НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка

ЧИНКІНА

Тамара Борисівна

УДК 581.9:504. 73 (282.247.32) (282.05)

СИНТАКСОНОМІЯ І АНТРОПОГЕННА ДИНАМІКА РОСЛИННОСТІ ГИРЛОВОЇ ОБЛАСТІ ДНІПРА

03.00.05 - ботаніка

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Київ-2003

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі ботаніки Херсонського державного університету Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник: | доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Дубина Дмитро Васильович, провідний науковий співробітник Інституту ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України

Офіційні опоненти: | доктор біологічних наук, професор Григора Іван Михайлович, професор кафедри ботаніки Національного аграрного університету Кабінету Міністрів України

доктор біологічних наук, професор Соломаха Володимир Андрійович, професор кафедри ботаніки Київського національного університету ім. Тараса Шевченка

Провідна установа: Дніпропетровський національний університет, кафедра геоботаніки, грунтознавства та екології, м. Дніпропетровськ

Захист дисертації відбудеться 17.10.2003 р. о 10 год.

на засіданні спеціалізованої вченої ради К 26.215.01 Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка НАН України за адресою:

01014, Київ, вул. Тімірязєвська, 1

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка НАН України,

адреса: 01014, Київ, вул. Тімірязєвська, 1

Автореферат розісланий 17.09.2003 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

кандидат біологічних наук |

Горєлов О.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Посилення впливу людської діяльності на природні екосистеми Нижнього Дніпра, особливо його гирлової області, значно прискорює проходження антропогенних змін рослинності і створює реальну загрозу її деградації. Рослинний покрив району досліджень відрізняється унікальністю, багатством і різноманіттям. Він розташований на території, що має стратегічне значення для охорони біорізноманіття. Тут відбувається перетинання широтного (Азово-Чорноморського) і меридіонального (Дніпровського) природних екокоридорів. В екомережі України ця територія є природним ядром європейського значення. Унікальність гирлових флороценокомплексів у районі з надмірно виснаженими природними рослинними ресурсами ставить у ранг найбільш актуальних проблем оцінку їх сучасного стану і динаміки. Дотепер дослідження їх флористичного і, особливо, синтаксономічного різноманіття залишалися неповними. Були недостатньо вивчені питання характеру і ступеня антропогенного впливу на рослинний покрив і його динаміку. Залишалися недостатньо вирішеними питання оптимізації і охорони рослинності. Існуюча мережа природно-заповідних об'єктів району досліджень нерепрезентативна. Актуальність роботи визначається також необхідністю здійснення прогнозу змін рослинності з метою екологічного менеджменту території, розробки питань оптимізації і охорони рослинного покриву з урахуванням зростання антропогенного пресингу.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в рамках науково-дослідної теми кафедри ботаніки Херсонського державного університету на 1995-1999 рр. ”Морфолого-біологічне вивчення рослин в зв’язку з їх подальшим використанням та інтродукцією” (№ держреєстрації РК 0198U007532) і науково-дослідної теми Інституту ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України “Синтаксономія лісів, лук і плавнів України” (№ держреєстрації РК 0198U002027).

Мета і завдання дослідження. Мета роботи - дослідити сучасний стан і закономірності змін рослинного покриву гирлової області Дніпра, розробити стратегію його охорони та оптимізації в умовах посилення антропогенного впливу.

Для досягнення мети були визначені такі взаємопов’язані завдання:

-

-

-

-

-

Об’єкт дослідження - рослинний покрив гирлової області Дніпра.

Предмет дослідження – синтаксономічний склад та зміни рослинності гирлової області Дніпра.

Методи дослідження. Використані методи польових геоботанічних досліджень (рекогносцирувальний, детально-маршрутний, еколого-ценотичного профілювання, закладання стаціонарних і напівстаціонарних ділянок, паралельних трансектів), а також камеральні (структурно-порівняльного аналізу флори, класифікації рослинності за методом Браун-Бланке, класифікації сукцесій рослинних угруповань).

