Анотація до роботи:

Пилипович О. В. Еколого-геоморфологічний моніторинг басейнових систем верхнього Дністра. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.04 – геоморфологія і палеогеографія. – Львівський національний університет імені Івана Франка, м. Львів, 2007.

У роботі обґрунтовано теоретичні засади еколого-геоморфологічного моніторингу басейнових систем, розроблено схему реалізації ЕГМ для різнорангових басейнів верхньої частини сточища Дністра. Здійснено аналіз та узагальнення результатів моніторингу атмосферних опадів, стоку води і наносів, лісогосподарської діяльності та землекористування, їхнього впливу на еколого-геоморфологічний стан басейнових систем. Розраховані показники інтенсивності денудації водозборів за багаторічний період, виявлені тенденції їх змін під впливом природних та антропогенних чинників. Власним польовим дослідженням оцінено вплив лісогосподарської та видобувної діяльності на розвиток та активізацію екзогених процесів в межах модельних басейнів. Із застосуванням ГІС отримано нові комп’ютерно-картографічні моделі досліджуваних басейнів, створена інформаційна база кількісних параметрів природних і антропогенних чинників рельєфоутворення. Обґрунтовано можливість використання результатів моніторингу для регулювання геоморфологічних процесів та оптимізації природокористування в басейні Дністра.

1. Еколого-геоморфологічний моніторинг (ЕГМ) басейнових систем – це система спостережень, збору, опрацювання, збереження, аналізу і передачі споживачам інформації про форми рельєфу, поширення та розвиток рельєфоутворювальних процесів, природні та антропогенні чинники функціонування басейнових систем. У структурі ЕГМ вперше виділено чотири основні види: 1) моніторинг чинників рельєфоутворення та господарювання; 2) моніторинг процесів рельєфоутворення; 3) моніторинг форм рельєфу; 4) моніторинг еколого-геоморфологічних наслідків рельєфоутворення.

2. Ефективним методичним прийомом провадження ЕГМ басейнових систем верхнього Дністра є моніторинг природних та антропогенних чинників розвитку різнорангових басейнових систем і процесів рельєфоутворення в них. Аналіз матеріалів моніторингу кліматичних чинників в межах досліджуваних басейнів свідчить про значну просторову нерівномірність розподілу річних сум опадів у карпатських, передкарпатських і подільських басейнових системах (від 587 до 1024 мм за рік), значну дискретність їхнього прояву в межах кожного басейну. Розраховані показники лінійної кореляції для парних рядів гідрометеорологічних показників «річні суми опадів – модулі стоку завислих наносів» свідчать про прямий зв’язок між показниками для 6 пунктів моніторингу та опосередкований для інших 7 пунктів. Ця обставина вказує на нелінійний характер впливу опадів на рельєфоутворення, який порушується антропогенним втручанням. Для рядів «річні суми опадів – середньорічні витрати води» коефіцієнт кореляції r перевищує 0,7 для 18 пунктів спостережень з 20, що вказує на прямий зв’язок між чинником та його впливом на функціонування річок.

3. Просторові відміни в інтенсивності сучасних екзогенних процесів тісно пов’язані з параметрами гідрологічного режиму басейну. Проведені нами розрахунки свідчать про високі показники модулів стоку води (21,5 – 27,2 дм³/с з км²), річних показників шару стоку (678 – 857 мм) та коефіцієнтів стоку (0,71 – 0,86) для басейнових систем верхів’я р. Стрий, річок Рибник та Яблунька і низькі показники для басейнів Верещиці та Щирки (відповідно 5 – 5,1 дм³/с з км²; 156 – 162 мм; та 0,24 – 0,26). Результати досліджень свідчать про недостатню густоту існуючої мережі гідрологічного моніторингу (з 73 річок довжиною понад 10 км моніторингом охоплено 15 водотоків), тому пропонуємо її розширити, доповнити 18 пунктами спостережень у запропонованих 17 басейнових системах.

4. Інформаційним інтегральним параметром складної взаємодії природних та антропогенних рельєфоутворювальних процесів у басейні малої річки є показник інтенсивності денудації її басейну, який доцільно відобразити у вигляді модуля стоку завислих наносів, амплітуда коливань якого коливається в середньому від 10 до 800 т/км² за рік. За результатами хронологічного аналізу змін інтенсивності денудації басейнових систем можна виділити два періоди: перший (від 1963 до 1980 року), з екстремально високим стоком завислих наносів у басейнових системах Карпат (233 – 632 т/км² за рік), що пов'язано з інтенсивним вирубуванням лісів у кінці 60-х – середині 70-х рр.. Другий період (1980–2005 рр.) характеризується зменшенням інтенсивності денудації поверхні водозборів карпатських допливів Дністра (153 – 202 т/км² за рік) і деяким збільшенням інтенсивності денудації у басейнах Передкарпаття (110 – 153 т/км² за рік у порівнянні з минулим періодом 85 – 116 т/км² за рік). За результатами досліджень нами запропоновано розширити мережу моніторингу за стоком завислих наносів з 15 до 20 пунктів для повнішого відображення закономірностей їх просторово-часової динаміки.

