Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Теория и методы анализа стойкости геосистем к антропогенным нагрузкам

ВАК РФ 11.00.04, Геоморфология и эволюционная география

Автореферат диссертации по теме "Теория и методы анализа стойкости геосистем к антропогенным нагрузкам"

НАЦ10НЛЛЫ1Л АК.ЧДЕМ1Я НАУК УКРАШИ 1нс. I и I > I кчирафп

[[а правах рукопнсу

Гродчинський Михаила Дмитрокич

ТЕОРШ ТА МЕТОДИ ЛНАЛВУ СТ1ЙКОСП ГЕОСИСТЕМ ДО ЛНТРОПОГЕНШ1Х НАВАИТЛЖЕНЬ

11.00.01 - Фпична юограф'ш, 1еоф1знка 1 сеоммм ландшафт ш

Аиторефераг дисертацн на эдобупя иаукоиого ступени доктора географгших наук

Кш» - 1994

Дисертацкю с рукоиис

Робот ииконаиа на гсшрафНному факулыеп Кишського yuiiiep-civreiy isieni Тараса Шеьченка

Офщшт oiioiiciitii:

). Доктор (софафпних наук, ирофесор Боков Володимир Олександроаич

2. Доктор 1ео!рцф1чних наук, нрофссор

Полошша Iпаи Пстроиич

3. Доктор (еофафшних наук, нрофесор

Toii'iifB Олександр Григо|юиич

Прошдиа opiаниацЫ: 1еолою-[еофаф1чний факультет Харктського уншерсигегу

Захист шдбуде'1 ься

фудня 1994 року о fts год. на засщанш cncuiujiiJuuanoi ради Д 016.02.02 bicimyiy ieoiрафи HAH УкраТни за адресою: 252034, м. Киш-34, иул. Володнмирська, 44.

3 днсерташсю можна ознайомшмсн у бШлютеш 1нституту географ» HAH Украши за адресою: 252034, м. Ки'ш-34, иул. Воло-димирська, 44.

Аигореферат роз!сланий "23" листопада 1994 р.

ВчениЙ секретар cncuiiuiisouaiioi вченоТ ради, кандидат географйишх наук

ПередерШ В.Г

К '

злглльйа характеристика роботн

Дктуалы|!с1Ъ теми. Розииток деградаШйних пронес!» и при-д! (ероз1я грунта), 1х вторинне засоления, внмирання внд!в, умуляЫя та м!гран1я по троф1чшй мереж1 забруднень тощо) е не м ¡ншим, як наел ¡яком втрати геосистемами 1х природно! 1йкост! и умовах антропогенних навантажень. П1д гиском ос-нн1х геосистема стають нездатнимн збер1гати свою еволюцШно алансовану структуру та вр1вноважен1 дийам1чн1 тенденц!» 1 знають при цьому зм!н, як! здеб!льшого вкрай небажан! для сподарського використання територИ, а почасти I для здоров'я селения. Тому не буде перебшыиенням вважати, що запорукою шональносп прнродокористування е розробка такоТ його страну та прийняття таких тактичних р!шень, яю б забезпечували щэимку стЖкосп геосистем в умовах антропогенного тиску на

IX.

Хоча проблема стнТкост! внзнаеться одного з провщних в часному ландшафтознавеш (А.ГЛсаченко, в.с.ПреображеНсь-;й, В.Б.Сочава) та ландшафтшй еколопТ (Я.Рогтап, М.Оос1гоп, ЫауеИ, А.ЫеЬегтап, Л.2оипеуе1с1), гллбина и розробки далека в!д зня н важлИиост! для практики та теора названих Наук. ¡йк!сть е фундаментальною властишстю геосистем, з якого т!сно язан! и пажлип! власти иосп - еволюцЫ, динамка, ц1л!сн1сть шо, теоретичне осмислення яких неможливе без з'ясування :номену стШкост!, спениф1ки и прояВу та механ!зм!и забезпе-ння в геосистемах. 3 роз]юбкою теоретнчних аспектов проблеми Шкосп геосистем прямо пов'язаний прогрес у вир1шенн! таких туальннх проблем ландшафтознавства як ландшафте прогнозу-ння, нормування антропогенних навантажень на геосистем», олоНчннй мон1торинг та 1нших.

Важлиui результати ь розробш проблема стШкосп reo- та екосистем одержан! О.Д.Армандом, КМДьяконоьим, Я.Зоне-фельдом, З.Наве, А.А.Крауюнсом, В.С.ГТреображенським, Ю.Г.Пузаченко, Р.Форманом та М.Годроном та in. ( ь рамках ландшафтознаистна та ландшафтnoi екологи), .р.Маргалефом, Р.Меем, РЛеионтшом, F.OpiaiicoM, Ю.М.Свирежевим, р.Уптеке-ром, К.ХодлЫгом та in. (и теоретичной та математичтй екологи). Однак ui результати розр1знеш, слабко йои'язаш м1ж собою i не станоилять uL'iicHoi концешШ стШкосп геосистем. Осо&лньо цезадо1)(льною с розробка найьажливииого питаннн и рамках проблеми стшкосп - принциши та методт и ошнюшшня. Саме ошнииши, наск1льки стШкою е геосистема до пеиного антро-

I

погещюго ьтручання, можливе обгрунтоиане прийняття piuieab по нормуаанню останнього, прогноз можлииих зм!н геосистем тощо. Оперуючи к1льк!сннми ошнками ст1йкост1, можлииий вих1д на Ноиий напрямок та приниипоцо виший р1вень аналЬу мехашзм!в забезпечення CTiftKOCTi, j'i зв'язку з ¡ншими аластиьостями геосистем«, розробки нових метод1в прогнозуиання та оптим1зацп геосистем. .

Мет* | заедания роботн. Метою роботи е розробка теоретичных основ концепцп стШкосп геосистем та методш н кшыасного оц!нюваННя, ор^ентованих на вир1шення конкретних теоретичных та прикладних завдань: прогнозу змш геосистем, норму-ванця антропогенних навантажень, рацюналыю! оргажзаци тери-fopil. Досягнення uiei мети цотребувало внр1шенни таких голов-них завдань:

1- визначити форми, в яких регшзуеться стШккггь геосистем, ■Ландшафтаих територшльних структур, ландшафтних меж га виянити механпми, що лежать в основ» uiei реал1зацн;

2- обгрунтуиати комплекс показникш стШкосп геосистем та [стему метод]и Тх к!льк1сного ошнюпання;

3- розробити методику к1льк!сного оц1нюиання та анал1зу ¡йкосп геосистем;

4- з'ясувати голоши реМональш та локальн! закономфност! шкост1 геосистем УкраТни до антропогенних наиантажень;

5- розробити методи ошнки еколопчних ризик!в, ланд-тфтного прогнозування, нормування антропогенних наванта-;нь та рашональноТ орган1заш територп, шо базуються на ои1н-х стшкост! геосистем.

Об'ект та предмет досл1дження. ОО'ектом дослщження е гео-стеми локального рангу розм1рносп (ключоиих д1лянок анал1зу ¡йкосп) та репонального рангу (УкраТни в ц!лому). Предметом -модел1 ( граф1чн! та математичШ).

МетодолоНя та методя доЫджетм. Методолопчну основу ботн складають концепцп ландшафтознавства, ландшафтноТ ологи та екологн, а також концептуальний апарат математичноТ эри надШносп и Його ластосуванш до анатзу геосистем.

Методи: видыення геосистем - польовим крупномасштабним 25 ООО) ландшафтним картографуванням на ключових д!лянках, середньомасштабним (1:50 ООО - 1:200 ООО) репрезентативних понш УкраТни; /дептифшацИ та оцшки стану геосистем -шдартними методами математичноТ статистики та за функцию каносп Харршгтона; оцшки стшкост/ геосистем - методами тематичноТ теори надШносп; ландшафтного прогнозування - на ■ 1ов1 матрииь Маркова з розрахунком перехиших ¡мовфностей значениями показникш спйкост! геосистем; нормування аптро• >епних наванталсень - за моделлю "навантаження-ошр геосис-ш". Статистична о^робка емшричних даних здШснювалася в

процес| робати на р1зних персональних ЕОМ, на заключному етап! - персональним компьютером "Т05НША-Т1910" (м!кроцро-цесор 1486 БХ1^, об'ем пам'ят1 4 МВ) за програмою "ЦхсеИ".

Рих1дним матер1алом иослугушли результати польоиих дос-лщжень, виконаних прогягом 1982-1993 рок1в, та фондов! матер1а-ЛИ численних проектних ш науково-виробничих устной.

Освоен! положения, що захицшоться. 1. Опймсть «еосистеми - и складна иластцигсть, шо проявляеться у сукупност! р!зцих форм. Лоцяття спйкост! геосистеми набувае конкретносп та мож-ливосп кмьккного оцженни якщо задан!: область аан!в геосистеми, зовжшнШ фактор, шо впливае на змшу них стан!в, часовий 1^тервал анал!зу. За ьизначення них умов може бути ьид!лено т1пьки три загальн! формц ст!йкост1 - шертшсп», в1дношнован1сть та пластнчн1сть.Кожна з них реал!зуетьси за рахунок форм биши часткового характеру ч, таким чином, сукупн1сть форм стШкосп геосистеми формуе леьну структуру, що мае субординацШну, ординацШну та коордцнашйну впорядковашсть.

2. Комплексна ошнка стжкоси геосистем за доломогою одного. Интегрального" показника стШкост! неможлина. Бона до-сяжна лише комплексом взаемодопоьнюючих та взаемоза'язанцх показними.

3. Для розробкн комплексу показниюв стШкосп та метод1в 1х ошнкзвання ефективним е використання з урахуванням специфики геосистем концептуального та математичного'апарату теорн надШност!.

4. Кожний показник ст1йкосп геосистеми може бути оШнений за допомогою деылькох рп^их методы. Виб1р найбыьш ефеюгивного з них визначаеться об'смом наяио! Ыформаин про геосистеми, бажаною точшстю та статистичною в!ропдшст|о

шнок. В структур! розроблених. метшв-е й так!, шо дозиоляють и1ннти ст1йк1сть за обмежено'| емЫрично! 1нформацн про гео-истеми та зоин1шн1 вплнни на них.

5. Методи оцНновання ст!йкост! геосистем та результаты [ього оцшювання е основою розробки ефективних метод!и анал1-у еколог1чних ризикш, ландшафтно-еколог1чйого прогнозування, юрмуванНя антропо|енних навантажень на геосистеми, обгрун-увамня схем рашоналыкм орган ¡заип територп.

Наукова новизна та практична шнн!сть робота. Вперше на >сиоо1 ч!гких формальних критерии вид1лен( форми стШкост! еосистем та оизначено сшвв1дношення м1ж ними, шо дало змогу ¡бгрунтувати коннешию механизму забезпечення та порушення :т1Йкост! при антропогенних навантаженнях. Для аншпзу стШкост! •еосистем Введено поняття в1амови геосистеми, визначен! IX )знаки, розроблено класифкашю та запропоновано п!дх1д до шал1зу формування шдмови на основ! побудови граф!чних моделей "дерев в1дмов". Обгрунтована можлиЫсть використання зля анал1зу ст1йкост! геосистем метод! и теори надШност1. Розроблено комплекс показник!и спйкост! геосистем та методш 1х эцшювання на основ! концетйй та моделей теорн надШносп. Запропоноваш показники I методи оцйноиання антропогенних навантажень на геосистеми. Вперше на основ! введених Теоре-гичних положень анал1зу спйкост! та ошнок спйкост» розроблен! георети'ни п!дходи та методи: ошнки еколопчних ризиюв, пизна-чення норм антропогенних навантажень на геосистеми, к1льк1сно! ошнки ступеню прюритетност! норм; прогнозування ¡мовфностей змш геосистем, очжуваного часу настання небажаннх змш, еко-номиших збитов в1а змш геосистем.