Наукова новизна роботи. Вперше отримано цілісне уявлення про рослинний покрив гирлової області Дніпра, визначена роль і встановлена значущість головних факторів його формування і динаміки. Вперше розроблена синтаксономія рослинності району досліджень, що включає 13 класів, 19 порядків, 28 союзів, 77 асоціацій і 1 угруповання. Визначена й описана нова асоціація заплавно-чагарникової рослинності - Elaeagnetum angustifoliae. Вперше розроблена узагальнена схема динаміки (змін) рослинності району досліджень. Вперше виявлені напрямки і тенденції антропогенних змін рослинності і розроблено їх прогноз із врахуванням посилення впливу антропогенних факторів. Вперше розроблена стратегія охорони рослинного покриву гирлової області Дніпра.

Практичне значення одержаних результатів. На основі отриманих розробок запроектовано створення ландшафтного заказника місцевого значення “Кардашинське болото” (2000 р.). Розроблено і опубліковано проект екологічної стежки “Кардашинські болота” (2001 р.). В Державне управління екології та природних ресурсів в Херсонській області і Херсонський міськвиконком передані матеріали щодо створення пам'ятника природи місцевого значення “Дендрогрупа – Тополя пірамідальна” (2002 р.), заповідного урочища “Заплавно-лісова рослинність острова Карантинний” (2002 р.) і ландшафтного заказника місцевого значення “Корсунські плавні” (2003 р.). Розроблено і передано в департамент охорони, використання та відтворення природних ресурсів Міністерства екології та природних ресурсів України (2003 р.), Державне управління екології та природних ресурсів в Херсонській області (2003 р.) рекомендації з питань оптимізації рослинного покрову гирлової області Дніпра, а також пропозиції з вдосконалення функціонального зонування і територіальних змін проектованого Нижньодніпровського національного природного парку (2003 р.). Матеріали дисертації використовуються при підготовці 11-томного видання “Рослинність України”.

Особистий внесок здобувача. Дослідження флори, синтаксономії і змін рослинності, а також їх охорони і оптимізації виконані автором самостійно. Результати цих робіт опубліковані, права авторства не порушені.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації були представлені на засіданнях кафедри ботаніки Херсонського державного університету (Херсон, 1996-1999, 2003), відділу геоботаніки Інституту ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України (Київ, 2000-2002) і відділу природної флори Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка НАН України (Київ, 2003); IV Міжнародній конференції з медичної ботаніки (Ялта, 1997); Х і ХІ з’їздах Українського ботанічного товариства (Полтава, 1997; Харків, 2001); науково-практичній конференції “Екоосвіта - на захист Чорного моря” (Миколаїв, 1997); наукових читаннях, присвячених 100-річчю із дня відкриття подвійного запліднення у квіткових рослин проф. університету Святого Володимира С.Г. Навашиним (Київ, 1998); наукових читаннях, присвячених пам’яті І.К. Пачоського (Херсон, 1999); V Всеросійській конференції з водних рослин “Гидроботаника 2000” (Борок, 2000); Міжнародних “Фальцфейновських читаннях” (Херсон, 2001, 2003); Всеукраїнській науково-практичній конференції “Ефективність організації природничих практик у системі вищої освіти” (Херсон, 2002); науково-практичній конференції “Екологія Херсонщини: учора, сьогодні, завтра” (Херсон, 2002); Міжнародній науковій конференції “Ю.Д. Клеопов та сучасна ботанічна наука” (Київ, 2002);

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 15 статей і 6 тез доповідей.

