районів на даний час найгрунтовніше розроблені А.В.Мельником.

Методичний підхід автора до проблеми еколого-ландшафтометричного аналізу та синтезу ілюструє Рисунок 1.

Рисунок 1. Концепційна схема еколого-ландшафтометричного аналізу та синтезу

За авторським визначенням, метризація – це сукупність підходів, дій, операцій стандартизованої системи вимірювання, кількісного обліку, науко-метричного аналізу й синтезу структурно-функціональних параметрів ЛС. Звідси, ландшафтометрія - це наукова дисципліна про систему вимірювання, кількісного аналізу й синтезу різносутнісних статичних і динамічних параметрів ЛС, структурний розділ постнекласичного ландшафтознавства й ландшафтної екології, що “продукує” вичерпну наукометричну характеристику ландшафтних утворень довільного ієрархічного рівня і підходу до їх структур-ного виділення поряд з їх традиційно-описовою вербальною характеристикою.

Теорія та методологія ландшафтометрії ґрунтується на загальнонаукових принципах і законах системно-синергетичної парадигми сучасності.

Авторський підхід до розгляду наукової проблеми метризації екостану ЛС полягає в розмежуванні простору станів на природні стани та антропогенні екостани. З позицій синергетики природні стани характеризуються як самопідтримувально-стійкі, внутрішньо-рівноважні й метрично інваріантні в сезонно-багаторічному розрізі. Натомість, антропогенні екостани – як не самопідтримувані, внутрішньо-нерівноважні й метрично неінваріантні (непослідовно змінні, бо задаються різновидовими, різноінтенсивними й різнопорційними зовнішніми соціотехногенними збуреннями).

Адже стан ЛС, яка зазнає антропогенного втручання у природний перебіг внутрішньоландшафтних процесів самоорганізації, - це нестійка антропогенна похідна структурно-функціонального стану її генетико-морфологічного суб-страту. Власне, його тому й коректніше називати екостаном (на відміну від природного стану), що задається такий екостан конкретними для даного часу екоумовами, які підлягають уже не стільки природній ритміці, скільки довіль-ній видозміні характеру й масштабів антропогенного навантаження на ЛС.

Сформульовано наступне визначення названих термінів:

Стан/екостан ландшафтної системи – це багатовимірний простір змінних, заданий сукупністю векторів амплітуд значень характерних структурно-функціональних параметрів її існування в ландшафтному просторі-часі. Природний стан (біфуркаційна область нормальних станів за М.Д.Гродзинським) притаманний ЛС, які не зазнають антропогенних збурень, він характеризується як внутрішньо рівноважний (гомеостатичний), самопідтримувально-стійкий і метрично інваріантний у сезонно-багаторічному розрізі. Екостан (область анормальних станів) описує нерівноважний період існування ЛС, яка перебуває під впливом антропогенних збурень, він характеризується як внутрішньо нестійкий, не самопідтримуваний, метрично не інваріантний у сезонно-багаторічному розрізі, оскільки задається різновидовими, різноінтенсивними й різнопорційними соціотехногенними збуреннями. За системно-синергетичними законами самоорганізації відкритих систем, нерівноважний екостан описує умови реорганізаційного переходу ЛС з одного еволюційного природного стану в інший самопідтримуваний природний стан.

Теоретичний виклад автора ілюструє модель еволюції ЛС як її фазові переходи з одного еволюційного стану в хронологічно наступні рівноважні й нерівноважні стани:

Рисунок 2. Модель еволюції товтрової геосистеми через її послідовні переходи з одного еволюційного стану в хронологічно наступні рівноважні й нерівноважні стани

З огляду на високу антропогенну трансформованість території України, метризація сучасного екостану геосистемно організованого довкілля та своєчас-ний ландшафтометричний прогноз його подальших флуктуаційно-біфуркацій-них трансформацій розцінюються автором як важливий пріоритет національних еколого-ландшафтознавчих досліджень у ХХІ столітті.

Ландшафтна організація території НПП “Подільські Товтри”. Національний природний парк “Подільські Товтри” розташований у центральній частині Подільського Придністров’я між Дністром, Збручем та Ушицею на площі 261,3 тис.га. Ландшафтній організації даної території притаманні: 1) одні з найвищих у межах рівнинної України значення морфогенетичного й хорологічного ландшафтного різноманіття, 2) унікальне поєднання метахронних елементів у складі таксономічно однорідних ЛС на рівні типів місцевостей та ландшафтних районів з високою часткою реліктових ландшафтних одиниць, 3) чітко виражена ландшафтна детермінова-ність демографічно-господарської антропізації терену.