Теоретичну ноиизну станоиить також ряд ииедених ноинх понять: ландшафтно-еколопчноУ шин геосистеми, г1льдГ1 геосистем, ступеню пристосоианост! геосистеми до природного зовжшнього фону та ¡н.

В -методичному ыдношенш ноиим е: методика обгрунтуиання м|сцеположення ключоиих дшшок та Ух репрезентативно'! мережК застосушння сггкоиого плануиання при оргашзаин ландшафтних дос/нджень, методика видыеиня областей нормальних та долустимих станш геосистем, оц'шки ступени оптимальности станш, методика картографунанни стшкосп 1еосистем.

В регшнилыюму шдпошачи ииерше побудоваш ландшафтно-еколопчш нУ геосистем Укра'ши, иияилой "шсь ландшафтно? зоналыюстГ' та "шсь пдроморфносп" ландшафтш Укранш у простор] |'х гшроюпматичних факторш, виявлеш ареал и найб1льшо1 шдпоыдносп сучаспо') ландшафтно1 струкгури зоьншшьому природному середоьищу, встанонлеш репоналып та локальш законо-м!рцост1 стшкост! геосистем Укра'ши, складеш схеми районування територн республики за характером та жтенашнстю ашропо-генних наиантажень, за збурюючою актиынспо зошпшнього природного середовища геосистем. "

Практична цШжсть робот и пасам перед ноля гае у можлииосп практичних розрахункН! стШкосп геосистем до широкого клаеу антропогенних навантажень. На оснош цих ошнок можливе об-грунтоване лрийняття ршень з питань нормування антропогенних впливш на геосистеми, оптимального з ландшафтно-еколопч-них позишй вибору мкцерозташування промысловых га ¡нших техногенних об'екпв и ландшафт, обгрунтуиання оптимально!' структур« агроладшафту. Значна частина мето/вв, розро&лених и дисертаиа, мае безпосередню практичну ор1енташю.

Практична реалпанЬ» наукових розробок. Наукош розробки иикористан! и npoueci инконання науковоТ теми ДКНТ УкраТни 'Розробитн конпепшю та методн ошнки екосистем до антро-погенних нацантажень", наукових тем Míiiocbíth УкраТни "Прйн-хипи i Методи геоеколопчного картографування" та "Комплексуй картограф!чний анал1з геоеколоНчиоТ ситуашТ ландшафт УкраТни", наукоиим кер1вником яких буи автор. Окрем! по-юженнй реал1зоиа1й при виконант госпдогоЫрних тем по об-рунтуванню мелюратнвних систем (Р1внинний Крим, район дунайских озер, район Дшстровського лиману), контурно-мел 1о-зативного землеустрою (Стенопа та Jlicocienoita зони УкраТни), 4орнобильскоТ тематики, розробки "природного блоку" авто-иатизованоТ експертноТ' системи "Промтеритор1я", а також у вико-lanHi науковоТ теми РЕВ 3.2. "Еколог1чн1 основи пданування та /прашшшя ландшафтами" м1жнародним колективом географ1в, у 1кому автор був вщпов!дальним за розд1п, пои'язаний з пдро-лелюративними природно-техшчними системами.

Науков! розробки реал!зоваш в навчальному npoueci при чи-aiini автором KypciB "Ландшафтна еколопя", "Вчення tipo геосис-еми", "Математичш методн и 1еоеколо1и ", "Геоеколопя УкраТни".

Апробащя результатов досл1ажекня. Ochobhí положения ди-:epiauií допошдалися на 8-му з'Тзд1 Географ1чного товариства ГРСР (1985, КиТв); 4-му (Луганськ, 1980), 5-му (Симферополь, 985), 6-му (Одеса, 1990) зТздах Геофафччного тонаристиа УкраТ-ш: Всесоюзних парадах з ainponoieiiHoio ландшафтознавстиа Воронеж, 1982, 1988), 7-iií (Piuiie, 1986) ia 8-ifl (Таллшн, 1988) кесоюзних коиференшях з me.iiopai инноТ географи; 1 -¡й Всесоюзны конферешш з couiajibuoi еколопТ (Льв|'и, 1986), 2-ift Все-:оюзжй napajii "Геосистема-86" (Курськ, 1986), Bi-ccMinapi reo-

еколопв СРСР та НДР (Лейпшг, 1987), Всесоюзнш науково-коор-динашйшй парад) "Ст!йк!сть геосистем-88" (Мшськ, 1988), 8-Ш Всесоюзжй парад! з ландшафтознаиства (Льв1в, 1988), Всесоюзшй науково-техжчнШ конферсниП "Тематична картограф'ш та науко-во-техшчний прогрес" (ХаркЫ, 1988), наукоиому колокв!ум! 1нститу(у географа та геоеколога АН НДР (Лейпшг, 1988), Всесоюзшй парад! "СтШюсть та маишшсть геосистем як наукоца основа нормування аатропогеааих наиантажень" (Москва, 1988), мЬкнародиих наукових семашрах з теми РЕВ 3.2. "Еколопчн! ос-нови шшнування та упрашмими ландшафтами" (Ялта, 1987, Бад-Сааров, НДР, 1989; 1ркутськ, 1989) та на м1жнародних школах ц!е{ теми (С!мфераноль-Ялта, 1983, Паланга, 1989), м!жнародЫй конференца "Теоретичм та прикладш нроблеми агроландшафто-знавства" (В1нниця, 1993), Ресну&нканськШ науковШ конферен-цн "Еколопчне та соц!ально-екоаом1чне обгрунтування репональ-них схем рацюнального природокорнстувааая" (Мшськ, 1993), м!жнародн!й робочШ аарад! з картографування господарського використання ландшафта (Брно, 1994), наукових конференшях 1н1ц1ативи Глобально! безпеки (Кембрьаж, 1994, Стара Лесна, О|оваччина, 1994), науковш конференца "Фундаменталын 1ео-Граф1чн1 дослшження" (Киш, 1994), науковш конференца "Проб-леми географа Украпш" (Льв!в, 1994) та ¡ших. результати роботи обговорювалися на конференшях науково-викладацького складу Кшвс<>киго (1988-1993), Одеськош (1986) университетов та Ун1верситету Март!на Лютера (Галле, НДР, 1988).

Публ1шщН. На тему дисер.таиа опубл1ковано: 2 моаографи (1 у сЫвавторсш), 2 монограф!чних видання за участю автора, 2 наукой! га 2 навчально-методичн! брошури, 23 статг!.

Особнстий внесох автора в роботу. Теорстичш положения шал1зу стшкосп геосистем, методи оцшюиання, прогнозування, шшки еколопчних ризики!, нормування антропогенних наванта-кень автором розробле|й самостийно. Концепшя тип ¡в ландшафт-шх територ!альних структур - в склад! колективу киТвських та >деських географ!в. Полыш досгпдження виконупались ланд-иафтними загонами КиТвського ужверситету п1д кершництвом та ¡а безпосередньо! участ1 автора.

Структура та об'см дисертанП ДисертаЫя, загальним об'емом ¡38 стор., метить 274 стор. машинописного тексту, 41 малюнок, !5 таблиць, в додатках наведено 17 малюнкш га 2 таблиц!. Список ттератури нарахоиус 334 найменуваннн, з них 56 - латинецею.

У псршш глав! дисертаца обгрунтовуються теоретичн! юложення анал!зу ст1йкост1 геосистем, на основ! яких у.другШ лав/ розроблений комплекс кьтьмсних показннк!в спйкост! та |етод!в !х оц!нювання. Методшпи аспекти анал!зу спйкост! вис-¡тлеш у трепни главI. '/отверти ыава присвячена - анал!зу триманих результат -для територм УкраУни, а пята - Ух астосуванню для вщмшення актуачьних геоеколог!чних проблем оц!нки еколопчних ризшав, прогнозування, нормування нтропогенних навантажень та рацюнальшй оргайзаци територн.

9

ОСНОВНИЙ ЗМ1СТ РОБОТИ Теоретнчн! основ» анал!зу стткост! геосистем.

АналЬ Л1тератури з проблеми стнЧкост! в ландшафтознавств! 1 сколот дозволив виявити коло теоретичних питань, недоспал розробленють яких стримуе розииток проблеми ст1йкосп :осистем вшлому. Серед них питань особливе значения мають: (значения форм, у яких проявляться спйюсть в геосистемах,

з'ясуъання сшшшношень М1Ж ними, виявлення та опис механ!зму порушення стшкост!. Як суттеиу методолог!чну прогалину слщ вважати також и1дсутшсть теоретичних положень, як! б дозволяли оргашчно перейти в1д формальних концепшй ст!йкост1 до вирь шення на Ух основ! конкретних питань, зокрема прикладного спрямування.

Форми стшкост! геосистеми. Поннття стШкосп набувае визначеносп, якхцо задаш: 1- область стан!в 20 геосистеми, змши у межах яко1 визнаються за несупсв! з природно» (область нор-мальних станш), або соцю-функцюнально!' (допустим! стани) гонок зору; 2- фактор / по в!дношенню до якого аналпусться сий-юсть геосистеми; 3- часовий штервал А1, для якого визначаеться стШысть. Якщо ш умови задаж, то при дп на геосистему фактора /можлив! лише чотири форми П зм!н: 1- геосистема лишаеть-ся в облает! стан ¡и 2$ на протяз! усього часового Ытервалу ЛГ, 2 -геосистема виходить з облает! стан!в 20, але на штервал! часу А( повертаеться до неТ; 3 - геосистема виходить з облает! 20, але на штервал! Д/ залишаеться у рамках шиаршнгу X за рахунок перебування в його шших областях станш; 4- геосистема виходить з облает! 20 I на 1нтервал! часу Д/ приходить в область стан!в, що не належить !нвар!анту 2, тобто шдбуваеться кардинальна перебудова геосистеми, и зам!на на !ншу.

Перш! три наведен! виладки мокла розглядати як три загальн! форми спйкост! - ¡нертшеть, вщноштвашеть та плас-тичл!сть. 1нертнц:тъ визначаеться як здатн!сть геосистеми при дП' на не! зовшшнього фактора зберкгати св!й стан в межах задано! облает! на протяз! заданого щтервалу часу. Вцшовлюзанкть- здат-н!сть геосистеми поиертатися до початково! облает! сташв п!сля виходу з не». Пластичшсть - наявн!сть у геосистеми декшькох

областей стан!и, знаходячнсь у яких вона мае здатшстъ до ¡нертност! та (або) вишоолюваност», 1 и здатшсть при дн зов-ниинього фактора переходити з одже» такоТ облас^ до 1нших.

Здатн1сть геоснстемй лишатися при дн зовн!шнього фактора в заданШ облает! стан!в, а ц раз! виходу з не» повертатися у цю область можна назвати Локальною ст!йк!стю.

Наведен! три можлив! форми стнЧкосп геосистеми с загаль-ними у тому виношенн!, що вони дШсш для будь-якого зов-н!шнього фактора / часового штервалу Аг, критерЛв визначення облает! сташв 20 та швар1анту 2", а також для будь-якого числа та набору зм!нних, якнми описуеться геосистема.