Структура й обсяг роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, семи розділів, висновків, переліку використаних літературних джерел та додатків. Загальний обсяг дисертації становить 244 сторінки машинописного тексту, в тому числі 148 сторінок основного тексту. Робота включає 28 рисунків, 7 таблиць, 2 додатки. Бібліографія налічує 329 найменувань літературних джерел, з яких 43 – іноземними мовами.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

ЕТАПИ ДОСЛІДЖЕНЬ РОСЛИННОСТІ ГИРЛОВОЇ ОБЛАСТІ ДНІПРА ТА ЇХ АНАЛІЗ

У розділі виділено та проаналізовано основні етапи досліджень рослинного покриву району. Флористичний етап (1870-1900 рр.) пов’язаний з працями Л. Грюнера (1868), Е. Линдемана (1889-1892), М.Є. Крендовського (1880), Є.І. Доброчаєва (1882). Авторами були складені та проаналізовані перші списки видів судинних рослин, вказані їх місця знаходження. На еколого-флористичному етапі (1901-1940 рр.) здійснено інвентаризацію флори та розроблено першу екологічну класифікацію плавневої рослинності, закладено наукові основи її господарського використання (Пачоский, 1904, 1907, 1910, 1912, 1914, 1915, 1923, 1927; Лавренко, 1926, 1930, 1931; Орлов, 1939 та ін.). Еколого-ценотичний етап (1950-1980 рр.) характеризується дослідженнями складу і структури різних типів організації рослинності, їх антропогенних змін та питань раціонального використання (Флоровський, 1950; Зеров, 1953, 1957, 1958, 1976; Кроткевич, 1969, 1973, 1977 та ін.). Ресурсно-природоохоронний етап (1981-1990 рр.) пов’язаний з науковим обгрунтуванням господарського освоєння плавнів і характеризується природоохоронною спрямованістю досліджень (Ткаченко, Осычнюк, Парахонская, 1980, 1981; Клоков, 1986, 1989; Дубына, Шеляг-Сосонко, 1989; Шеляг-Сосонко, Дубина, Небесний, 1990 та ін.). Сучасний, природоохоронний етап (з 1991 – по теперішній час) досліджень характеризується завершенням вивчення рослинності на домінантній основі та початком – на флористичній, з’ясуванням питань антропогенних змін і стратегії охорони рослинного покриву (Дубына, 1991, 1992; Чинкіна, 2001, 2002 та ін.). Відзначено недостатній рівень вивченості сучасного стану рослинності, її різноманіття і антропогенної динаміки.

ПРИРОДНІ УМОВИ

Гирлова область Дніпра (від Каховської ГЕС до Чорного моря) займає площу 370 км2 і розташована у межах Причорноморської низовини на півдні Херсонської області. Представлена геокомплексами пригирлового, гирлового і передгирлового ряду, що відрізняються ступенем розвитку гідрографічної мережі, закономірностями формування геоморфоструктур і розподілом основних типів рослинності. У розділі наводиться характеристика геоморфологічних, кліматичних, гідрологічних і гідрохімічних особливостей району досліджень. Відмічено, що після штучного зарегулювання стоку провідну роль у формуванні рослинного покриву відіграє рівневий режим Дніпра.

МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводились протягом 1995-2003 рр. Під час роботи здійснено 719 геоботанічних описів рослинності. Геоботанічні описи опрацьовували статистичними методами з комп’ютерною обробкою даних за програмою FICEN 2 (пакет програм FICEN). Для вивчення флори використовували методику порівняльно-структурного аналізу (Шеляг-Сосонко, Дидух, 1979). Вивчення синтаксономії рослинності проводилось за методом Браун-Бланке. Класифікаційну схему рослинності району розроблено згідно правил Міжнародного кодексу фітоценотичної номенклатури (Bаrkmann, Moravec, Rauschert, 1986). Динаміку рослинності вивчали прямими методами на стаціонарних і напівстаціонарних ділянках, а також непрямими - згідно із загальноприйнятою методикою (Александрова, 1964; Миркин, 1984; Миркин, Наумова, 1989 та ін.). Питання стратегії охорони і оптимізації рослинності розробляли з використанням комплексу методів: виділення рідкісних рослинних угруповань (Шеляг-Сосонко, Стойко, Дидух и др., 1987; Андрієнко, 1999), ландшафтного планування (Богдановский, 1982; Дродаш, Урбанек, Мазур, 1982 та ін.), екологічного менеджменту (Титарь, 1999). Для досліджень використовували довідкові фондові картографічні матеріали земле- і лісовпорядкування, дані Херсонського обласного центру з гідромеліорації, зразки гербаріїв (KW, KHER).