Особливості природних ландшафтів регіону досліджувалися К.І.Геренчуком, М.В.Дудчаком, В.М.Воловиком, антропогенні ландшафти – Г.І.Денисиком, Л.І.Воропай, М.Н.Куницею, А.В.Гудзевичем.

Організація на даній території національного природного парку породила нагальну потребу в загальнонауковій ландшафтній карті “Подільських Товтр”.

Така карта масштабу 1:100 000 складена нами на основі узагальнення результа-тів великомасштабного (1 : 10 000) польового картування ключових ділянок, експедиційного ландшафтного профілювання та сукупного аналізу пакету тематичних карт і фондових картосхем.

Ландшафтна структура фрагменту карти НПП “Подільські Товтри”: А – Товтровий ландшафтний район, Б – Збруч-Смотрицький ландшафтний район, В – Студенице-Ушицький ландшафтний район, Г – Середньо- Подністровський ландшафтний район.

Види урочищ: Тгс – Тгл – вирівняні та опуклі вершинні поверхні і прилягаючі схили високих товтрових споруд (пасма й окремі горби), складені рифовими вапняками, перекриті малопотужними лесами та щебнисто-бриловим вапняковим елювієм: а) Тгл – під дубово-грабовими і дубово-буково-грабовими лісами на сірих карбонатних грунтах; б) Тгс – під різнозлаковими угрупованнями наскельно-степової та лучної рослинності з домінуванням щучки дернистої, осок, тирси, типчаку, мітлиці та синантропних видів на щебнистих дерново-карбонатних грунтах. Скт – крайові схили та міжпасмові улоговини товтр Головного пасма, складені похованими рифовими спорудами, перекриті лесовою товщею, з глибокими малогумусними чорноземами та опідзоленими темно сірими грунтами, розорані, у минулому зайняті переважно масивами бучин і дібров Подільського типу та різнотравно-злаковими лучно-степовими обширами. Рт – міжпасмові ввігнутохвилясті та крайові плосковипуклі товтрові рівнини, складені похованими рифовими утвореннями, перекриті лесовою товщею, із чорноземами глибокими малогумусними, чорноземами опідзоленими та темно-сірими опідзоленими грунтами, розорані. Сдт – вузькі днища та круті, місцями урвищно-стрімкі схили долин прориву Товтрового кряжу річковими системами, складені щебнисто-бриловим вапняковим елювієм та виступами щільних рифових останців (“щовби”), із мозаїчними дигресійно збідненими й синантропізованими різнотравно-злаковими угрупованнями на дерново-карбонатних грунтах, а також осипищами. Дт – заплави долин врізу малих річок у товщу кряжу, складені похованими рифовими утвореннями, перекриті лесовою товщею, із чорноземами неглибокими та лучно-чорноземними грунтами, майже повністю розорані чи зайняті селитебною забудовою, місцями замочарені. Тбс - невисокі бічні товтри, складені видовженими гострогребеневими виходами щільних рифових вапняків та щебнисто-бриловим вапняковим елювієм з угрупованнями розрідженої наскельно-степової рослинності на малопотужних дерново-карбонатних грунтах. Дзп – заплави та пологі схили перших надзаплавних терас долин врізу малих річок у поверхню Подільського плато, складені суглинковим алювієм, з дигресійно збідненим травостоєм, де домінують дернисті (стійкі до пасовищного навантаження) та синантропні види на лучно-болотних, лучних і чорноземно-лучних грунтах, майже повністю розорані або ж зайняті селитебною забудовою та випасами, частково замочарені. Рлч – горбисто-хвилясті лесові плакори, зайняті в минулому переважно різнотравно-злаковими степовими угрупованнями на чорноземах глибоких малогумусних, розорані.

Границі: 1 – ландшафтних районів, 2 – типів місцевостей, 3 – видів урочищ.