5. Аналіз впливу лісогосподарської діяльності підтвердив, що вирубка лісу на водозборі спричинює зміни в характері, напрямку розвитку та інтенсивності геоморфологічних процесів на його схилах. Встановлено, що при збільшенні площі вирубок на 1 га в рік модуль стоку завислих наносів зростає на 0,54 т/км² за рік. Максимальні показники стоку наносів при теперішніх обсягах вирубок прогнозуються через три-п’ять років після проведення вирубки. Мінімальний вплив вирубки лісу на стік наносів буде спостерігатися через сім-десять років після проведення вирубки. Результати власних напівстаціонарних спостережень вказують на значне посилення ерозії та виникнення нових ерозійних форм в перший рік після вирубування (середні показники площинного змиву становили 0,6 – 2,1 см, а лінійного – 5 – 6 см за чотири місяці), уповільнення темпів схилової ерозії на почату нового вегетаційного періоду завдяки інтенсивному росту рослинності на поверхні схилу і в днищах тимчасових водотоків (площинна ерозія становила 0,6 –0,9 см, а лінійна – 2,5 та 1,7 см) та посилення лінійної ерозії на третій рік після вирубки (2,5 – 3,5 см за п’ять місяців), і зменшення середньої інтенсивності площинного змиву.

6. За результатами оцінювання впливу різних видів господарської діяльності у басейнових системах верхнього Дністра за п’ятибальною шкалою, нами виділено 86 басейнових систем другого, третього та четвертого порядків, з довжиною дренуючих водотоків до 10 км і визначено їх еколого-геоморфологічний тип. Вперше для верхнього Дністра визначено домінантний тип рельєфоутворювальних процесів для кожної з виділених басейнових систем. Згідно з цією схемою, для кожного басейну, залежно від того, до якого еколого-геоморфологічного типу він належить, запропоновано окрему схему ЕГМ за відповідними об’єктами та геоморфологічними процесами.

7. Програма ЕГМ для модельної басейнової системи р. Яблунька базується на результатах її еколого-геоморфологічного аналізу. Вони засвідчили, що основною причиною порушення рівноважного стану річкової системи є експлуатація руслових кар’єрів, які зумовили переформування структури річкової мережі (зникнення водотоків першого та другого порядків), інтенсивну донну ерозію (8 –10 см за рік), різкі зміни показника стійкості русла (від 0,65 до 2,2). За результатами моніторингу модельної басейнової системи потоку Красний отримано параметри розвитку площинної та лінійної ерозії, селевих процесів, вертикальних деформацій русла які є важливими для планування рекреаційно-туристського використання даного басейну. Встановлено, що домінантним чинником, який впливає на активізацію тут небезпечних екзогенних процесів, є вирубування лісів на стрімких схилах. Нами обґрунтована система заходів щодо зменшення ризику прояву небезпечних морфодинамічних процесів в межах басейну.

8. Отримані в ході дисертаційного дослідження результати дали змогу розробити ряд рекомендацій для конкретних об’єктів щодо використання моніторингової інформації для потреб регулювання розвитку геоморфологічних процесів та оптимізації природокористування в басейнових системах верхнього Дністра.

Публікації автора:

1. Пилипович О. Методика вивчення стоку завислих наносів для аналізу інтенсивності ерозійно-акумулятивних процесів басейну // Вісн. Львів.у-ту. Серія геогр., 2000. – Вип. 27. – С. 46 – 52.

2. Пилипович О. Моніторингові дослідження якості поверхневих вод басейнових систем Верхнього Дністра // Вісн. Львів. у-ту. Серія геогр., 2004. – С. 242 – 246.

3. Пилипович О. Моніторингові дослідження стоку завислих наносів у басейнових системах верхньої частини сточища Дністра // Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету. Серія: Географія. – Тернопіль. – №1. – 2005. – С. 42 – 48.

4. Пилипович О., Колодко М. Аналіз гідроекологічного стану поверхневих вод у басейнових системах верхньої частини сточища Дністра // Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету. Серія: Географія. – Тернопіль, 2005. – №2. – С. 257 – 262.