ФЛОРА

Флора гирлової області Дніпра налічує 956 видів вищих рослин, які належать до 390 родів, 105 родин і 4 відділів (Дубина, 1990). Найбільшим багатством відзначається лучна рослинність (355 видів), меншим – болотна (123), водна (102), лісова і чагарникова (94), найменшим - галофітна (82). Значним числом видів (169) характеризується псамофітна рослинність. У складі лісової і чагарникової рослинності переважають види родин Salicaceae, Rosaceae, Aceraceaе, Fabaceae, Lamiaceae (40,4% від загальної кількості флори даних типів організації), лучної – Asteraceae, Fabaceae, Caryophyllaceae, Polygonaceae, Lamiaceae, Scrophulariaceae (44,2%), болотної – Cyperaceae, Poaceae, Brassicaceae, Apiaceae, Scrophulariaceae (47,9%), водної – Potamogetonaceae, Cyperaceae, Trapaceae, Typhaceae, Lemnaceae, Alismataceae (47,0%), галофітної – Chenopodiaceae, Asteraceae, Poaceae, Brassicaceae (62,2%), псамофітної – Asteraceae, Poaceae, Caryophyllaceae, Fabaceae (59,7%). Найбільшою кількістю видів (76,5% від загального числа) відрізняються геокомплекси пригирлового, меншою – гирлового (65,2%) і найменшою – передгирлового (43,5%) ряду.

Специфікою систематичної структури флори порівняно з флорою гирлових областей інших річок Північного Причорномор’я зокрема Дністра і Дунаю, є більше видове багатство родів Carex (30 видів), Polygonum (20), Trifolium (19), Centaurea (16), Potamogeton (14) і родин (59,30% від загальної кількості видів): Asteraceae, Poaceae, Cyperaceae, Fabaceae, Brassicaceae, Caryophyllaceae, Chenopodiaceae, Scrophulariaceae, Lamiaceae, Polygonaceae.

Особливістю екологічної структури флори є більша кількість гігрофітів (13,00%) і гігромезофітів (7,80%), за відношенням до хімічного складу грунтів – індиферентних видів (20,2%) та ацидофітів (9,94%).

Специфікою географічної структури флори є більша кількість у зональному спектрі типів ареалів видів температно-субмеридіональної (17,46%) і борео-меридіональної (17,36%) хорологічних груп; у регіональному - давньосередземноморських (20,18%), циркумполярних (14,40%), європейських (13,70%), євразійських (11,60%) і причорноморських (11,50%); у кліматичному - індиферентних видів (46,74%). Лише на території досліджень зростає 11 ендемічних видів, що складає 26,80% їх загальної кількості у флорі гирлових областей річок Північного Причорномор’я в цілому.

Специфікою біоморфологічної структури флори є більша кількість гемікриптофітів (48,70%), терофітів (30,20%) і фанерофітів (18,80%).

Встановлено особливості систематичної, екологічної, географічної і біоморфологічної структури флори в межах геокомплексів пригирлового, гирлового і передгирлового ряду.