Кожна з цих форм, а свою чергу, може забезпечуватися за рахунок форм б!льш часткового характеру. Для ¡нертност! можна вид!лити 4 так! форми: пасивн!сть, ¡нершйжсть, буферн!сть та Зар'ерн!сть. Пасивнкть геосистеми до впливу певного фактора тов'язана з малою чутлив!стю П змиших до його д!Т. У цьому ви-тадку стан геосистеми нротягом штервалу Д/ лишаеться незм!н-гим або ж змпиоеться у дуже иузьких межах. Iнерцшпкть гео-:истеми - н здатн!сть затримувати на деякий час реакц!ю на |бурюючий фактор, зменшуючи при цьому амшитуду коливань. 5уфершеть визначаеться величиною облает! стан!в 20\ чим ця »бласть б!льша - тим вищою с ¡мов!рн!сть геосистеми змниовати гротягом М своТ стани у 'н межах. Бар'српкть геосистейи проявляться у тому раз!, якщо переход геосистеми через деяк1 стани уггево утруднений або неможливий взагал!.

Добре вшновлюваною може вважатися геосистеми, як»цо она: 1- здатна швидко повертатися до початково» облает! сташв 'о", 2 - здатна повертатися до шс'! обласл гпс.зд злачного за

амшитудою вщхилення шд неТ'. Ш дв1 форми вщноилюъаносп, будемо називати вщпошдно еластичнктш та амтитуднктм.

Форма ирояву шшстичносп и 1еосистемах залежи 1Ь шд сту-пеню зв'язку П окремих областей ста и ¡в. За строго детермшоиано! послщовност1 змш станш геосистеми а знаходження и рамках ¡н-вар1анту можливе, якщо ш змши утворюють и шиаршнтшй облает» замкнеж цикли - орбггал1 . Таку форму стшкосп можиа назвати орГнтшышю гьшетичнктю (дши - О-пласшчшсть).

Сукцеайш схеми геосистем, що мають О-пластичшсть, прост! 1 ниляють собою один сукцесжний ряд, вздоиж якого ищ-буваються змиш ¡х сташв. Однак нобудоваш нами сукцеспнп схеми окремих репонш УкраТ'ни свшчать, що по багатьох факторах динам!чш змиш геосистем вщбуваються не .вздоиж ряду, а фор-мують мережу альтернатишшх ря,щв, яы можуть сходитись до цепких сташв (конвергеншя змш), або розходитись (1х дивер-генШя). Якщо ш змжи детермшоваш I не виводять геосистему з шварынту, то и пластичшсть реадЬуеться у форм!, яку можна назвати дивергентно-конвергентною (дал! - ОС-пшстичнкть).

О-пластичжсть та ОС-пластичшсть подШш тим, шо основою ix забезпечення е детермшонажсть переходов м1ж областями стан1в. Пластичшсть такого типу можна назвати детермь нованою (О-пластичжсть). Для геосистем, невизначежсть змш стан ¡в яких значна, пластичшсть буде тим вищою, чим больше локально-стШких областей стажв мае геосистема в рамках 1нвар1анту та чим р1ВН01м0В1ршип переходи М1Ж цими областями. Таку форму стшкост! можна назвати стохастичнош пластичнктю.

А1}зл(э снЬвивошень мЬк формами стшкосп геосистеми зво-диться до вияилення 1х субордшшци, ординаин та координаци. Субординации форм стШкоеп геосистеми визначас !х сшвв1дно-

шення за ступеней загальносп 1 тому може розглядатися як Тх класифжашя (рис. /).

| Ст1йк1сть геосистеми |

1нергн1сТь Пасив-| 1нерц]й-

В1дновлюван1сть| | ПластимИсть [

н1сть

Буфер-н!сть

Еластич- Ампл1туд- О-плас- Н-плас-

Н1СТЬ Н1СТЬ ТИЧН1СТ1 тичн!сть

Бар'ер

№СТЬ

О-форма

ОС-форме

Рис.1. Субординашя форм стШкосп геосистем

Ордипацш форм стшкосп грунтуеться на тому, шо при иосиленш зошшпнього иплцьу роль ршшх (}юрм стшкосп у його шсшкодженш змшюеться закономфним чином. Геосистема пос-тщоино задпос пеину форму стшкосп, намагаючись забезпечитп максимально можлипу близьккть до початкоиого стану (рис.2).

посилеиня дп зоетшнього фактору

Рис.2. Ординашя форм стШкосп геосистеми

За незначного антропогенного навантаження спйкють гео-системи може забезпечуватися за рахунок пасивносп (Pas.) - вона мовби "не пом1чае" це навантаження, або дуже слабко реагуе на нього. До деяких, здеб1льшого також слабких, вплив1в ¡нертнють геосистеми забезпечуеться а жершйшстю (Inc.). Якщо при посиленш навантаження пасившсть та жершйжсть проявляются все слабюше !, як наслщок цього, амнл!туда коливань змшних геосистеми зб1аьшуеться, а ¡нертшсть може забезпечуватися або тим, що коливання з шею амгштудою допустим! (нормально в широкому дшпазош (буфершсть геосистеми - Buf.), або тим, що обмежуються певним бар'ером (бар'ершсть - Ваг.)

При подальшому посиленн! навантаження геосистема може виявитися нездатною лишатися в област1 стажв Z0 i ц ст!йк1сть забезпечуеться за рахунок вшноилюваносп. При вшносно слабких впливах вихщ геосистеми з област1 сташв Z0 здебшьшого незнач-ний i вщновлюаашсть забезпечуеться завдяки швидкому повер-ненню геосистеми до Z0 (ïï еластичност! Els). 3 посиленням зовжшнього впливу, шо зумоалюе все бшьше вщхилення геосистеми вщ области CTaniB Z0, визначального значения в забезпечен-Hi локально! стШкосп геосистеми набувае а амшптуджсть (Amp.).

Потужшсть антропогенних навантажень може досягги та ко!' величини, що геосистема вже нездатна утримуватися в початковШ облает! стан!в Z0. Вона незворотньо (для даного М) зм!нюе цю область, але завдяки пластичност1 може залишатися в рамках ÏHBapiaHTy Z. При цьому, за не дуже сильних зовн1шн!х впливах жорстка структура зв'язк!в м1ж окремими областями стан1в може не порушуватися i пластичн!сть забезпечуеться у сво!'й орб!тальн!й або дивергентно-конвергентн!й формах. При екстремальних впливах на геосистему вщбуваеться не тшьки порущення а почат-

kouoi области стан¡в Z0 та здатност! витновлювати и, а й руйнуеть-ся уся етолопчна структура геосистеми. Це зумоилюе зростання невизначеност! у змнп ста Hi о геосистеми i п сттк!сть у цьому pa3i може забезпечуватися лише у форм! стохастично! пластичност!.

Вияатеш ординашиш спшвщношення м1ж формами CTiftKocOi геосистеми мають значения при визначенш норм антро-погенних навантажень: пони мають бути диференшйованими залежно вщ того, яку форму ciiilKOdi бажано зберепи при пев-ному функпюнальному використанн! геосистеми.

Координац!я форм CTiiiKocri, як визначення !х сшшпд-ношення за значениям в забезпеченш стшкост! конкретно! геосистеми до конкретного виду зовнишпх вплишв, послугувала за основу типологи геосистем Украпш за особливостями Ix стшкост!.

В'щмовн геосистеми. Формальна концепшя форм стШкост! геосистем, що стисло охарактеризована втце, набувае конк-ретносп завдяки введению в не! поняття вщмови геосистеми. Bona иизначаеться як под!я виходу геосистеми з задано! облает! сташв. В залежносп мети дослщження, за вщмову можна ииажати: 1- шшд геосистеми з облает! допустимих стан ¡в (це призводить до и неэдатносп виконувати певну соцю-економ!чну фунюию з мпнмально необхтною ефектишпетю), або 2- н вихщ з облает! нормальних стан! в (що призводить до формуоання анормально!, нетипоио! для геосистеми структури).

В залежност! в!д змшно! геосистеми, що вийшла з д!апазо-ну и нормальних або допустимих значень, внд!ляються шдиовиш види вщмов геосистеми. Наприклад, галоморфна вгамова (uMicT солей перевищив встаноатен! пороги токсичности), пдроморфна (ршень грунтових вод пщлявся вище критичного значения), плошинно-ероз!йна (змито грунту бьтьше гранично-допустимо!

величини) тощо. У розробленш типологн шдмов геосистем Укра!'-ни видщено !х 33 види.

Вишлення видш вщмов якраз 1 дас можливкть конкре-тизувати ашшэ спйкоетг Оцшюючи ¡мов1рност! виникнення за час Д/ пенно!' групп вщмов (наприклад, зумоилених змшами водного режиму геосистеми), ¡мошрносп вщновлення геосистем шсля них та йшп показники, можна аналпувати ркнн змютовш аспекте ст1Йкост1 геосистеми та и окремих форм. Наприклад, ландшафтно-геохМчну стншсть (вщповщно - шерппсть, вщнов-лювашсть та пластичшсть), коли спйкюгь геосистеми анал1зуеть-ся лише по вщношенню до вшив вщмов, пов'язаних з забруд-ненням; фгтоценотичну, морфолпгогенну, гщрогенну та ш.

МЬк видами вщмов ¡снують псин» зв'язки як в плаш 1х сп1лы1о! приуроченост! до одних 1еосистем, так 1 в тому, що виникнення певно! вщмови в геосистем! зумовлюе одночасну, або через деякий час появу шшого виду вщмови, яка, в свою чер!у, викликае третю 1 т.д. Так формуеться характерний ланшог (точшше - плеяда) вщмов геосистеми. Формування ше! пдеяди та а структура описують процес дефадацн геосистеми, який взагал1 специф!чний для кожного и виду. Побудова (за кореляшйними матрицами) то анал1з плеяд вщмов для рпних репош» Украши дозволили ииявити осцовц1 законом1рноат процесу дефадацн геосистем при ¡ригаш! та шгенсиф!кацП землеробства. При цьому виявилось, шо для бшьшосп репошв кореляцШно зв'язаш вщмови формують дш плеяди - галопдроморфну та ерозДОно-дегум1ф«ка -шйну. Перша плеяда бщьш сильно зи'язана 1 мае бшьшу потуж-шсть (об'еднуе бшьше число вид»в вщмов), що вказуе па б1пьш глибоку трансформашю геосистем внасл1цок змши !'х сольового та водного режим!в, аник через виникнення ерозШно!" фупи вщмов.

Лпалп механ'тгу порушешш cmiitKocmi - "дерево тдмони". Вщ-мова геосистеми лише о специфшних иипадках може розглядаги-ся як елементарна подж. Bona розкладаеться на сукуптсть бЬтьш простих под1й i виникае не за будь-яких можливих зв'язках М1Ж ними, а лише за строго низначеннх. 1Дi зв'язки ¡нтегрують проце-си, умови i'x протжання та 3wiiur в геосистем! у структуру, функ-ц1онування яко! на протяз! деякою часу зумоплюе вих1д геосистеми з облаем нормальних, або допустимих сташв (и в'щмову). Для виявлення та анал1зу них структур нами запропонований тдхщ, то грунтуеться на побудов! Тх граф1чних моделей у вихлял! "дерева вщмов" (для анал1зу ¡нертносп) та "дерева вщновлення" (для в1дновлеш<я геосистеми гвсля ищмоии).

Для кожного виду шдмопи складаеться fi граф-дерево, коре-нем (завершальною под!ею) якого е вщмова (вщноалення), а вершинами - под!! (процеси, Тх наслщки та умови протжання), що

прнзнодять до неТ. Ребра графу шдпошдають "розкладу" кожноТ *

под!! (процесу) на ii складов! (умови та процеси, що ведуть до не!). Сукушпсть под!й порядку к- J, що визиачають подпо порядку к, з'еднуються у граф! лопчним оператором "Г (якщо yci вони необхщн! для настання пода к), чи "АБО' (якщо под1я к виникае внаслщок хоча б одно! з под!й к-1, що ведуть до неТ).