Екологічний стан ландшафтних систем парку. Конкретно-геосистемними об’єктами еколого-ландшафтометричного аналізу виступають такі фонові типи ЛС НПП “Подільські Товтри”: умовно натуральні товтрові ЛС, ландшафтно-гідрологічні системи (ЛГС), аґроланд-шафтні системи (АЛС), селитебні геосистеми (СГС), гірничотехнічні геосистеми (ГТС).

Блоки ландшафтометричних показників	Метео-метричний	Товтровий ланд-ий р-н (ЛР)
		Збруч-Смотрицький ЛР
		Студенице-Ушицький ЛР
		Сер.-Подністровський ЛР
	Морфо-метричний	Товтровий ЛР
		Збруч-Смотрицький ЛР
		Студенице-Ушицький ЛР
		Сер.-Подністровський ЛР
	Гідро-метричний	Товтровий ЛР
		Збруч-Смотрицький ЛР
		Студенице-Ушицький ЛР
		Сер.-Подністровський ЛР
	Педо-метричний	Товтровий ЛР
		Збруч-Смотрицький ЛР
		Студенице-Ушицький ЛР
		Сер.-Подністровський ЛР
	Біо-метричний	Товтровий ЛР
		Збруч-Смотрицький ЛР
		Студенице-Ушицький ЛР
		Сер.-Подністровський ЛР
	Еконо-метричний	Товтровий ЛР
		Збруч-Смотрицький ЛР
		Студенице-Ушицький ЛР
		Сер.-Подністровський ЛР
	Соціо-метричний	Товтровий ЛР
		Збруч-Смотрицький ЛР
		Студенице-Ушицький ЛР
		Сер.-Подністровський ЛР
	Токсико-метричний	Товтровий ЛР
		Збруч-Смотрицький ЛР
		Студенице-Ушицький ЛР
		Сер.-Подністровський ЛР
Інтегральнийландшафтнийекостан		Товтровий ЛР
		Збруч-Смотрицький ЛР
		Студенице-Ушицький ЛР
		Сер.-Подністровський ЛР
Градації ландшафтного екостану			Добрий	Задовільний	Погіршений

Сукупний аналіз низки (53-ох) структурних і функціональних показників дає підстави констатувати науковий факт: високе хорологічне різноманіття Товтрового ландшафтного району морфогенетично “задає” оптимальніші значення більшості інших похідних кількісних характеристик ландшафтного екостану. На цій підставі виправдано стверджувати про наявність системного (причинно-наслідкового) зв’язку між значенням хорологічного ландшафтного різноманіття і якістю (оптимальністю значень параметрів) його екостану.

Факторний аналіз сукупності гідроекологічних параметрів дає підстави стверджувати: екостан ЛГС національного природного парку здебільшого можна класифікувати як задовільний (на 28 % сумарної протяжності ЛГС) чи близький до задовільного (на 61 % сумарної протяжності ЛГС).

За результатами факторного аналізу агроекологічних параметрів виокремлено дві групи ландшафтних районів: (1) з відносно оптимальнішим екостаном АЛС: Товтровий, Збруч-Смотрицький, (2) з погіршеним екостаном АЛС: Середньо-Подністровський, Студенице-Ушицький.

Факторним аналізом з’ясовано: найоптимальніший екостан притаманний СГС Товтрового ландшафтного району, у суміжних районах він менш сприятливий.

Сахкаміньсько-Гуменецький товтровий ландшафт віднесено нами до категорії кризовий за інтегральним екостаном його ГТС.

Здійснено загальний еколого-ландшафтометричний синтез сукупності індикуючих параметрів ландшафтного екостану. До факторного аналізу (Q-метод¹) залучено вибірку (23 змінні) найрепрезентативніших показників морфо- педо-, метео-, гідро-, біо-, еконо-, соціо-, токсикометричного блоків. Зокрема: (1) генетико-морфологічна мозаїчність, (2) екотонна складність генетико- морфологічної структури, (3) технодискретність територіальної структури, (4) топографічна складність поверхні, (5) середньобагаторічна частка днів з екстремальними погодними явищами, (6) щільність гідромережі, (7) зарегульованість гідромережі, (8) середньобасейнова міра природного водорозведення стічних вод, (9) гумусованість агрофону, (10) змитість агрофону, (11) лісистість, (12) лісомозаїчність, (13) вікова збалансованість лісових геосистем, (14) розораність, (15) мінеральна удобреність агрофону, (16) урожайність зернових, (17) забрудненість басейнів відходами тваринництва, (18) забрудненість басейнів промисловими та комунально-побутовими скидами, (19) середньовиробничий обсяг атмосферних викидів, (20) природна динаміка населення, (21) селитебність, (22) радіаційний фон, (23) сумарна концентрація пестицидів.