РОСЛИННІСТЬ

Рослинність гирлової області Дніпра є історично сформованим в екотонних умовах динамічним комплексом взаємопов’язаних типів її організації – водної, болотної, лучної, лісової, чагарникової, псамофітної і галофітної. Специфіка рослинного покриву району - в наявності значних площ болотних і водних (70% від загальної площі), а також лісових і чагарникових (17-19%) угруповань. Менш поширені лучні (7-10%), галофітні (2-5%) і псамофітні ценози (1%). Територіальний розподіл угруповань визначається насамперед ступенем обводнення екотопів і особливостями формування геоморфоструктур. Лісова і чагарникова рослинність більш характерна для геокомплексів пригирлового, водна і галофітна – гирлового і передгирлового, лучна – пригирлового і гирлового, псамофітна – гирлового ряду.

Скорочення заплавного періоду (на 1-2 декади) викликало зменшення площ водно-болотної рослинності (на 25-30%), а підвищення рівня води - збільшення лучно-болотної (на 15-20%) та зменшення – лісової (на 10-15%). Зростання нагінних явищ викликало підвищення ступеня мінералізації води, що призвело до збільшення площ водних угруповань, утворених видами широкої екологічної амплітуди.

Синтаксономічний склад рослинності гирлової області Дніпра представлений 77 асоціаціями і 1 угрупованням, що належать до 28 союзів, 19 порядків і 13 класів (Чинкина, 2001). Серед типів організації рослинності найбільшим синтаксономічним різноманіттям відрізняються водна, болотна і лучна, меншим - лісова, чагарникова і галофітна. Видовим багатством відзначаються угруповання лісової і болотної рослинності. Рідкісні ценози більш характерні для водної рослинності (Чинкина, 2001).