Введения в граф формування вщмови лопчних оператор1В дозволяе розрахувати показншси ¡нертност! та в1дноатюваност! геосистем, а також к!льккно ощнити ступ!нь суттсвосп кожного процесу для формування вщмови геосистеми. За цими ошнками, зокрема, визначаеться найб!льш ефектишшй комплекс заходи по пщвищешпо стшкост! геосистеми (для (iuibuiocTi дерев вшюв це заходи, спрямован! на недопущения rrponeciu, що мають невисок! ¡MOBipnocTi настання та з'еднан! лопчним оператором "ТА").

Ана-'нз стшкосп ландшафтних тераюральаах структур (ЛТС)

грунтуеться на принцип! ландшафшоТ полю'фуктурносп (Раман, 1972; Ретеюм,1974; Боков,1983; Преображенский, 1986; Нааье,1976 та ш.). Йото можна сформулювати слщуючим чином: елемен-тарш теригор!алЫп ландшафпн видит (фацн) зв'язаа! м1ж собою р1зними просторовами вшношеннями 1 можуть бути шгегроваш у Р13Н1 територ!альж структура залежно в!д того, яке системофор-муюче в1дношсння праааято за основу шс! штефаца.

3 багатьох просторових вщношень м1ж фашями видшясгься 5 IX тишв, яю у сукунносп визначають основш риси ландшафт-Н01 територ!ально! оргашзаца вциюму та можлавшть вириаення переважно! бшьшосп завдань аиагазу стшкосп ЛТС (Швебс, Шищенко, Гродзинский и др.,1979; Гродзинский,1993). Цими вшюшеннями та в!даов!дними ¡м типами ЛТС е: / - генетикб-морфолопчш - вцщошення сп1льност1 походження та еволюца геосистем, як! знаходять вираз у !х будош ! формуюгь генегико-морфолопчну ЛТС; 2 - зв'язок фашй горизонтальними речовин-но-енергетичними потоками та 1х вшюшення до л1н1й змжи штенсивносп цих потОюв - формують поэицШно-динам!чну ЛТС; 3 - вщношення фац!й до л1н1й концентраца горизонтальних поток1в - формують парагенетичну ЛТС; 4 - сп1льнкть фашй за пдрофункцюнуванням - басейнова ЛТС; 5 - бюгичш ммрашУ в ландшафт! - бюцентрично-спъова ЛТС.

При антропогенних навантаженнях на певну територ!ю и ландшафты структура змшюються, проте на протяз! штервалу Д/ можуть лишатся шертними, вщноалюватися або бути плас-тичними. Для зм!стовного анал1зу цих форм* стшкосп ЛТС вазначеа! критера (види вщмов) для кожного типу ЛТС.

Для генетико-.иорфомшчшп J1TC критерием порушення стшкосп е шшикнення атнпового складу та процентного cnin-!!1дно1пення плот геосистем, то ию структуру складають (фацш -для урочищ, урочищ - для ландшафт!»).

Стшккть по-шцшпо-диналтшп J1TC иизначаеться необх!д-1нстю збереження: 1 - конфнурацн, 2 - м1сцеположення (пози-nií) íi територгальних одипипь (ландшафтнич смут та яруст), тсриторкиьно! однорйшосп прот1кання динам1чних npoueciii в ландшафтшй смуз), 4- напрямку горизонталышх noTOKiu в пара-динамшному partoni. Порушення цих умов призиодить до транс-формаци iioini(n"nio-/inHaMÍ4iioT ЛТС. Вщповщно видшяються чотири внди и вщмов: кош|нгурашйна, иозишйна, град!ентна, векторна. 3anpononoBani kLh>kíchí критерн i'x шдикаип.

CmiÜKkmh Гшсейношн J/TC, територ!алышми одиницями яко! с басейии, загалом е иисокою. Лише /ия окремих регюнш УкраТ-ни вона може порушуватися перер|занням вододЬп» вершинами ярт. Це призводить до неспикосп планового обрису вододЬтьних лнйй, проте напрямок поверхнеиого стоку, порядок басейтв та 1х взаемопщпорядкування при цьому лншаються незмжкими.

Стшккть бюцентрично-е'тьовоi JITC, територ1альними одиницями яко! е бюцентри та (нокоридори (Forman, Godron, 1984), а структура зображасться графом, визначаеться ступенем зв'яз-hoctí графа: якщо bíh зв'язний, а тим бшыпе мае цикли, то yei бюценгри обмппоються м1ж собою спорами, пил ком, насшням, особипами тварин, що забезпечуе збереження генофонду та нормальний сукпесШний розвиток окремих 6¡oneHTp¡b i ЛТС вшлому. Показники зв'язноси графу (а-,/3-,7-1ндекси) е водночас показниками стшкосп бюцентрично-спьовоТ ЛТС.

Спшасгь та зовншше природне середовише геосистем. На

стшккть геосистем до антропогенцих вплив'ш можуть позначатися цикшчшсть зовшшшх природних факторш та ступшь пристосо-ваност! геосистем до умов зовшшнього природного середовища.

Перше з цих питань досить груитовно дослцокене (Возовик, 1979; Остроумов, 1988; Величко,1989; Веклич,1990). Базуючись на цих, а також багатьох шших матер1алах, и дисертаци показано, що пасиашсть, шерцШшсть та амгиатуджсть геосистеми здатн! сутге-во унезалежнити п динамку вщ циюйчного характеру зовжшн1х природних фактор1в.

Для анал1зу залежностч стШкоси геосистеми вщ и зовшш-нього природного фону ефективне застосування в ландшафто-знавствд концепци еколопчноТ шш!. Ландшафтно-еколопчна шша геосистеми визначасться як область у багатовим!рному простор! фактор!в, знаходячись у межах яко'1 геосистема даного виду може кнувати, а поза якими зм!нюеться геосистемами 1нших в иди).

Побудова для зональних геосистем Укра'ши 1х ландшафтно-"еколопчних шш дозволила виявити ряд важливих законом!р-ностей стШкосп. Вкажемо на дв1 э них. 1. М1сце, яке займае геосистема и ландшафтно-еколопчшй н1ш!, свщчить про ступшь н вщповадносп умовам зовшшнього середовища. Найбшьш вщпо-вщн! щ умови складаються у точц! оптимуму нши, а видали геосистеми певного виду, як! займають периферийн! познцЛ н!ш!, знаходяться пщ деяким додатковим тиском зовнЬлнього середовища 1 загалом менш спйга до антропогенних вшши^в. 2. У простор! зовшшшх природн1х фактор1в н!ш! окремих вишв геосистем суттево перекриваються. Грулу геосистем, ландафтно-еко-яопчт шин яких перекриваються за усша факторами (осями н!ш1), запропоновано називати ландшафтною пльшею. Ст!йк!сть геосистем, що належать до одше! г!льдн, визначаеться прак-

тично однаковими природними факторами, спшшдношенпям iiiepriiocTi, liijinoiinKJiiaiiocTi та пластичное^ и п забезпечент та характерним складом ¡мовфних видт гядмов. Цс дозволяе Tuni-зувати геосистеми за особливостями ix спйкосп виходячи з пль-Д!Й, до якнх иоии входить.

Комплекс к!льк1сннх показншив с т i н к о с т i та методи Тх визиаченпя Загальний ulixli. Осмльки стшюсть в геосистемах реалЬ зусться у р1зних формах i мае багато риних acneKTiB аналпу, то сдиний и покашнк недостатки*! для комплексного аналпу nid складпоУ luiacrmsocii геосисгеми. В теоретичному i особливо практичному шдношепнях Снлыи ефективним е пйшд до розробки комплексу киьюсних показникш стшкосп геосистеми, кожний з яких характеризуе н iiiaiioiii/uiy форму, вид вщмови, певну комбшашю В1ДМОВ та iiiini конкретш аспекти стжкости

Для розробки комплексу показникш стжкосп запропонова-ио застосунати до аналпу геосистеми елементи концептуального та математичпого апарату Teopii падпшосп. 3iiiciio, не Bei показ-ники i методи uici Teopii адекватш особлипостям геосистем. Нами використана лшпе частина з них, то при шдпопЬипй адаптацп до специф1ки геосистем, виявились нанбыыи ефсктпиними.

Показиики еттнкоетт геосистем. 3 найбмьш ¡пформативних [кжазник1в ¡нертносп е имш'р/исть неншшкнепин enhtoeu i-го виду ■ja заданий пролйжок часу AI - р/ (At) та обернений до нього показник htonipiiocmi «ипикпенпн • eiihionu i-го виду ш час AI -- Р,(Л О-

За значениями них показникш можна визначити ряд ¡нших важливих характеристик ¡нертност!. Так, за формулою добугку ¡мов1рностей можна розрахувати ¡мовфшеть внникнення в reo-

систем! за час Д/ пенней комбжаци шдмоп р^зних видш, наприклад: ¡мов!ршсть виникнення за Д/ вщмов у виглядо засоления грунтш, IX осолонцювання та пщйому грунтових вод. Уза-гальненим показником ¡нертносп теосистеми за час Д/ може бути ¡мов/рик-ть абсолютноI шсртпост\ - Р(г1Л!), яка означае !мов!р-жсть невиникнення за час Д/ жодно! вщмови будь-якого виду.

Важливим при виршенж багатьох задач анал1зу спйкосп геосистем е показник середпьогч часу фуикц'юпування геосистеми до появи ви1ш>ви ¡-го виду - Г;. Вт зокрема використаний нами при прогнозуванш часу виникнення певних змш геосистем (наприклад, очжуваного часу вторинного осолонцювання трунив теля початку зрошення). Для оцшки ¡нертносп геосистеми в момент часу ^ використовуеться показник штепсивпост/ Ыдмоа в момент часу // - Х(ф. Визначивши значения \(ф для деюлькох моментш часу //, можна з'ясувати часов! законом1рност1 ¡нертносп .- виявити перюди, коли вона найменша, найвища, зменшу-еться, зб!льшуеться.

Головш особливост! вщновдюваност! геосистем можна охарактеризувати за допомогою трьох базових показниыв: 1) шо-мртст\ в}дновлешш геосистеми за промгжок часу Д/, що вцуи-ковуеться з моменту виникнення вщмови /'-го виду- рв%\(Ы)\ 2) се-редпього часу в\диовлення шеля вщмови /-го виду- Тв£,Ъ) ¡нтенсив-ноат вЮиовлепня в момент часу ц(1р. Щ локазники з формально! точки зору близьШ до вщпов'щних базових показнишв ¡нертносп, що, зокрема, дозволяе кон струювати на !х основ! юльк!сш характеристики локально! стшкосп геосистем.

Пластичшсть можна оцшити ¡мовфшепо того, що геосистема напротяз1 часу д/ буде зд!йснюиати -переходи лише м!ж областями нормальних (допустимих) сташв у рамках одного

ÍHBapiaury. Для цього слщ знати значения ¡мовфностей переход!в геосистеми Í3 кожно? облает« сташв в кожну ¡ншу за час At, шо на практиш пов'язано 3Í значними труднощами. Реально пластич-нють геосистеми можна визначити за гра<]юм переход'ш мЬк ñ станами. Детермшовану пластичшсть opiciiToono характеризуе показник ¡Moeipuocmi пластичностi Ppl(Aí):

де: nt(Aí) - число переход1в М1Ж областями станш, можливе за час Al; п - число областей нормальних (допустимих) станш геосистеми; m¡z(At) - число переходш з i-oi области стаи'ш в íhuií, гцо належать ¡нвартнту Z.