Багатовимірним ранжуванням рівнів інтегрального ландшафтного екостану встановлено наступну класифікацію ландшафтних районів НПП: (А) інтегральний ландшафтний екостан Товтрового ЛР віднесено до категорії добрий, (Б) інтегральний ландшафтний екостан Студенице-Ушицького ЛР віднесено до категорії задовільний, (В) інтегральний ландшафтний екостан Збруч-Смотрицького і Середньо-Подністровського ЛР віднесено до категорії погіршений.

Застосування результатів еколого-ландшафтометричного аналізу в практиці природоохоронної справи. На підставі польових і аналітично-ландшафтометричних досліджень обґрунтовано конкретні заходи щодо територіальної оптимізації ландшафтного екостану Товтр Поділля, яка передбачає: а) сполучення товтрових пасом біокоридорами за рахунок заліснення/залучнення контактних смуг у розораних міжпасмово-улоговинних ЛС, б) розширення присхилових буферних екотонів довкола товтрових споруд, в) екранування лісочагарниковими смугами товтрових біоценозів від оточуючих аґроугідь з їх токсично-аґрохімічним, пиловим, шумовим, біотичним (бур’янні види, шкідники с/г культур) забруд-ненням, г) реінтродукція з Кам’янець-Подільського державного ботанічного саду флористичних товтрових репрезантів, підсів традиційних видів, відтворен-ня раритетних ценопопуляцій, підтримання в товтрових ландшафтах сукцесій-ного екостану, що забезпечує максимальне генетичне і ценотичне біорізно-маніття заповідного вапнякового кряжу.

За результатами ландшафтного картографування території й еколого-ландшафтометричної оцінки екологічного стану ЛС розроблено проект функціонального зонування НПП “Подільські Товтри”. Виділено зони: І. Зона охоронних ландшафтів: 1а) підзона повністю заповідних ландшафтів (5,05 %), 1б) підзона малозмінених природоохоронних ландшафтів (12,8 %), ІІ. Зона рекреаційних ландшафтів: 2а) підзона стаціонарних ландшафтно-рекреаційних комплексів (3,14 %), 2б) підзона перспективного рекреаційного притягання (8,21 %), ІІІ. Зона етнокультурних ландшафтів: 3а) підзона Подільських етно-культурних ландшафтів з традиційним екозорієнтованим укладом господарювання (67,2 %), 3б) підзона інтенсивного господарського освоєння (3,6 %).

Тринадцять об’єктів загальною площею 700 га, особливо цінних у природоландшафтному відношенні, рекомендовано включити в перелік об’єктів природно-заповідного фонду національного природного парку.

За результатами еколого-ландшафтометричного дослідження розроблено стратегію сталого територіального розвитку НПП “Подільські Товтри”. Страте-гія передбачає реалізацію трьох територіальних еколого-економічних проектів: ”Зелений каньйон”, ”Екосистемно цілісні Товтри” і ”Екостабілізуюча гідро-мережа”. У формі конкретних проектів наукометрично обґрунтовано пріоритети природоохоронної діяльності й розбудови паркової інфраструктури.

Висновки

1. Постнекласичний етап розвитку ландшафтознавства характеризується концепційним становленням, теоретично-методологічним формуванням та виокремленням екологічної ландшафтометрії в цілісний напрямок еколого-ландшафтознавчих досліджень. Напрям ґрунтується на сукупності сучасних методів математичного аналізу й синтезу і об’єднує дослідження екоумов, екоситуацій, екостанів та екопроцесів, що мають місце в геосистемно організованому середовищі існування й життєдіяльності людини. Наукометричні оцінка, прогноз, нормування характеру, обсягу і порційності антропічних збурень, потенційних екоризиків, екстремальних чи допустимих реакцій геосистем на зовнішні збурення, багаторічних трендів етноландшафтної коеволюції, стратегій раціонального (екологічно адаптованого) природокористування й сталого територіального розвитку визначають основні дослідницькі обрії екологічної ландшафтометрії, зорієнтованої на об’єктивне та своєчасне задоволення інформаційних та експертно-прогностичних суспільних запитів.