Водна рослинність представлена ценозами класів Lemnetea (16 асоціацій, об’єднаних у 4 союзи і 3 порядки) і Potametea (14 асоціацій, які відносяться до 3 союзів і 1 порядку). Вони відзначаються невеликою кількістю видів (4-11) та одно- двох’ярусною структурою, більш характерні для геокомплексів гирлового і передгирлового ряду. Угруповання Lemnetea і Potametea репрезентативно представляють водну рослинність Південно-східної Європи. Клас Phragmiti-Magnocaricetea об'єднує угруповання болотистих луків і трав’яних боліт. Він представлений 22 асоціаціями, що відносяться до 6 союзів і 4 порядків. Ценози відзначаються багатством флористичного складу (10-19) та двох– трьох’ярусною структурою, характерні для геокомплексів гирлового і пригирлового ряду. Клас Bolboschoenetea maritimi представлений угрупованнями трав’яних боліт і засолених луків, що відносяться до 3 асоціацій, об’єднаних в 1 союз і 1 порядок. Вони відзначаються небагатим флористичним складом ценозів (4-14) та одно– двох’ярусною структурою, характерні для геокомплексів передгирлового і (менш) гирлового ряду. Клас Molinio-Arrhenatheretea об’єднує ценози справжніх луків, що представлені асоціацією Agrostio giganteae-Festucetum pratensis, яка відноситься до союзу Festucion pratensis і порядку Arrhenatheretalia. Вони відзначаються флористичним багатством (14-15) та одно– двох’ярусною структурою, характерні для геокомплексів гирлового і пригирлового ряду. Клас Festucetea vaginatae об'єднує ценози остепнених луків, які відносяться до асоціації Cynodonetum dactyloni, союзу Festucion beckeri і порядку Festucetalia vaginatae. Вони відзначаються бідністю флористичного складу (7-15), двох’ярусною структурою і значною порушеністю, внаслідок рекреаційного і пасквального впливу. Ценози характерні для короткозаплавних ділянок геокомплексів пригирлового і гирлового (менш) ряду. Клас Agropyretea repentis об’єднує рудеральні угруповання, що представлені 2 асоціаціями, які відносяться до союзу Convolvulus arvensis і порядку Agropyretalia. Вони відзначаються невеликою кількістю видів (5-10) та одноярусною структурою, характерні для геокомплексів гирлового і пригирлового ряду. Клас Asteretea tripolium об’єднує ценози засолених луків, які представлені 3 асоціаціями, що відносяться до союзу Scorzonero-Juncion gerardii і порядку Scorzonero-Juncetalia gerardii. Вони відзначаються видами (5-25) широкої екологічної амплітуди та одно- двох’ярусною структурою, характерні для геокомплексів передгирлового і гирлового ряду. Клас Festuco-Рuccinellietea представлений ценозами мезофітних засолених луків і солончаків, що відносяться до асоціації Puccinellietum distantis, союзу Salicornio-Puccinellion і порядку Festuco-Puccinellietalia. Вони відзначаються небагатим флористичним складом (6-9), одноярусною структурою і значною рекреаційною та пасквальною порушеністю. Ценози характерні для геокомплексів передгирлового ряду. Клас Thero-Salicornietea представлений угрупованнями солонців і солончаків, які об’єднані у 2 асоціації, що відносяться до 2 союзів і порядку Thero-Salicornietalia. Вони відзначаються видовим багатством (16-21) та одноярусною структурою, характерні для геокомплексів передгирлового і гирлового ряду. Клас Plantaginetea majoris об'єднує порушені лучні угруповання, які представлені 3 асоціаціями, що відносяться до союзу Agropyro-Rumicion і порядку Agrostietalia stoloniferae. Вони відзначаються коливанням флористичного складу (5-20) та одно- двох’ярусною структурою, характерні для геокомплексів пригирлового і гирлового ряду. Клас Salicetea purpureae об’єднує ценози лісової і чагарникової рослинності, що представлені 8 асоціаціями, які відносяться до 5 союзів і 2 порядків. Вони відзначаються коливанням флористичного складу (8-18) та двох- трьох’ярусною структурою, характерні для геокомплексів гирлового і пригирлового ряду. Виділена нова асоціація Elaeagnetum angustifoliae. Вона формується в умовах близького розташування (0,5-1,0 м) мінералізованих грунтових вод, відзначається видами широкої екологічної амплітуди (10-20) та двох- трьох’ярусною структурою ценозів. Угруповання асоціації характерні для геокомплексів гирлового ряду (Чинкіна, 2001). Клас Alnetea glutinosae включає ценози чорновільхових боліт, які відносяться до асоціації Carici acutiformis-Alnetum, союзу Alnion glutinosae і порядку Alnetalia glutinosae. Вони відзначаються коливанням флористичного складу (8-16) та двох- трьох’ярусною структурою, характерні для геокомплексів гирлового ряду.

ДИНАМІКА РОСЛИННОСТІ

Передумови досліджень динаміки рослинності гирлової області Дніпра. В її історії нами виділено чотири етапи. Перший етап (1900-1925 рр.) пов’язаний з дослідженнями природної і (частково) антропогенної динаміки рослинності, проведеними І.К. Пачоським. Другий етап (1926-1960 рр.) характеризується вивченням впливу на рослинність плавнів їх залісення і зарегулювання стоку (Нікольський, 1927; Орлов, 1939; Зеров, 1953, 1957 та ін.). Третій етап (1961-1990 рр.) присвячений вивченню антропогенних змін рослинності, зумовлених господарським освоєнням плавнів (Зеров, 1976; Кроткевич, 1969, 1977; Ткаченко, Осычнюк, Парахонская, 1981; Дубына, Шеляг-Сосонко, 1989 та ін.). Четвертий, сучасний етап (1991 – по теперішній час) характеризується дослідженнями антропогенних змін рослинності (Дубына, 1991; Чинкина, 2000, 2002, 2003 та ін.) у зв’язку з проблемою відновлення порушених екосистем. Досі не було розроблено загальну схему змін рослинного покриву, не завершено роботи з вивчення динаміки рослинності під дією комплексу антропогенних факторів (зарегулювання стоку, евтрофування та ін.).