Стохастична пластичжсть тнм биьш 4¡tko виражена, чим бшьше у геосистеми областей нормальних (допустимих) сташв i чим piBH0ÍM0Bípniuii переходи М1Ж ними. На цШ пщеташ як оцшки стохастичноТ пластичност! можна використати ¡ндекси pÍ3HOMan¡THOCT¡ Teopil шформацп.

Зв'язок мЬк показниками ctíhkoctí. Бшьша частина запро-понованих показник!в визначена на ochobí единого понятийного базису (поняття облает! сташв та вщмови) i на едшпй мате-матичнш ochobí (теор1"я ¡мовфностей). Це дозволяе за оцнгками одних показникш ctuIkoctí обчислювати значения ¡нших, а також конструювати показники, [цо враховують декшька форм спйкосп геосистеми. В робот1 наведен! епшищношення, необхщш для цих обчислень.

Видозмшн показникш стшкостг Для пир!шення ряду задач, пов'язаних з обгрунтуванням рашоналыю! оргашзацп тернторн, аналЬу ctíhkoctí ЛТС та прогнозу Тх змш, иисокошформатнвними

е локазники стшкосп, у формулах яких змшна / ииражаеться не н одиницях часу, а плоил Б. У цьому раз! ¡мошрнкль вщмови ¡-го ииду - Р1<Б) штерпретусться як ¡мовфжсть того, що на нлоин задано! величины В при антропогенному шшим на не? ииникне аномальна (недопустима) змжа геосистеми. Наприклад, ¡мов1ржсть утворення на площ! в 1 км^ промоиш; ¡мошршсть утворення плями солончака на 1 га зрошувано! площ! I т.п. Аналопчно ¡нтерпрегуються й 'шин базов! показники стжкост! геосистеми: ¡мовфжсть шертносп - як ¡мов!ршсть того, що на плоил Б не ииникне ¡-та небажана змша ландшафтноТ структуры; середнш час фуикщонування геосистеми до першоТ ищмоии - як середня плота, на якш не ииникають небажан! зм!ни ЛТС тощо.

Метода оцшкшанни стшкосп. У розробленому комплекс! методш ошжовання стшкосп кожнин з л показниюв може бути визначений за допомогою дек!лькох рпиих меюдш.

За наявносп вибфки достатнього об'ему оцшювання показан о в стшкосп можливе статистичиими методами: 1- за частотою подш (вщмов, ищноалень, переход!и м!ж областями станш); 2- за функшею розподшу випадкових величин (часу виникнення вщмови /„/ або часу вщноилення шсля ищмоии г); 3 - за варшжею змшних у межах заданого дшпазону. Обмеження цих меюд!в при аишлз! геосистем часто пов'язаж з тим, що н! наявж емтричж даш, н! тeopeтичн¡ уявлення не дозволяють напевно визначити закон розпод!лу часу настання вщмови - // або часу п вщновлен-ня- т/. За ними даними можна лише визначити: зб1льшуеться чи зменшуеться з часом ст!йк!сть геосистеми, а також середжй час функцюнування геосистеми до вщмови. Для методу граничного ошжовання стШкосп, розробленого в теорп надМносп (Барлоу,

рошан, 1984), ша шформацн достагньо аби розрахувати знания показниюв спйкость

По вшношенню до Гмлыпосп вид1в постпшо д1ючих антро-»генних навантажень шертшсть геосистем з часом зменшуеться. 1Я цього випадку фаничш оцшки ¡мов1рност1 ¡нертиост! гзначаються за спшвщношеннями:

Íexp{-Дt/T} для О^ДКТ

{

0 для Д1>Т

1 для 0<ДКТ

рхня оцшка рц(Д1)=

",ехр{шД1} для Дт^Т

Як приклад застосування методу фаннчного оц1нювапня ¡/жост| наведемо иизначення шертност! геосистем до осолон-овапня грунт1в при зрошешн. Остановлено, що на пиши УкраТ-л вторинне осолонцювання чорнозем1в виникае в середньому на й р1к июля початку зрошення (Баер,1983; Крейда, Лядова, 183), тобто Т=8 роюв. Ошнимо ¡мовфшсть того, ню за час Д1=5 ж1в вщмови у вигляд1 осолонцювання не шдбудетьси. Оск1льки £Д1=5<Т=8, то маемо: ра(Д1=5)=ехр{-5/8}=0,53. Таким чином ювфшсть ¡нертносп лежить у межах 0,53<р(Д1=5 рокш)<1.

Широкий ппервал м1ж граничними бшнками показниюв ¡йкоеп е вадою методу (щоправда, знаючи дисперсно часу нас-ння вщмови цен ¡нтервал можна досить суттево звузити). Пе-:вагами методу граничного, оцшювання е мппмум необхщно!' щ ньот шформацн. Це, зокрема, дозволяе викорисговувати зго при оцшш стйжосп геосистем до антропогенних вплив'ш, о проектуються.

Метод "нивантаженнн-омр"в застосуванш до анал1зу геосис-м виходить з такого. 1. Стан геосистеми визначаеться сшв-

вщношенням м1хс двома трупами факторш - "навантаження" (су-купшсть факторов, спрямованих на змщення геосистем з обдаст! IX нормальних (допустимих) станш) та "опору" цим факторам. 2. Якщо Д1Я навантаження Н б1пьша за сил опору О геосистеми, п1дбуваеться и в!дмова, ¡мов1ржсть я ко! визначаеться як: Ч=Р(И>0). 3. Для обчислення значения ше! ¡мов1рносп необх1а-но, щоби в пар1 "навантаження-отр" (И-0) ¡//10 були виражеш в одних одиницях вимфу 1 з зм1стовно'| точки зору являли собою взаемопов'язаш характеристики (наприклад, навантаження -ударна сила в1тропотоку, ошр - сила зчеплення грунтових час-ток, при Н>0 вщбуваеться вщривання часток грунту в1д поверхш, тобто дефлящйна в'щмова). 4. Д'ш навантаження на геосистему та и ошр залежить вад багатьох факторов, бшышеть з яких мае ьипадковий характер, вщтак Н \ О с випадковими величинами з нласними функшями розподилу Рн та Р0. 5. Визначивши Ц1 функци, можна оцшити 1мов1ршсть тою, що при ус^х можливих змшах штенсивност1 навантаження та опору величина першо'1 буде бшьшою за другу, тобто оцшити 1мов1ржстъ Р(//>0). Так, наприклад, якщо розподш значень навантаження Рн експоненшйний, а опору р0 - нормальний, маемо:

Для щших сшввщношень м1ж функшями розподшв Рн та И0 формули розрахунку ¡мошрносп вщмов наведен! в робот!

Реал!зашю цього методу можна проииострувати прикладом оцшки ¡мошрносп змиву грунту (чорнозему звичайного середньо-суглинкового) з ландшафтно! смуги верхньш частини приводо-дшьного схилу стр1мюстю 3°1 довжиною 300 м, зайнято! озимою

пшеницею, при випадшш опадш штенсившстю 1,2 мм/хв. В терминах модед! "навантаження-оп1р" ця задача формулюеться як визначення ¡мошрност1 того, що швидисть Ус спкання дощових вод по ландшафтшй смуз1 виявиться бшьшою, шж нерозмиваюча донна швидккть УНр ше! смути, тобто - Ч=Р(Ус>УНр).

Перший показник (навантаження на геосистему) визначили за пдромеханиною моделлю ерози Ц.Е.М1рцхулави (1985). В|'н виявився ршним УСН),055 м/с. Нерозмиваюча донна швидисть (ошр змиву) становить УИр=0,149 м/с при дисперсп а2Нр=0,008 м/с. Розподш УНр прийнято нормальним, Ус - експо-ненцШним. Для цього спшвщношення м1ж розподшами // та 01мов1ршсть площинного змиву дор1внюе:

Певним обмеженням методу оцщювання стШкост1 за сп1вв1дношенням розподЫи навантаження та опору е необхщшсть визначеннй функцШ Рн та Р0, що за обмеженоТ ¡нформаци про навантаження та ошр геосистеми зробити складно. У цьому ви-падку може бути використаний метод графЫного оцштвання стш-кост'!, який , не вимагае знания функшй розподшв I дозволяе отримати ор!ентовн! ошнкн стШкосп шляхом розрахунк1в та гра-ф1чних побудов, вияодячи з емшричних кривих розподшу Н та О.

Важливою перевагою методу "навантаження-ошр" е можли-в1сть визначити за його допомогою норми антропогенних вплив1в на геосистеми. Проте вш дозволяе оц!нити стШисть до одноразового впливу. Метод, що грунтусться на \модел! "ударного навантаження" теори надшност!, позбавлений останнього недол»ку. Стосовно геосистем суть метод-/ пслягае у такому.

1. На прогяз1 штервалу часу At на геосистему д!с пот дис-кретних навантажень, з кожним разом завдаючи !й певних "пош--коджень" (злива - ударне навантаження, шар грунту, шо змива-сться при злив), - пошкодження; полив мшерашзованими водами - ударне навантаження, маса солей, що перейшли з поливннх вод у грунтовий розчин, - пошкодження тощо). Вгдмова геосистеми виникае у тому раз), коли накопиченс пошкодження досягнс задано! критично! (гранично допустимо!) величини (буде змитий шар грунту, б!лыний гранично допустимого значения; вщкладе-но солей у rpymi в к1лькост1, шо псревишуе nopir токсичноси тощо). Припускаеться, що у 4aci ударне навантаження д!с на геосистему за законом Пуасона. iMouipnicTb того, шо за час At в геосистем! не виникне вщмови (тобто, накопичене за час At пошкодження не перевищить задано! критично! величини хКр), визначаеться як (Барлоу, Прошан,1985):

к=0 А! '

де: FlM- k-кратна згортка розподилу F(x). Якщо п обчислити складно, визначаемо кижню граничну ошнку для ¡MouipnocTi шертност! геосистеми p(At): *

р( до = {гикр))к.

В шй формул! заметь k-кратного згоргання функци F(x) значения ц!с! функщ! в х^хкр пщноситься до k-го ступени, що техжчно зробити набагато легв!е.

Виб!р оптимального методу оцшюванкя. Розроблений комплекс метод!в ошнки стшкосп геосистем дозволяс визпачити зна-

1ення певного показника стШкост! декьтькома р1зними методами. 3 зв'язку з цим при конкретному дослщженш спйкост! геосистем юстае досить складне питания вибору оптимального методу >цшювання. Для його вирниення розроблений алгоритм вибору те году ощнювання показнигав сг1йкост1. Вш враховуе сшввщно-цення М1Ж основними факторами, що визначають можлив1Сть 1астосування методу та в1рогщ1Йсть його результата, а саме: ) наявност!, або реально! можливосп одержання вихщних :мп!ричних даних; 2) типу показниюв спйкост1, як! необх1дно >ц!нити; 3) заданих точност! та статистично! шропдпост! цих липок; 4) знания мехашзму взаемодп процеав у геосистем!, що |умовлюють и вщмову або вгдноилення та деяклх шших.

Методнчн! питания анал!зу ст!йкост1 геосистем У роздин вирииуються питания, що е принципово важливи-при аналЫ стШкост! геосистем, проте в методичному вщно-иенш розроблеш явно недостатньо. Щ питания та запропоноваш нетодичн! п1дходи та прийоми Тх виршення так!.