2. Коректна метризація зводиться до формування структурованої системи змінних екостану ЛС з їх обов’язковою конкретно-ландшафтною прив’язкою. Доцільно виділяти такі покомпонентно структуровані блоки ландшафтометрич-них змінних: морфометричний, педометричний, метеометричний, гідромет-ричний, біометричний, економетричний, соціометричний, токсикометричний.

3. Кожен блок характеризує певні аспекти ландшафтного екостану, відтак, потенційно здатний реалізувати певний (структурно-геоцентричний, едафоцентричний, біоцентричний, антропоцентричний, геохімічно-токсикометричний) дослідницький підхід до оцінки ландшафтного екостану або ж районної чи регіональної екоситуації, що склалася на момент дослідження навколишнього ландшафтного середовища.

4. У своїй сукупності набір найрепрезентативніших структурно-функціо-нальних параметрів кожного блоку формує загальну метрику ландшафтного екостану. Таким чином реалізується концепційно та методично цілісний еколого-ландшафтоцентричний підхід до розгляду екостану ландшафтної системи в середньобагаторічному розрізі, виходячи з особливостей її генезису, морфології, структурної складності, функціональних особливостей, специфіки етноландшафтної коеволюції, характеру сучасного навантаження.

5. Здійснено еколого-ландшафтометричний синтез сукупності індикую-чих показників екостану ландшафтних районів НПП “Подільські Товтри” за допомогою математичного апарату факторного аналізу. Математично встанов-лено неоднорідність екостану ландшафтних районів парку, виявлено та про-аналізовано зв’язок між складністю генетико-морфологічної структури території (хорологічним різноманіттям) і ступенем антропізації ландшафтного середовища, з одного боку, та якістю (оптимальністю значень) ряду інших індикуючих гідро-, педо-, біо-, еконо-, соціо-, токсикометричних параметрів ландшафтного екостану.

6. На прикладі території НПП “Подільські Товтри” проілюстровано доцільність застосування еколого-ландшафтометричного аналізу для конструк-тивного вирішення ряду конкретних проблем природоохоронної практики: функціонального зонування староосвоєних ландшафтів, територіальної гармонізації інтересів природоохорони і природокористування, еколого-ландшафтометричного обґрунтування пріоритетів сталого розвитку поліфункціональних територій.