5. Пилипович О.В. Аналіз лісогосподарської діяльності в межах верхньої частини басейну Дністра та її вплив на розвиток геоморфологічних процесів // Наук. вісник Волинського державного університету ім. Лесі Українки, 2006. – № 2. – С. 64 – 69.

6. Захарчук О.В., Більська М.А. Тенденції зміни соціоекологічної ситуації в басейні Дністра // Теоретичні та прикладні аспекти соціоекології Питання соціоекології: Матеріали Першої всеукраїнської конференції. – Львів, 7 – 11 жовтня 1996 р. – Львів, 1996. – Т. 2. – С. 98 – 99.

7. Ковальчук І., Захарчук О., Михнович А. Еколого-геоморфологічний аналіз басейну Дністра: концепція, засоби реалізації, основні результати // II Rzeszowsko-Lwowskie sympozjum – Geodezja inzynieryjna i kataster w gospodarce narodowej – Lwow – Rzeszow, 1996. – S. 131 – 135.

8. Ковальчук І., Захарчук О. Аналіз стоку наносів як інтегрального показника схилової та руслової ерозії // Українська геоморфологія: стан і перспективи. Матеріали міжнародної науково-практичної конференції. Львів, 25 – 26 листопада 1997 р. – Львів, 1997. – С. 117 – 120.

9. Захарчук О.В. Гідроекологічний моніторинг басейну Верхнього Дністра // Науковий вісник: Сучасна екологія і проблеми сталого розвитку суспільства / Збірник науково-технічних праць. – Львів: УкрДЛТУ. – 1999. – Вип. 9.7. – С. – 72–76.

10. Ковальчук І., Михнович А., Пилипович О. Трансформація структури річкових систем басейну Дністра та їх гідрологічного режиму // Збірник наукових праць. Дослідження басейнової екосистеми верхнього Дністра. – Львів, 2000. – С. 34 – 44.

11. Пилипович О. Проблеми охорони та раціонального використання водних ресурсів басейну Дністра (у межах Львівської області) // Проблеми раціонального використання, охорони і відтворення природно-ресурсного потенціалу України: Тези доп. Другої всеукраїнської наук.-метод. конф. Чернівці, 24 – 26 квітня 2000 р. – Чернівці, 2000. – С. 141 – 142.

12. Пилипович О. Моніторинг внесення мінеральних та органічних добрив сільськогосподарськими підприємствами басейну Дністра // Сучасні проблеми і тенденції розвитку географічної науки: Матеріали міжнародної конференції до 120-річчя географії у Львівському університеті. – Львів: Видавничий центр ЛНУ імені Івана Франка, 2003. – С. 311 – 313.

13. Пилипович О. Аналіз природно-екологічних умов проживання населення у межах геоморфосистем Верхньодністерської низовини // Проблеми екології людини: Матеріали науково-практичної конференції. Луцьк, 10 – 11 червня 2004 р. – Луцьк, 2004. – С. 93 – 96.

14. Pylypovych O. Momitoring research of the water quality in the Upper Dnister river systems // Integrted land and water resources management: Towards Sustainable rural development, Frankfurt (Oder), Slubice, 2005. // CD.

15. Пилипович О. Моніторинг лісогосподарської діяльності в межах басейну верхнього Дністра, її вплив на морфодинаміку // Ландшафти та геоекологічні проблеми Дністровсько-Прутського регіону: Мат-ли міжн. наук.-практ. конф. – Чернівці: Рута, 2005. – С. 67 – 70.

16. Пилипович О.В. Полустационарные исследования экзогенных процессов в пределах лесозаготовительных участков бассейна реки (горная часть речной системы Днестра) // Двадцать первое пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Доклады и сообщения. – Чебоксары, 2006. – С. 232.

17. Пилипович О.В. Еколого-геоморфологічний аналіз басейнової системи малої річки (на прикладі р. Яблунька, м. Старий Самбір) // Ерозійно-акумулятивні процеси і річкові системи освоєних регіонів: збірник наукових праць III українсько-польсько-російського семінару з вивчення флювіальних форм рельєфу і процесів у гірських, височинних і низовинних регіонах. Львів – Ворохта, 23 – 26 жовтня 2006 року. – Львів: Вид. центр ЛНУ ім. Івана Франка, 2006. – 315 с.

18. Pylypovych O.V. Assessment of forest economy activity impact on the sediment load in the small catchments of mountain part of Dnister river basin (Ukrainian Carpathian) // Proceedings of the 10^th international Symposium on River Sedimentation. Vol. I. Moscow, 2007. – С. 327 – 332.