1. Обгрунтування репрезентативноI мереж/ ключоиих дшнок шшЬу стшкост'1 геосистем - виршуеться шляхом побудови для юс.йджувано1 територн ¡золппйних карт показтшв типолопчноТ, дреальноТ, хоролопчноТ та ландшафтно-структурно! репрезента-гивност! дов1льно! дшянки по вгдношенню до ландшафтно! ;трукгури геосистем репонального рангу (ландшафтних областей, пров!нц;й та пщзон). Ключо^и дмянки роэмацуються в ареалах «аксимум!п репрезентативност1, причому визначаеться також I [х найб'лын доц!льна форма та ор1ентац1я (вони сшвпадають з 'гребенем'-' репрезентативностт). В робот! наведен! приклади реа-шаци цього методу, який також може бути ефективно викорис-ганий I при вирпиенн! пшшх задач ландшафтного територ!-

ального аншпзу (зокрема, нами шн застосований для визначення оптимально! мереяа об'екттв природоохоронного статуту та пунк-т1в вщбору проб в зон! Чорнобильсько! АЕС).

2. Виншченнн областей нормальных та <)опустимих ста/ив геосистем та ЛГС - вирнпуеться шляхом визначення для кожноТ змшно? геосистеми и критичних значень (обмежують удапазоп н нормальних змш) та гранично-допустимих (визначають область допустимих сташв). При цьому використовуеться ряд методичних прийомш:

А- статистичне вияолення критичних значень змшно! л за виразом:

xkr тал xkr min а

1 -Г(а)

' х

де: Р(а) - заданий ршень ímobíphoctí належносп значения змшно! х до нормального диапазону; Ф - функшя нормовано1 о нормального розподшу, за таблицею якого можна визначити значения (х кг.тах ' хкг.тт)\с>х> ШС) задовольняе р1вняння.

Б- виявлення дск1лъкох областей нормальних сташв геосистеми шляхом викреслювання для кожного з m ohhcíb геосистем (точок) Ti траекторп у координатшй систем'!, що формально нагадуе "координащйну легенду-графйс" Г.П.Мшлера (1974) та конценти стекс1В М.Л .БеручашвЫ (1986). 3|ущення них фаек-Topiií вказуюгь на областт нормальних сташв геосистеми дослщ-зкуваного виду.

В- визначення облает! допустимих CTania геосистеми за функшею залежност! параметра ефективноеп функщонунаиня геосистеми К (наприклад, врожайт'стю) в1д значень omíhhiix геосистеми л- : Y —f(x). За uicio залежшегю розраховувались гранично-допустим! значения х, за якого ця функшя набувае значения

~ Уф. до п., де КГр лоп - заданий мппмально лрипустимий ршень шходу" функцн (як такий для врожайносп нами встановлепе и шження не Gijibiue 25% шд середн ьост ат л спи ч i ioi для даною иду геосистеми).

Г- ьизначення гранично-допустимих значень змнших :осистеми за точками nepeniiiiu функцн Y—f(x).

Д- иидшення донустнмих зшн ЛТС грунтуеться на еколого-шномгшому критерп, що мае вигляд:

I

100 -к 100 )

fee -Z,u

п /1-1

- £ l^ah , ' =iy =1

е: п - число иидш геосистем у J1TC; qj- частка плонц геосистеми то виду у ЛТС; к - заданий процент розширения виробництва к=5%); Yj- урожайшсть в i-й геосистем!; С - uiна реалгзацн ¡льськогосподарсько!" продукцп; Zj - и coGiuapricTb у геосистем! i-о виду; и - ¡нфляцШний коефнценг; qy - частка iLionii еосистеми i-ro виду на я кiii геосистема виду "i" трансформува-ася в геосистему виду "j"; Bjj- внтрати, необхщш на заходи по щновленню геосистеми j-ro виду до i-ro виду.

3. ¡итегралыш оцшка нормальноспи' стану геосистемы -1ирннуеться застосуванням функцн бажаносп Харр!нггона Менчер, Земшман,1986), яка дозволяе перейти вщ значения 1удь-яко1 ¡меновано'1 змпшоТ xj до безрозм1рпо'1 оцннси аупеня ¡ажапосп цього значения djvG 10,1], по чему внзначши ¡нтег->альну ошнку бажаност! стану D G [0,1]. При природно-ланд-вафтному аспект! аиалпу cTittKOCTi геосистем оценка бажаност! dj 160 D ¡нтерпретуеться як ступшь нормальност! значения i-o'i iMiHHoi (для dj) чи стану геосистеми в нЬому (для D), а при чзцюфункцюнальному аспект! анал!зу геосистем - як оцшка сту-

пеню оптимальнее™ П стану для виконання певних функшй. Оцшка (1 нормальносп (оптимальност!) ознаки * геосистеми розраховуеться за виразом:

с/ =ехр -ехр - 9

с(0.0)

'(1.0)

— х

-2

де: х(1.0) та х(0.0)~ найбшьш бажане (оптимальне - при сошо-функцюиальному анал>31 або найб1льш нормальне - при природ-но-ландшафтному анализ!) значения змшно! х та П найбшьш небажане ("найпрше") значения вщпоищно; а- параметр значения якого залежить вщ форми криво! Харршггона 1 табульован!.

1нтегральний показник ступеня нормальносп, або оптимальност! геосистеми Б, розраховуеться за формулою:

Г/=4

де: ф- стушнь нормальносп (оптимальности значения /-о! змшно!'; «¡- н "вага".,

В роздш розглядаеться також ряд ¡нших методичних П1ггань аиал!зу стшкосп геосистем: методи та методика оцшки 1 карто-графування антропогенних навантажень, картографування стШ-кост! геосистем, оптим^зацп дослщження ¿пйкосп методами С1ткового планування.

Репональн! та локалып зяконом!рност1 ст1йкост1 геосистем УкраТнн Рспоналын законом!рностЬ За розробленими показниками ошнки ¡ндусф1ального, транспорпюго, афарного та рекреа-ц'шного навангаження розраховаш IX величини та складен! ¡зол1-шйш картосхеми 1х територ1ального розподшу по терйторн Украг-

ни. Сум1сний ацалЬ цих схем дозволив провести районування територн республшт за Ух штенсившстю та сжввдношенням. Усього видшено 13 репошв та 31 район, геосистеми у межах яких розр!зняються за антропогенними факторами порушення !х спй-косп, ¡мовфжстю виникнепня в!дпоа1дних до найбильш ¡тенсив-них навантажень вид1в вщмов та можлив1стю Тх вщновлення в умовах антропогенного пресу. Репонами УкраТни, де ппенсив-шсть антропогенних навантажень е найвшцою 1 стШк!сть геосистем внаслщок цього найбшьш послаблена, е Донецький, ГПвден-но-Степовий, Центрально-Полшький, ¡ндустр1алыю-Придшпров-ський, Кшвський та Харк1вськнй.

Поряд з антропогенними чинниками важливим репо-нальним фактором стШкост1 геосистем УкраТни е умови Тх зовнии-нього природного середовища, а саме - його константшсть та пристосовашсть геосистем до релонального зовншшього природного фону. Констиптнкть зовш'шнього природного середовища геосистем ошнювалась за частотою екстремальних подШ (атмосферно! посухи, суховнв, сильного виру (31 швидк1стю > 25 м/с), пилових бурь, ¡нтенсивних дощ1в) ¡ як и 1нтегральна оцшка W приймалася сума нормованих частот екстремальних подШ.

Складена за значениями цього показника ¡золшШна картосхема константносп зовшшнього середовища геосистем УкраТни дозволила виявити його зональний розподш. • Найменшого збурю-ючого впливу природних фа(стор1в зазнають геосистеми Полюся (значения показника \У близько 1,0), в той час як сухостепо!» геосистеми перебувають в умовах значно менш константного середовища (W близько 2,0). Як репон з високим збурюючим впливом зовшшшх природних факторов видшяеться Приазовська

та пшдснна частина Донецько!" височини, де показник W набуиае найбшьшого для Укра'ши значения У/=2,13.

Окрш екстремальних умой зовшшнього природного сере-довища, спйкнлъ геосистем залежить 1 вщ його фонових умов, що можна виявити шляхом побудови та аналоу ландшафтно-еколопчних н!ш геосистем. Побудова таких тш для зональних геосистем У крайни та Чх сшвставлення у двовим1рному простор! зошмшшх факторш (радшш иного балансу та р!чноТ суми опадш) дозволили встановити, що точки оптимумш них шш лежать на прямш, яка також проходить вздовж гребежв бкльшосп шш геосистем. Цю вюь можна назвати "вюсю ландшафтно! зональное^ Украши". Другу шсь утворюють геосистеми з р1зним стуне-нем пдроморфносп, як! по територн УкраТни розм!щен! дифузив-но (Полкся, Прикарпаття), проте у простор! фактор!в займають сус1ан! положения ! шин 1'х сутгево перекриваються. Цю в1сь можна назвати "в!ссю гщроморфност! ландшафпв Укра'ши".

Видши геосистем, яю знаходяться бшя точок своУх еколопч-них оптимум!В, найкраще пристосоиаш до умов зовшшнього природного фону ! в цих умовах найбгльш стшкь Тому виявлен! в!с! зональност! та пдроморфносп ландшафт!» Украши штерпрету-ються ! як зовшшш кл!матичн! умови, шо забезпечують для цих вишлш 1'х максимально можливу для даного виду геосистем при-родну спйкють. Шляхом "проекцГГ осей зональност'1 та г'щро-морфносп, що иидшеш у формальному простор! фактор!в на (¡и-зичну територш УкраТни, виявлен! ареали найкращого присто-сувания геосистем до !х зовшшнього природного фону (рис 3).

Виконаний анал!з специф!чних рис геосистем, шо знаходяться у цих ареалах заевщчив, що в оптимальних умовах зовшшнього природного фону геосистеми с б!лыл стШкими ! здатн! до-

сягги битын оп

тимального ста

ну, хоча антро-погенний тиск I зовшшж при-рОДШ ЗбурЮЮЧ1 фактори дноть на них так само, як 1 на геосис-

теми, що знахо-

Рис.З. Ареали оптимально} пристосованосп

геосистем Украши до зовшшнього _природного фону_

дяться поза ме

жамн оптимуму.

'Гннолопя геосистем УкраТни за особливостями Тх стШкостт

мае п'ятир1вневу таксоном1Чну систему. Найвишим таксоном е тип, я кий визначаеться за складом найб1льш 1мов1рних для гео-системи иищв вЦхмов (приклади тшнв - водноерозШний, гало-морфний, г!дроморфний тощо). Шдтипи видшяються за друго-рядними (менш ¡мов!рними) видами вщмов. Критер1ем вид1лення групп е оцшка локально! спйкосп геосистем, яю за встановленою градашею пошляються на 5 груп вщ практично стШких (¡мо-в1ршсть збереження стану Р=0,8-1,0 до дуже неспйких (0,0-0,2). Вид геосистем вшнляеться за сшвшдношенням ¡нертност!, вщ-ноилюваносп та пластичносц в забезпечеши стШкосл дано! гео-системи до найб1льш ¡мо1мринх вид!в вихмов, а т'двид - друго-рядних. Розроблена типолопя е основою картографування епй-косп геосистем.Контурною основою них карт е мережа ланд-шафтних одиниць, для кожно! з яких визначений и вид за особливостями стШкость

Локалмй законом1рносп стшкост! геосистем, тобто таю, то проявляются при аналЫ спйкосп геосистем тогвчного (локального) р1вня просторово! рОЗМ1рНОСТ1 - пщурочищ, урочищ, ландшафтних смуг, басейшв 1-Ш порядк!в, б1оцентр!в та бюкоридор1в, з'ясовувалися на 5 ключових дЫянках детального анал1зу спйкосп. Зокрема, остановлено, що зв'язок (¡юрм стшкост/ геосистемы з площею п контура характерний лише для схилових геосистем: чим менша !х площа, тим бкльшою е ¡мошршсть вщмов (особливо ерозшних). Ця законом1ршсть всгановлена для уах обстежених ключових д1лянок, хоча за генезисом схюнв, 1х геололчною будовою, грунтовим нокривом, ероз1йним ¡ндексом опадш та ¡ншими факторами ерозн вони суттево розр13Няються.