Класифікація змін. Вперше для території гирлової області Дніпра розроблено класифікаційну схему змін рослинності, яка відображає їх поділ за факторами і масштабами (рис. 1). Серед природних (сингенетичних, ендоекогенетичних, екзоекогенетичних, гологенетичних) домінуючими є екзоекогенетичні зміни, антропогенних - гідрогенні, природно-антропогенних – постпасквальні і постфенісекціальні.

Природні зміни. Сингенетичні зміни спостерігаються на новостворених алювіальних відкладах берегів, водотоків, мілководдів водойм (первинний сингенез), а також на порушених ділянках (вторинний сингенез) (Чинкіна, 2000). Проведено порівняльний аналіз сингенезу новостворених природних та антропогенних геосистем. Встановлено, що флористичний склад останніх бідніший попередніх і відзначається переважанням видів широкої екологічної амплітуди. Ендоекогенетичні зміни характерні насамперед для водойм і рівнинних тривалозаливних ділянок, що заростають. Їх характер залежить від ступеня мінералізації води та засолення грунтів. На незасолених ділянках ендоекогенетичні зміни проходять у напрямку формування ценозів трав’яно-болотної,

слабозасолених – засолено-болотної, надмірно засолених – солончакової рослинності. У прісноводних водоймах відповідні зміни проходять у напрямку формування прісноводної, солоноватоводних – галофітної водної рослинності. Специфікою ендоекогенетичних змін рослинності є формування ценозів з високою питомою вагою видів засолених місцезростань. Екзоекогенетичні зміни рослинності пов’язані з характером розвитку геокомплексів. Природні зміни визначаються насамперед гідрологічним режимом (Чинкина, 2002). Скорочення заплавного періоду призводить до заростання водойм видами широкої екологічної амплітуди. В подальшому на місці рослинності прісноводних водойм формується трав’яно-болотна, слабосолонуватоводних – засолено-болотна, солонуватоводних – солончакова. Спостерігаються зміни угруповань трав’яних боліт лучними ценозами, болотистих луків – справжніми, справжніх луків – остепнено-лучними. Для лісової і чагарникової рослинності відзначено розріджування деревостану і поширення в трав’яному під’ярусі мезофітів і ксеромезофітів широкої екологічної амплітуди.

