Регулювання та управління водними ресурсами

Цілеспрямоване комплексне управління водними ресурсами можливе на основі системи екологічних, водногосподарських, правових та організаційних заходів, відоме назвою сталого водокористування, головним завданням якого є координація інтересів водокористувачів, які часто суперечливі, та охорона вод.

Використання людиною ґрунтів в інтересах землеробства почалося у період неоліту майже 12 тис. років тому, коли з'явилося мотичне рільництво. Із розвитком поселень ґрунти широко використовували під забудівлю. Примітивна агротехніка та інтенсифікація застосування ріллі у процесі збільшення густоти населення зумовили руйнування ґрунту під впливом води та вітру. Тому вже понад 2 тис. років тому почали захищати ґрунти від ерозії (наприклад, у Китаї).

У сучасному розумінні земельні ресурси — це складне поняття, до якого умовно належить визначення "природно-соціальне утворення", що характеризується ознаками просторового та інтегрального ресурсів — протяжністю, рельєфом, надрами, водами, ґрунтовим покривом, рослинністю, іншою біотою, а також є об'єктом господарської діяльності й розселення, визначає екологічні умови життя людей. Земельні ресурси — сукупні ресурси земної території як просторового базису господарської діяльності і розселення людей, засобу виробництва, її біологічної продуктивності та екологічної стійкості середовища життя.

Земля — це територія суші або її частина (земельна ділянка) з ґрунтами, іншими природними компонентами ландшафту, що органічно поєднані та функціонують разом із нею, є об'єктами власності та господарської діяльності, що здійснюється на основі законодавства України. Вирізняють такі рівні комплексного оцінювання земельних ресурсів:

— природно-історичний (природний). На цьому рівні оцінюються окремі компоненти території без спеціального визначення їх соціальної функції, тобто йдеться тільки про якісне оцінювання об'єктів та явищ;

— природно-ресурсний (геотехнологічний), сутність якого полягає в оцінюванні соціальної функції природних елементів території шляхом запровадження поняття "земельні ресурси", тобто на ресурсному рівні;

— еколого-соціально-економічний. На цьому рівні здійснюється поглиблений аналіз соціальних функцій сукупності земельних ресурсів за допомогою різних територіально-господарських систем або комплексів.

Одним із основних споживачів земельних ресурсів є сільське господарство. Саме ґрунт дає всі відтворювані ресурси рослинного і тваринного світів. Ґрунт — біокосна система, в якій складові (жива речовина та нежива матерія, мінеральна речовина, або скелет ґрунту, та організми) настільки взаємопов'язані, що втрата якоїсь із них неможлива — ґрунт зруйнується. Для ґрунту характерна найбільша активність процесу вивітрювання. Адже на його поверхню потрапляє сонячна радіація, атмосферні опади, він е субстратом і середовищем сухопутного життя. Із природними є штучні, докорінно перетворені ґрунти та ґрунтоподібні суміші: у містах, на звалищах, рекультивованих кар'єрах тощо. Такі заходи, як меліорація, суттєво впливають на ґрунтотворний процес. Частка перетворених і штучних ґрунтів досить значна, а в деяких регіонах світу вони навіть переважають.

Ґрунти — це природні утворення, яким властива родючість — здатність забезпечувати рослини речовинами, необхідними для їх життєдіяльності, а також накопиченими водою та повітрям. Ґрунти — багатофункціональні системи, що мають важливе екологічне значення. Вони виконують такі основні функції:

— середовище існування;

— акумулятор і джерело речовини та енергії для організмів;

— проміжний ланцюг між біологічним і геологічним кругообігами;

— захисний бар'єр;

— умови для нормального функціонування біосфери загалом. Ці функції ґрунтів утворюють їх екологічний потенціал.

Його складовою е агроекологічний потенціал, тобто здатність ґрунтів виконувати функцію сільськогосподарських угідь, створювати оптимальні умови для росту і розвитку сільськогосподарських рослин, а також підтримувати екологічну рівновагу в агроландшафтах і природному середовищі. Агроекологічний потенціал ґрунтів визначається за такими головними показниками:

— потужність гумусного шару ґрунту;

— вміст поживних речовин (фосфор, калій); —- рівень і мінералізація ґрунтових вод;

— біотичний потенціал або біопродуктивність земельних угідь (середньорічне продуктивне зволоження, період вегетації, середньорічний радіаційний баланс);

— стійкість ґрунтів до забруднення (активні температури, крутизна схилів, кам'янистість, структурність, питомий опір, механічний склад, вміст гумусу, тип водного режиму, реакція рН, місткість іонів, залісненість, розораність, господарська освоєність);

— забрудненість радіонуклідами (цезій, стронцій, плутоній, америцій), важкими металами (валовий вміст у ґрунті бору, молібдену, марганцю, цинку, кобальту, нікелю, міді, хрому, свинцю та ін.), пестицидами і мінеральними добривами з урахуванням природних особливостей ґрунтів;

— несприятливі природно-антропогенні процеси (ступінь ураженості територій яружною та площинною ерозією, зсувами, суфозією лесових порід, дефляцією, карстом, селями, засоленням, підтопленням, просіданням й обваленням над гірничими виробками тощо).

Ґрунт — це базис для створення будь-якої агроекосистеми, концентрації процесів трансформації потоків речовин та енергії, головна ланка управління агроекосистемами. Фізико-хімічні процеси, що відбуваються в агроекосистемах, істотно відрізняються від аналогічних у природних екосистемах унаслідок наявності елементів антропогенного регулювання. Принципова відмінність навіть спрощених агроекосистем від природних полягає в переважному виносі з врожаєм поживних речовин, які акумулюються у вирощеній продукції.

Родючість ґрунту, що визначається в основному запасами гумусу, є не тільки головною економічною й екологічною характеристиками агроекосистеми. Зменшення вмісту гумусу погіршує умови розвитку корисної мікрофлори, спричинює втрату запасів внутрішньоґрунтової вологи, елементів мінерального живлення, посилення процесів змивання та вимивання, тобто зумовлює деградацію базису. З усіх типів ґрунтів найродючішими та найпотужнішими є чорноземи. В Україні нараховується майже 650 різних видів ґрунтів.

Ґрунти, розташовані на поверхні суші, відіграють виключно важливу роль у процесі взаємодії літосфери з атмосферою та гідросферою, безпосередньо (через рослини) або опосередковано (через тварин) зумовлюють існування біосфери. Усі ґрунти мають здатність до самовідновлення у процесі ґрунтоутворення. Людство використовує ґрунти прямим та опосередкованим шляхами. До прямого використання належать: рух наземного транспорту, будівництво, розміщення промислових і побутових відвалів, фільтрація вод тощо; при цьому ґрунти гинуть. Опосередковане використання має ширші масштаби і за правильної організації не призводить до зникнення або різкого погіршення властивостей ґрунтів. Найважливішим є використання ґрунтів з метою вирощування культурних рослин. Через промислових тварин людина використовує рослини, а через них — ґрунти.

Ґрунт — найскладніша система, одним з основних компонентів якої є живі організми, що її населяють. Від діяльності цих організмів залежать характер та інтенсивність фіксації головного біогенного елемента — атмосферного азоту, здатність ґрунту до самоочищення та ін. Значення ґрунтової біоти постійно збільшується, і не тільки у зв'язку з її незамінною роллю у формуванні родючості ґрунту. Під час техногенного забруднення компонентів біосфери, в тому числі й ґрунту, ґрунтова біота виконує ще одну важливу функцію — детоксикації різних сполук, які є в ґрунті і впливають на стан навколишнього середовища та якість сільськогосподарської продукції.

Ґрунтовий покрив — це самостійна земна оболонка — педосфера. Ґрунт є продуктом сумісної дії клімату, рослинності, тварин та мікроорганізмів на поверхневі шари гірських порід. У цій найскладнішій системі безперервно відбуваються синтез і руйнування органічної речовини, кругообіг елементів зольного та азотного живлення рослин, детоксикація різних забруднювальних речовин, що потрапляють у ґрунт. Такі процеси здійснюються за допомогою унікальної структури ґрунту, що являє собою систему взаємопов'язаних твердої, рідкої, газоподібної та живої складових. Наприклад, повітряний режим ґрунту тісно пов'язаний із його вологістю. Оптимальне співвідношення цих факторів сприяє ліпшому розвиткові вищих рослин. Тверда фаза ґрунту, в якій здебільшого містяться джерела поживних та енергетичних речовин (гумус, органо-мінеральні колоїди), взаємопов'язана з ґрунтово-біотичним комплексом.

У зв'язку з цим значення ґрунту в агроекосистемах полягає в тому, що:

— це головний засіб сільськогосподарського виробництва та основа агроекосистем. Людство отримує з ґрунту майже 95 % усіх продуктів харчування;

— це життєвий простір, що забезпечує існування живих організмів;

— це механічна опора рослинності, яка на ньому росте;

— ґрунт має здатність зберігати насіння протягом декількох років, у зв'язку з чим підтримується біорізноманіття у природі та здатність до оновлення рослинних популяцій;

— ґрунт акумулює потрібні для життєдіяльності організмів воду, поживні та енергетичні речовини, що в значній мірі визначає його родючість;

— він регулює гідротермічний режим, що дає змогу організмам, які його населяють, зберігати життєдіяльність за певних температур і вологості;

— ґрунт виконує санітарну функцію. Його здатність до самоочищення за допомогою його біоти забезпечує знешкодження багатьох патогенних мікробів і токсикантів, що позитивно впливає на якість сільськогосподарської продукції і стан природного середовища;

— йому також притаманна інформаційна функція. Відомо, наприклад, що перехід навесні температури понад 4-5 °С стимулює активізацію азоту, фосфору, калію, тобто ця межа температури є своєрідним "сигналом" до початку споживання поживних елементів у зв'язку з початком вегетаційного періоду.

Однак ці функції ґрунту не безмежні й можуть порушуватися унаслідок виробничої діяльності людини. Одним з таких порушень є ґрунтостомлення, зовнішні вияви якого відображаються в різкому зменшенні врожайності сільськогосподарських культур. Це спостерігається у процесі постійного вирощування рослин одного й того самого роду. Основними причинами ґрунтостомлення є накопичення у ґрунті токсичних речовин, які виділяють коріння рослин та мікроорганізми, а також розклад специфічних шкідників, збудників хвороб і бур'янів. З метою запобігання ґрунтостомленню потрібно дотримуватися сівозмін, оздоровляти ґрунти шляхом внесення органічних добрив, вирощувати стійкі сорти тощо.