Залежшсть лаж (¡трмою контуру геосистема та /7 стшкктм практично вщсутня для одиниць генетико-морфолопчио! ЛТС (пщурочищ та урочищ). Для ландшафтних смуг ця залежн1стть е: чим бшьш видовжений контур мае ландшафтна смуга, тим мен-шою е и шертшсть. Загалом, чим б1лыв ¡нтенсивш горизонталып динам1чш потоки у .межах ландшафтноТ смуги, тим бшьш витяг-нуто! форми вона набувае. Особливо яскраво ця законом^ржсть прояиляеться у транзитних та г'щроморфних ландшафтних смугах.

Ряд важливих локальних законом1рностей спйкосп пов'я-заний з залежшстю геосистеми вш п положения до деяких антро-погенних об'ектш. Зокрема, анатзуються причини меншоТ спйкосп до ерозн та дегум'|ф1кацв геосистем, розташованих в рад1ус! 1-2 км навколо сш.

Застосування результате анал1зу ст1йкост! геосистем.

В глав1 розглянут! нов1 можлнвосп (п1аходи та методи) та конкретно результати, як1 дае застосування концепцн стШкосп

геосистем до вирипення актуальних проблем ландшафтознавства: аналЬу еколопчиих ризикш, ландшафтно-еколопчного прогнозу-вання, нормування антропогеиних навантажень та рацюнальио! оргашзаци територп.

Аналтз еколоп'ших ризикш. Поняггя вадмови геосистем« та еколопчного ризику досить близьм. ГПд останш'м розумпоться 3Minn в навколишньому середовиип, що мають небажаж наслщки (Израэль,1979; Реймерс, 1991; Кочуров, Мироиюк,1992; Wolpert, 1980; Andel, 1994 га in.). АналЬуючи гак! змйш u конгексп вадмови геосистеми, увага зосереджуеться передуем на факп та мехажзм1 виникнення них подШ, тод! як при сприйнягп ix як еколопчиих риз1шв - на i'x наслшках.

Таким чином, можна вважати, шо поняття еколопчного ризику виникае у раз| анализу шдмовн геосистеми, центрованого на невннй суб'ект. Як такий суб'ект може виступати: 1- природне середовише; 2- господарство; 3- дюдина. Вщповино, видЬчяються три загальш аспекти ана/пзу та оцжки еколопчиих ризик1в- 1-природно-ландшафгний (як ошнка стуненю змжи сгруктури при-родних геосистем внаслщок в!дмови певного виду); 2- економм-ний (як oniHKa економнних збитк1в через в1амови геосистеми); 3-антропоиентричний (як загроза здоров'ю та самопочуттю людини, яка повязана з даним в)Гдом в!дмови геосистеми). В робоп наведен! кЬтылсж показникп та критери, що дозволяють ошшгги при-родпо-ландщафтну, економнцу та антропоиентричну небезпеки еколопчного ризику, а також типолопя осташйх (всього для repinopii Укра'ши видиено S1 вид еколопчиих ризикш).

Ландшафтно-еколопчне прогнозувшшя. Виходячи з ¡мов1рнос-ного характеру хмш стаи ¡в геосистем, 'ix прогнозування мае поля-гати у визначенш для кожно! геосистеми ¡мов1рностей, з якими

иона на заданий час уперсдження прогнозу At (або на дек!лька к заданих At: At, 2Дl, ..., кД() змшиться на imui геосистеми або лишиться незмшною. Результат такого прогнозування може бути представлений у вигляд! матриц!, слементами ру hkoï с значения iMOBipHOCTi переходу геосистеми /-го виду в у'-тий за час Ai.

Сформульована задача ландшафтного прогнозування може бути вир!шена шляхом побудови та анагйзу матриц! Маркова. На ефективи!сть ïï застосування в ландшафтно-еколог!чному прог-ноэуванш вказуиалось неодноразово (Светлосанов,1983; Catte-lino, Noble, Slatyer е.а.,1979; Usher, 1981). Проте конкретна реа-л!зац1я цього методу стримувалась сю1адн!стю обчислення зна-чень перехщних ¡мошрностей марковсько! матриц!. Виходячи з понятгя и!дмови геосистеми та маючи оц!нки iMOBipHOCTi ïx настання та ищноалень, ni значения можна розрахувати.

Д!йсно, виникнення в геосистем! в!дмови /-го виду е не що !нше як ïï нерех1д за час At з початкового стану в ц!лком певний |°нший стан. Так, наприклад, при виникненш галоморфно! в!дмо-ви геосистема з незасоленими грунтами зм!нюеться на геосистему з вторинно-засолеиими грунтами. iMOBÎpiiicTb цього переходу дор!в1пос i.Moiiipiiocii галоморфно! вщмоии - ЯЬ(Д')- Зм!на елюв!-ально'! геосистеми з незасоленими грунтами на гщроморфну з вторинно-засолеиими солонцюватими грунтами Ыдбудеться у тому раз!, якщо за час At настануть три види вщмов - пдроморфна, галоморфна та в!дмова осолонцювання. iMOBipnicTb такого переходу розраховуетъея як добуток ¡мошрностей цих трьох вид1в вщ-мов. iMOuipiiicTb того, то за час At геосистема не змшиться Hi на яку шшу - це значения показника абсолютно! шертност! Р(Д1).

Таким чином, за ошнкамн !мов!рностей в!дмов pi3Hiix вшив та за ошками вишовлюваносп цих в!дмов можна визначити

ím0d¡pH0CTÍ, з якими дана геосистема може трансформуватися за час At у будь-яку ¡ншу або лишитися незмпшою. Розрахувавиш значения цих ¡мошрностей для bcíx вид i в геосистем досл!джувано'1 територй', одержимо матрицю Маркова - важливий результат ландшафтного прогнозу. Íí шднесення до другого ступеню дае матрицю ¡мошрностей змнш геосистем на час упередження ■ прогнозу 2At, шднесення до третьего ступеню - на час 3At i так дал1. На ochobí cepií таких матриць можна побудувати комплекс прогнозных ландшафтних карт, вир1шувати iumi иажлив! задач! ландшафшо-еколопчного прогнозування.

Даний шдх1д розглянутий на приклад! л1вобережжя пониззя Дн!стра. Побудована сер!я карт на pisni строки упередження прогнозу (з кроком в 11 pokíb) аж до иерюду в 165 рикш, коли. 3MÍHH ЛТС стаб1лЬуються (рис.4). Серед ¡нших результат!в прогнозування, встановлено, шо для цього periony за незмшност! сучаспого режиму floro господарського використання (¡ригашя та зернова шозмша) незворотня деградашя ЛТС настане через 150165 pokíb, коли для площадки тераси домшуючо! рол i набудугь геосистеми з сильнозасоленими фунтами, а для схилу тераси - з сильнозмитими чорноземаму на гофрованих схилах. При цьому cyrreBi 3míhh прогнозуються на nepuii 20 pokíb з початку ¡ригацп, як! згодом дещо уповшыпоються, проте набувають "хюшених" рис (поява у ЛТС солоичаюв). За пер luí 20-30 роюв з початку ¡ригацн ше можлиие вшноадення геосистем шеля гало- та пдроморфних вишов, ni ел л чого пишоилювашеть геосистем практично виклю-чена. Спрошення ЛТС також прошозуеться на строк упередження прогнозу 20-30 pokíb. U¡ обставинн дозволяють иважаш вказаний строк за критично можливий для беззмжого ведения сучасно! структури природокористування.

Рис.4, Прогноз змп1 ЛТС тераси нижньоТ течп Дшстра (фрагмент) /¡¡дурачища: Р-1- плоска терасова р1внина э чорноземами п!в-денними малогумусними; Р-2- те ж з чорноземами солонпювати-ми; Р-3- те ж з чорноземами засоленими; Р-4- те ж з лучно-чорноземними засоленими фунтами; Р-5 - те ж з лучно-чорно-земними засоленими солонцюиатими фунтами; Р-б - те ж з чорноземами швденними засоленими солоншоватими; Р-7 - те ж з лучно-чорноземними фунтами; Р-8 - те ж з лучно-чорнозем-ними солоннюватими грунтами; С-1 - полоп схили з чорноземами швденними малогумусними; С-2 - те ж ¡з змитими фунтами; С-З-полоп схили з ерозп'шими борознами, змитими грунтами.

Нормування антропогенних навантажень можна сформу-лювати як задачу встановленпя для кожного з параметрш антропогенного вшпшу таких його гранично-допустимих значень, що, зазнаючи при них нпливу, геосистема з заданою !мов!рн!спо буде перебувати в зада ж й облаем стан!в протягом заданого пром!жку часу. В терм!нах запропонованого пщходу до аиашзу ст1йкост1 геосистем ця задача знодиться до визначення таких фанично-допустимих значень параметр1в антропогенного навантаження, за яких ¡мовфжсть ииникпення за час Д1 в1дмови у геосистем! не перевищуе заданого значения е, тобто: ц^ДО^с.

Оперування концепшею вщмови геосистемн при визначешн норм антропогенних навантажень дозволяе використовувати ряд методш шинки стнжосп (передус!М, ¡мов1рност1 вщмови та ¡монфност! вщновлення) для визначення гранично-допустимих параметр1в антропогенних вплишв. Найб!лып ефективними виявилися методи "навантаження-ошр" та модель ударного навантаження. Спенифка !'х використання при обгрупгуважп норм антропогенних »шиши полягае у виривенж "оберненоГ до ошнки снйкосп геосистем задачи задаючи неоохшний р1вень стШкосм (наприклад, ¡моы'ржсть вщмови не вище 0,05), визна-чаеться гака ¡нтенсивжсть (понторюважсть, трива.псть та ¡нш1 параметри) антропогенного вплнву, шо заданий р!вень спйкост! геосистем за нього не порушусться. В дисерташйш'й робот] мож-ливост! такого пщходу демоцсфуються на приклЛд! визначення норм мелюративних навантажень на степов! геосистеми.

Пр'шритетпкть норм. При обгрунтуванн! ! особливо практичному впроваджежи норм антропогенних навантажень слщ рахуьатися з тим, що реальн! можливосп суспщьства таи, що хоча ! можна внзначити деяк1 щеальж в еколопчному вщношенш

норми, проте через економтчтн обмеження ввести !'х уа одночас-но, або дотримувати одиаково жорстко неможливо. Еташпсть введения р!зних норм, як необхщна жорстк1сть Т'х дотримання, визиачаються прюритетом норм антропогенного впливу. Базую-чись на запропонованШ концепцп ст!йкосп геосистем та еколо-пчного ризику, це поняггя може бути виражене в кптькгсшй фор-м'|, оцЫене.