Антропогенні зміни. Вони, порівняно з природними, відзначаються швидкістю проходження, формуванням флористично бідних ценозів (з видів широкої екологічної амплітуди) та значною чисельністю адвентивних видів, більш характерні для геокомплексів гирлового і передгирлового ряду. За характером змін рослинності вони поділяються на послідовні і катастрофічні. Серед послідовних більш виражені гідрогенні зміни. Вони характерні для водної і болотної рослинності. Скорочення повеневого періоду зумовило осушення водойм та їх заростання водними і болотними угрупованнями. Уповільнення алювіальних процесів порушило природне відновлення лісових угруповань. Коливання рівня води протягом доби на 20-50 см і локальні течії, викликані попусками води з Каховського водосховища, викликали зміни флористичного складу типових ценозів водної та прибережно-водної рослинності водойм (Trapetum natantis, Nymphaeetum albo-lutea та ін.). Зокрема, зменшилася кількість стенотопних видів і збільшилася – широкої екологічної амплитуди (Myriophyllum spicatum, Ceratophyllum demersum та ін.). Це призвело до значного скорочення площ рідкісних угруповань (Чинкина, 2000, 2001). Збільшення мінералізації води (частки хлоридів в 2,40, йонів натрію і калію – в 4,75 рази) викликало зменшення продуктивністі, порушення структури, скорочення площ ценозів водної і повітряно-водної рослинності, утворених стенотопними видами. Меліораційні зміни характерні для усіх типів організації рослинності. Штучне обводнення екотопів зумовило порушення промивного режиму, підтоплення грунтів і їх вторинне засолення. Поступове підтоплення викликає послідовні зміни ценозів болотної рослинності - водною, лучної - лучно-болотною і засолено-лучною, лісової та чагарникової - болотисто-лучною і засолено-болотною. Катастрофічні зміни відбуваються у напрямку формування більш гігрофільних ценозів порівняно з попередніми. Послідовні зміни, пов’язані з осушенням, проходять у напрямку формування ценозів болотної рослинності на місці водної, лучної і лучно-болотної – болотної, лучної - чагарникової та лісової (Чинкіна, 1997, 1999); катастрофічні - формування угруповань засолено-лучної і солончакової рослинності на місці водної, болотної і болотисто-лучної, а також остепнено-лучної – на місці справжньої лучної. Пасквальні зміни найбільш характерні для лучної, болотної і лісової рослинності (Чинкіна, 2001). Вони призводять до майже повної деградації підросту лісової рослинності і формування травостою з адвентивних і рудеральних видів. На місці чагарникової рослинності відбувається формування монодомінантних угруповань із Amorpha fruticosa, а при посиленні інтенсивності випасання - їх повне руйнування. Послідовні зміни болотної рослинності проходять у напрямку формування угруповань засолених луків, а при зростанні пасквального впливу – розріджених ценозів галофітної рослинності. Угруповання болотистих луків змінюються ценозами засолених, а в подальшому – солонців і солончаків, справжніх луків – заболочених, остепнених - агрегаціями псамофітної рослинності або повністю руйнуються. Новоутворені ценози відрізняються від природних аналогів меншою продуктивністю, видовим складом (утворені видами широкої екологічної амплітуди) і структурою. Фенісекціальні зміни найбільш характерні для болотної, лучно-болотної і засолено-лучної рослинності. Ступінь трансформації рослинного покриву залежить від періодичності, часу і технології викошування. Регулярне немеханізоване викошування травостою лучної рослинності наприкінці весни - початку літа викликає засолення грунтів і формування монодомінантних угруповань. Багаторазове літнє немеханізоване викошування болотної рослинності призводить до формування ценозів солонців і солончаків або угруповань засолених луків; механізоване, із застосуванням важкої техніки, веде до їх повного руйнування, заболочування і засолення грунтів. Пірогенні зміни найбільш характерні для лісової, чагарникової і болотної рослинності (Чинкіна, 1999). При верхових пожежах відбувається повне руйнування лісових і чагарникових угруповань та формування на їх місці чагарникових і лучних (болотистих або справжніх). При низових пожежах проходить зміна складу травостою видами широкої екологічної амплітуди. Пірогенні зміни болотної рослинності відбуваються у напрямку формування її монодомінантних угруповань. Рекреаційні зміни найбільш характерні для угруповань лісової і лучної рослинності (Чинкина, 2003). Внаслідок рекреаційного впливу спостерігається зміна ценозів заплавно-лісової рослинності угрупованнями лісопаркового типу, а на знижених ділянках – болотистих (Caricetum acutiformis, Phragmitetum communis) або засолених луків (Astero tripolii-Phragmitetum, Typhetum laxmannii). Рекреаційні зміни угруповань справжніх та остепнених луків на перших стадіях проходять у напрямку формування більш ксерофітних ценозів, а на завершальних – їх повного руйнування і утворення псамофітних розріджених агрегацій. Евтрофогенні зміни характерні для ценозів водної і повітряно-водної рослинності (Чинкіна, 2000 та ін.). Зміни угруповань водної рослинності проходять у напрямку випадання в ценозах рідкісних, зникаючих та реліктових (Trapa natans, Aldrovanda vesiculosa, Nymphaea alba та ін.) і зростання питомої ваги хемотолерантних видів (Lemna trisulca, L. minor, Potamogeton pectinatus, Myriophyllum spicatum, Ceratophyllum demersum та ін.). Зміни повітряно-водних ценозів також відбуваються у напрямку формування рослинності з видів більш широкої екологічної амплітуди (Phragmites australis, