Роль кальцію та алюмінію в функціонуванні лучних біогеоценозів українських Карпат (на прикладі Воловецької Верховини)

Відповідно схеми вертикальної поясності Українських Карпат (Андріанов, 1968) територія дослідження відноситься до відноситься до менш теплої підзони помірного кліматичного поясу (t 1800-22000) та до прохолодного (t 1400-18000).

У формуванні мезоклімату значну роль відіграють температурні інверсії, які зумовлюють досить низькі температури в міжгірних долинах і котловинах взимку, пізні весняні та ранні осінні приморозки. Помірні температури та значна кількість вологи, яка надходить в грунти внаслідок їх високої водопроникності, створює сприятливі умови для високої біологічної активності в даних грунтах та відповідно поживні речовини для росту і розвитку рослинності.

Лучна рослинність Українських Карпат представлена післялісовими луками гірсько-лісового поясу та високогірними луками субальпійського та альпійського поясів. Післялісовим лукам властиві угруповання, які об’єднують в 4 класи формацій: справжні, остепнені, збіднені, гідромезофітні (Крись, 1990). Справжні луки представлені високозлаковими, низькозлаковими, великобобовими, низькобобовими, великорізнотравними, низькорізнотравними групами формацій, на їхню долю припадає 25-35% площ лук. Збіднені луки представлені переважно формаціями біловусу стиснутого, щучника дернистого, мітлиці тонкої, орляка звичайного і займають 60-70% від загальної площі лук. Остепнені луки становлять біля 1% від лучних площ. Гідромезофітні луки представлені формаціями, в яких основу травостану складають види з підвищеною потребою до водозабезпечення і здатністю рости на неаєрованих грунтах, займають 2-4% від усіх лучних площ.

Грунтовий покрив характеризується значною одноманітністю. На території досліджень сформувались практично повсимісно бурі гірсько-лісові грунти, що зумовлено помірним кліматом, значною водопроникністю грунтів і грунтоутворюючих порід, наявністю лісової рослинності.

За морфологією грунтового профілю буроземи характеризуються слабкою диференціацією профілю, його бурим забарвленням, зернисто-грудкуватою структурою і значним вмістом щебеню. У грунтах сформованих на бідній основами, але багатій калієм породі (фліш) відбувається винесення калію біологічна акумуляція кальцію, фосфору і сірки. Ці грунти характеризуються відносно невеликою кількістю обмінних катіонів, які представлені головним чином кальцієм і магнієм (4, 0-8, 0 мг-екв. на 100 г гр. кальцію, 3, 2-5, 9 мг-екв. магнію). Водень у грунтовому вбирному комплексі займає біля 1 мг-екв. на 100 г грунту, що складає менше 20% від ємності вбирання. Бурі лісові грунти містять підвищену кількість рухомого алюмінію – 80-110 мг на 100 г грунту (Гоголев, 1965), який у реакціях обміну участі практично не приймає. Характерною властивістю буроземів є значний вміст гумусу – 3-5% (Андрущенко, 1970). Гумус низької якості з переважанням фульвокислот. Вміст гумусу з висотою над рівнем моря збільшується за рахунок зниження біологічної активності грунтів і погіршення процесу гуміфікації органічних решток, тому з висотою спостерігається накопичення, так званого, грубого гумусу. Цим грунтам властива кисла і сильнокисла реакція – рНKCl 3, 4-4, 3 (Топольний, 1979).

Українським Карпатам притаманне зменшення лісистості внаслідок розселення людей і розвитку сільського господарства, будівництва шляхів сполучення і зв’язку, розвитку промисловості та урбанізації, що зумовило антропогенну трансформацію природних угідь, але вона має свою специфіку, пов’язану з гірським положенням, історичними та етнічними умовами.

Вироблена протягом багаторічного розвитку ландшафтів екологічна (динамічна за Вернадським, 1960) рівновага в екосистемах порушується в процесі освоєння, особливо таких екологічно нестійких територій, якими є гори. В першу чергу рівновага порушується при суцільній вирубці лісів, що призводить до погіршення екологовідтворчих функцій в гірських ландшафтах. Кризові екологічні ситуації, які почастішали в останні роки в межах Українських Карпат приводять до погіршення видового складу та зменшення продуктивності лучних фітоценозів. Серед деградаційних та деструктивних процесів, які погіршуючи властивості буроземів Карпат, приводять до зниження продуктивності лук, слід віднести водну ерозію (площинний змив та глибинний розмив), селі, зсуви та лавини. Значний вплив на пасовищні фітоценози має випасання худоби, яке не рідко приводить до пасовищної дигресії. Практично всі громадські пасовища, які розташовані біля великих сіл на землях запасу, є дуже низькопродуктивні та вимагають термінового покращення шляхом регулювання випасу (так зване загінне випасання) та поверхневе поліпшення. Природні кормові угіддя розташовані на бувших орних землях, характеризуються великою щебенистістю грунтів, що призводить до розрідження травостою. Тому слід відмітити, що у фомуванні лучних біогеоценозів значну роль крім природних чинників відіграють антропогенні, а наявні зараз луки слід рахувати природно-антропогенними екосистемами.

Четвертий розділ – Зміна травостою та фізико-хімічних властивостей грунтів під впливом кальційвмістних сполук. На даний час проведена значна кількість досліджень стосовно вапнування

буроземів Карпат. Першим серед дослідників звернув увагу на низьку ефективність цього заходу стосовно до буроземів Карпат чешський вчений Maloch (1932). Розробляючи способи підвищення продуктивності високогірних лук, і провівши тривалі дослідження на Боржавських полонинах, він прийшов до висновку, що “…внесення кальцію в дозі більше 1т/га неефективне” (M. Maloch, с. 142). У другій половині ХХ ст. цьому питанню присвячені дослідження