Оц1нка пр1оритетност'1 встановлення норми /'-го виду антропогенного наватажеиия базусться на тому, то н прюритет буде тим вищинй, чим: I- б'1льв1С вид1в вщмов геосистеми дана норма здатна нопсреднти; 2- чим Сплыц 1мов1рт для геосистеми ш вщмови; 3- чим вини ошнки ступеню природно-ландвтафтно!', економнно! та антропоиентрично! небезпеки еколог!чних ризик1в, недопушення яких мае гарантувати /-та норма. Враховуючи ш фактори, прюритетшеть норми /'-го виду антропогенного наван-таження на геосистему ошнюсться за виразом:

f»C") 'h 1

l'N, - l Ь E'v'p

l./=! =1 / >

де: PN¡- ouiiiKa прюрнтетносп норми i-ro виду антропогенного впливу на геосистему; qj- ¡мовфшеть вшмови j-io виду; n(i)-число вид'ш вщмов, hkí у раз'| введения i-di норми не виникнуть в геосистемц «s- коефпткнг cyircBOcri s-ro прояву еколопчного ризику (природно-ландшафтного, економ!чного, антропоиентрич-ного); djs- oiiiiiKa íGiukíu \ид s-io ирояву j-ro виду еколопчого ризика; /3- ошнка "шнностГгеосистеми, для яко! визначасться ripiopÍTeTiiicTb норми (Ti природоохоропний стагус).

Оскшьки p¡3h¡ види геосистем розр1зняються за властивими í'm видами шлмов, значениями ¡mobíphoctí ix виникнення та

оцшками збитюв вщ еколопчиих ризнкш, го кожна геосистема характеризусться аласними показниками прюригетност! норми антропогенного впливу. Наприклад, для степопо!' золи Украши найшнний прюритет мае введения еколопчиих норм на структуру ежозмш.

голоши висновки

1. Поняпя стшкосп. набувас конкретноетт та можлниост! и кЬ'1Ьк1сного оцшення, якто задан): область сташв геосистеми, зовншннй (фактор, шо шишвае на змшу цих сташв, часовий штериал анал1зу. За иизначення них умон може бути видшено три загалып (|юрми сийкосп - шертшеть, в1лнонлювашсгь, плас-тичшеть. Кожна з загалышх форм сгшкост! реал1зуеться за раху-нок форм б!льш часткопшо харакгеру. Причому, при носилешн антропогенною впливу на геосистему роль р!зних форм стшкосп и його знешкоджешн змшюсгься закономфним чином: геосистема послЦовно задпос псину форму стшкосп, намагаючись забез-нечити за п допомогою максимально можлнву блнзьюсть до но-чагкового стану. Врахування шп послцшвност! дозиоляе диферен-шйовано впзначагн норми антропогенних внлив!в на геосистеми.

2. Критер!ем порушення стшкосп геосистеми е и вщмова -по;ия нихолу геосистеми з обласп допусгимих, або нормалышх сташв. Мехашзм порушення стшкосп залежно вш виду витмовн, виникнення яко! порушуе спГшсть геосистеми, е специфшним. П|Ю1е и основ! виникнення будь-яко!" в1дмови лежить загалышй принцип - иона ииникае в результат! певного сполучення еле-ментарних ландшафгних нроцесш та умов, яы Тх визначають, взасмозв'язок .\йж якими призволить до законокярного ланнкну змш в геосистем!, кшпеиим наслшком яких е ь1дмова. Запро-понований гш1х!д до вияатення шеТ структур» на основ! побудови

"дерен шдмои" та "дереи вщноилень" дозволяе на яюсному та ктлыасному ршнях описати механ!зм забезпечення стШкосН гео-системи, виявити найб'мьш важлив! для збереження ст!йкост1 умови.

3. Комплексна оц!нка ст1йкост! геосистеми за допомогою одного "¡нтегрального" показника неможлива. бона досяжна лише комплексом ваземодоповнюючих показник1в, кожний з яких характеризуй вщпов1Дну форму стжкосп геосистеми та и р!з1н характеристики 1 базусться на спгльних концептуальному та формальному (математичному) базисах. Основою концептуальною базису с конЦепшя загальних форм стШкосп геосистеми та и шдмоьи, формальною - математичний апарат теорп иадШносп. В розробленому комплекс! показник1в стШкосп геосистеми найбмьш 1нформативними с: ¡моЫршсть виникнення ц!дмови невного виду, чи !х пенно! комб'шац!!, ¡мов1рн'|сть абсолютно! ¡нертносп геосистеми, ¡нтенсивнкть шдмов в момент часу, Ыо-в1рнють, трившйсть та ¡нтенсив1йсть ищновлення геосистеми шсля вщмови, ¡мов1р1ИСть локально! стШкост!, ¡моифшсть пластичность

4. Для к1льк1с1!()1* оншки показник!в стШкост! геосистеми необхЦшо мати не один можлииий, а декшька методш оцппо-вання. Виб1р найбиьш ищповщного з них визначасться метою дослщження, наявною емшричною ¡нформашею, бажаними точ-жстю та статистичною вфопдтстю ошнок. Залежно в1д них умов, найб1льш ефективними методами ошнювання стжкосп е: час-тотний; ошнки за функшями розподшв; метод граничного ож-нювання; розрахунку ¡мов1рносп в'щмов та вщноилень за граф!ч-ними моделями !х формування (деренами вщмов та в'щновлеиь); методи, що грунтуються на моделях тсорн над1йност! "наванта-ження-огнр" та модел! "ударного навантаження".

5. Виявлеж регюнальн! та локалып законом!рносп ст1йкост1 геосистем Украши дозволяють оптим1зуиатн прийнятгя pimcub и галузях природоохоронно! полггики. Ц| законом!рност1 дозволя-ють також поглибити уявления та з нового ракурсу проамадпу-вати фактори просторово! диференшанв лапдшафт!в Укра'пш.

6. На основ! розробленнх концепин спйкист! геосистем, меюд1в Vx ошнювання та самих оц!нок показниюв стШкост! ефек-тивно unpiuiyiorbCH ряд важливих проблем сучасцого ландшафто-энавства: оишки ёколоИчних ризик!в, ландшафте та ландшафт-но-еколопчне прогнозування, визначення норм антропогенних навантажень на геосистеми, обгрунтування схем оптимально! орпппзанп територн.

OCHOBHI ПУБЛ!КАЦ1К ПО ТЕМ! ДИС-РТАЦН МонографИ'

1. Геоэкологические подходы к проектированию природно-технических геосиаем.- М- Б.и.,1985.- 235 с. (соавторы: Александрова Т.Д., Преображенский B.C., Щишенко Г1Г- и др.)

2. Геоэкологические приннипц проектирования природно-технических геосистем. -М.: Б.и., 1987.- 322 с. (соавторы: Александрова Т.Д., Преображенский Т.Д., Шишенко р.Г. И др.)

3. Лиманно-устьевые комплексы Причерноморья.- Л.:^аука, 1988. - 303 с. (соавторы: Амброз Ю.А., Антонова С.А., Биланчин Я.М., Швебс Г.И. и др.)

4. Ландшафтно-экологич^ский анализ в мелиоративном нри-родопользовании.-К.:Либ!дь; 1993.-224 с. (соавтор Шишенко П.Г.)

5. Основи ландшафтноТ екологв.- К.: Либ1аь, 1993.- 224 с-

Брошури

6. Методика ландшафгною обоснования проектов контурного земледелия.- К.:3нания,1988.-23 с. (соавтор- Шишенко П.Г.)

7. Методические указания но ландшафтным исследованиям для сельскохозяйственных целей.- М.: ВАСХНИЛ, 1989. - 58 с. (соавторы: Швебс Г.И., Шишенко П.Г., Ковеза Г.П.)

8. РосШсько-укра'шсько-анпййський словник термМв з ландшафтно! екологп. - К.: Вид-во Ки!в. ун-ту, 1993. - 62 с. (сп!вавтор - Бортник С.Ю.)

Статт!

9. О применении теории надежности к изучению устойчивости геосистем. //Физич. 1ео1 рафия и геоморфолошя, 1979.-Вын. 22.- С. 39-46. (соавтор - Шищенко П.Г.)

10. Понятие чувствительности геосистем в проблеме их устойчивости // Физич. география и геоморфология, 1981, вып.25. С. 25-29.

11. Методика оценки устойчивости геосистем к антропогенным воздействиям// Физич. географии и геоморфология, 1986,- Вып.33.- С. 32-38.

12. Тины ландшафтных территориальных структур //Физич. геофафия и геоморфология, 1986.- вып.33.- С. 110-114 (соавторы: Швебс Г.И., Шищенко П.Г., Ковеза Г.П.)

13. Устойчивость геосистем: теоретический подход к анализу и методы количественной оценки.//Известия АН СССР. Серия геофафич., 1987,- № 6,- С. 5-15.

14. Ландшафтно-функшональний пишд до рационально!" оргашзаци територп // Вгсник Ки'ш. ун-ту. Географ1я, 1987.-Вип.29.- С. 11-15 (сгпвавтор - Верех О.Ю.)

15. Количественные показатели устойчивости геосистем к мелиоративным воздействиям и методы их оценивания// Физич. геофафия и геоморфология, 1987.- Вып.34. - С. 23-31.

16. Эмпирические и формалыш-сгатистические методы определения допустимых и нормальных состояний геосистем. // Научные подходы к определению норм нафузок на ландшафты. М.:Б.и.,1988. - С. 215-225.

17. Выделение и классификация многолетних состояний 1еосистем.//Физич. геофафия и геоморфолошя, 1989.- Вын.36,-С. 66-73.

18. Оценка устойчивости геосистем методами теории надеж-ности.//Факторы и механизмы устойчивости геосистем. М.:Б.и., 1989.- С. 157-163.

19. Методические принципы картографирования ландшафтных территориальных структур Украины.// Методические основы географических исследования природных и общественных территориальных комплексов.- К.: Наук.думка, 1989.- С. 17-22. (соавтор - Шищенко П.Г.)

20. Применение оценок устойчивости геосистем к нормированию антропогенных воздействий.//Ландшафгьг. Нагрузки. Нормы.- М.:Б.и.,1990.- С. 43-55.

21. Критерии допустимости и анормальности изменения ландшафшых территориальных структур.// физич. география и геоморфлогия, 1990. Вып.37.- С. 32-42.

22. Анализ динамики ландшафтных границ// Физико-1ео-фафические процессы и охрана окружающей среды.- К..Наук, думка, 1991,- С. 37-44. ^

23. Концепция и методы количественной оценки устойчивости геосистем. //Науч. тр. Высш. учебных заведений Литвы. География, 1991. Т.27. - С. 23-31.

Гродзйнский М.Д. Теория и методы анализа устойчивсоти геосистем к антропогенным нагрузкам.

Диссертация на соискание ученой степени доктора географических наук по специальности 11.00.01- физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов, Институт географии HAH Украины, Киев, 1994.

Обоснованы теоретические положения анализа устойчивости геосистем, базирующиеся на концепции множественности форм устойчивости. Предложен комплекс показателей устойчивости геосистем и методой их количественного оценивания. Результаты анализа устойчивости использованы при оценке экологических рисков, в ландшафтом прогнозировании, нормировании антропогенных нагрузок, рациональной организации територни.

M.D.Grodzlnski. Theory and methods of analysis of geosystems stability to anthropogeneous influences.

Dissertation for Doctor of Science degree in Geography; specific field -11.00.01- Physical geography, Geophysics and Geochemistry of Landscapes, Institute of Geography of National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, 1994.

Theoretical principles of the analysis оГ geosystems stability are based on the concepts of variety of forms in wliich stability realises itself in geosystems. The complex of parameters of geosystems stability as well as the set of methods for their quantitative estimation are proposed. The results of geosystems stability analysis are used for ecological risk assessment, landscape-ecological -prognosis, searching for standards of anthropogenic pressure on landscape, optimal land-use.

Ключов! слова: геосистема, стШюсть, методи ошнювання, прогнозування, сколопчний ризнк, аптропогешй навантажепня