Основні положення дисертації викладені у публікаціях

1. Рутинський М.Й. Екологічна оцінка стану ландшафтно-гідрологічних систем Подільського Придністров’я // Вісник Львів. ун-ту. Сер. географ., 2000. - Вип.26. - с.41-45
2. Рутинський М.Й. Сталий розвиток: від вербальної концепції до концептуальної моделі // Укр. географ. журн., 2000. - № 1. - с.35-38
3. Рутинський М.Й. Кількісні методи в ландшафтній екології: проблема метризації екологічного стану ландшафтних систем // Науковий вісник УкрДЛТУ: Сучасна екологія і проблеми сталого розвитку суспільства. - Львів: УкрДЛТУ, 1999. - Вип. 9.7. - с.160-163
4. Рутинський М.Й. Ландшафтна детермінованість селитебного й агрогосподарського освоєння Подільського Придністров’я: етноісторична зумовленість, сучасний стан // Наукові записки Вінницького ун-та імені Михайла Коцюбинського. Серія: Географія. - Вінниця, 2001. - Вип.1. - с.62-68.
5. Кукурудза С.І., Рутинський М.Й. Становлення ландшафтометрії як цілісного напряму науки про ландшафт // Україна та глобальні процеси: географічний вимір / Зб. наук. праць. - Київ-Луцьк: Вид-во ВДУ, 2000. - Т.2. - с.51-54. Особистий внесок Рутинського М.Й.: розкрито передумови виділення ландшафтометрії в цілісний напрям ландшафтознавчих досліджень. (50%, обсяг – 0,12 друк. арк.).
6. Рутинський М.Й. Метризація екостану ландшафтних систем: теоретичний аспект // Україна та глобальні процеси: географічний вимір. Зб. наук. праць. - Київ-Луцьк: Вид-во ВДУ, 2000. - Т.3. - с.165-168.
7. Кукурудза С.І., Рутинський М.Й. Антропізація природного довкілля як провідний чинник формування етнокультурного ландшафтного різноманіття // Проблеми ландшафтного різноманіття України. Зб. наук. праць. - Київ, 2000. - с.71-76. Особистий внесок Рутинського М.Й.: розкрито особливості етнокультурного ландшафтного різноманіття на прикладі території НПП “Подільські Товтри”. (50%, обсяг – 0,18 друк. арк.).
8. Рутинський М.Й. Врахування ландшафтного різноманіття у функціональ-ному зонуванні національних природних парків України // Ландшафти і сучасність. Зб. наук. праць. - Київ-Вінниця: Гіпаніс, 2000. - с.98-102
9. Кукурудза С., Кіптач Ф., Рутинський М. Еколого-геоморфологічна оцінка гідрогенних явищ та процесів Подільського Придністров’я // Українська геоморфологія: стан і перспективи. Матеріали міжнар. наук.-практ. конф. - Львів: Меркатор, 1997. - с.134-137. Особистий внесок Рутинського М.Й.: дана екологічна оцінка сучасних геопроцесів у Подільсько-Придністровському регіоні (44%, обсяг – 0,09 друк. арк.).
10. Рутинський М.Й. Проблеми трансформації структурної організації агроландшафтів на терені новоствореного НПП “Подільські Товтри” в контексті сталого розвитку // Регіональні проблеми розвитку агропромислового комплексу України: стан і перспективи вирішення. Матеріали міжнар. наук.-практ. конф. - Київ: Знання, 2000. - с.164-166
11. Рутинський М.Й. Метризація ландшафтного різноманіття Товтрового пасма в межах НПП “Подільські Товтри” // Національні природні парки: проблеми становлення та розвитку. Матеріали міжнар. наук.-практ. конф. - Яремче, 2000. - с.259-262
12. Кукурудза С.И., Рутынский М.Й. Ландшафтометрическое направление в исследовании геоэкологического состояния природных и природно-антропогенных геосистем // Теоретические и прикладные проблемы геоэкологии. Тезисы докл. междунар. науч. конф. – Минск: Квадрограф. – с.111-113. Особистий внесок Рутинського М.Й.: викладено алгоритм ландшафтометричного аналізу стану природно-антропогенних систем (50%, обсяг – 0,06 друк. арк.).

Анотація

Рутинський М.Й. Метризація екологічного стану ландшафтних систем (на прикладі НПП “Подільські Товтри”). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.11 – конструктивна географія і раціональне використання природних ресурсів. – Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, 2001.

У дисертації розроблено концепційні основи еколого-ландшафтометричного дослідження. Обгрунтовано необхідність структуризації ландшафтометрії в цілісний підрозділ постнекласичного ландшафтознавства. Авторський підхід до актуальної проблеми оцінювання ландшафтного екостану опирається на теоретичну спадщину ландшафтознавчої науки, збагачену сучасними принци-пами системно-синергетичного наукового відображення складних об'єктів світобудови. Базові поняття, якими послуговується автор, найтісніше співвідне-сені й мотиваційно узгоджені з синергетичною за суттю і формально-матема-тичною за змістом концепцією станів геосистем М.Д.Гродзинського. Сукупним аналізом низки репрезентативних показників структури і функціонування ланд-шафтних систем з’ясовано наявність системного (причинно-наслідкового) зв’язку між хорологічним ландшафтним різноманіттям (мозаїчністю) та якістю (оптимальністю значень параметрів) екостану геосистемно організованого довкілля. Здійснено функціональне зонування території НПП, обгрунтовано низку конкретних територіальних проектів цілісної стратегії сталого розвитку НПП “Подільські Товтри”.

Ключові слова: метризація, екостан, ландшафтні системи, параметри, ландшафтометричний аналіз, функціональне зонування, оптимізація довкілля.

Аннотация

Рутинский М.И. Метризация экологического состояния ландшафтных систем (на примере НПП “Подольские Толтры”). – Рукопись.

Дисcертация на соискание ученой степени кандидата географических наук по специальности 11.00.11 – конструктивная география и рациональное использование природных ресурсов. – Львовский национальный университет имени Ивана Франко, Львов, 2001.

В диссертации разработано концептуальные основы эколого-ландшафто-метрического исследования. Обосновано необходимость структурирования ландшафтометрии в целостный отдел постнекласического ландшафтоведения. Авторский подход к актуальной проблеме оценивания ландшафтного экосостояния зиждится на теоретическом наследии ландшафтоведческой науки, обогащенной современными принцыпами системно-синергетического научного истолкования сложных объектов мироздания. Базовые понятия, которые используются автором, мотивационно согласованы и приведены в тесное соответствие с синергетической за сущностью и формально-математической за содержанием концепцией состояний геосистем М.Д.Гродзинского. Сопряжен-ный анализ ряду репрезентативных показателей структуры и функционирова-ния ландшафтных систем позволил выяснить наличие системной (причинно-следственной) связи между хорологическим ландшафтным разнообразием (мозаичностью) и качеством (оптимальностью значений параметров) экосостоя-ния геосистемно организованой среды. Произведено функциональное зонирова-ние территории НПП, обосновано ряд конкретных территориальных проектов целостной стратегии устойчивого развития НПП “Подольские Толтры”.

Ключевые слова: метризация, экосостояние, ландшафтные системы, параметры, ландшафтометрический анализ, функциональное зонирование, оптимизацыя среды.

Summary

Rutynsky M.I. Metrization of ecological landscape system’s state (on the example of NNP “Podilsky Tovtry”). - Manuscript.

Thesis for the Degree of Candidate of Geographical Sciences in speciality 11.00.11 – Constructive Geography and Wise Use of Natural Resources. – Lviv National University named atter Ivan Franko, Lviv, 2001.

The conceptual basis of ecological landscape-metrical exploration has been elaborated in the thesis. This exploration need to base on the analysis of different motionless and dynamic parameters of landscape systems by means of modern mathematical methods. Totality of elaboration approaches, actions, operations of mathematical analysis and synthesis of information about landscape systems and their structural and functional subsystems has been suggested to join in one integral direction, which is defined as landscapemetrization. Necessity of the structural integration of landscapemetrization in the subchapter of postneoclassical landscape science and landscape ecology has been substantiated.

Author’s approach to the urgent problem of estimation landscape ecostate has based on theoretical inheritance of landscape science, which has been enriched by modern principals of scientific reflection complex objects of reality. Key terms, which author uses, are closely related with synergetic as concerning to the essence and formal-mathematical as concerning to the content conception of geosystem’s state of M.D.Grodzynsky. In particular, author suggests to divide state space on natural states – self-supported, balanced inside and metrically invariant in seasonal-many-years levels and anthropogenous states – non-self-supported, misbalanced inside and metrically non-invariant (non-consistently changed, because they are characterized by external socio-technogenous misbalance of different kinds, intensivities and portions). According to system-synergetic laws of self-organization open system, misbalanced state has described condition of reorganization transition landscape system from one evolutional (due to V.M. Paschenko) natural state to another self-supported state.

The author has analyzed 53 indices of structure and functioning landscape systems of landscape’s district range. As a result of mathematical analysis the scientific fact has been substantiated that high horological diversity of Tovtry’s landscape district has defined more optimal significance of the others minor quantitative characteristics of landscape ecostate. This fact makes it possible to state about existence of system (reason-consequence) connection between significance of horological landscape diversity and quality (optimum of parameters significance) of geosystem-organized environment’s ecostate.

Territorial object of author’s researches is NNP “Podilsky Tovtry” , which is founded on old-settled and anthropogenously transformated landscape of Podilsky Underdnister region. Author has made landscape mapping of this territory and created lasndscape map of national natural park of scale 1: 100000.

In addition to that author has made functional zoning of NNP “Podilsky Tovtry”, in particular, he defined the following zones: І. Zone of protected landscapes: 1a. subzone of totally reservabional landscapes (5,05%); 1b. subzone of mostly unchanged protected landscapes (12,8%); II. Zone of recreational landscapes: 2a. subzone of stational landscape-recreational complexes (3,14%); 2b. subzone of perspective recreational gravitation (8,21%); III. Zone of ethnocultural landscapes: 3a. subzone of Podilsky ethnocultural landscape with traditional eco-oriented manner of economic management (67,2%); 3b. subzone of intensive economic settle (3,6%).

Projects of integral strategy of sustainable development NNP “Podilsky Tovtry” have been suggested.

Key words: metrization, ecostate, landscape systems, parameters, landscape-metrical analysis, functional zoning, optimization.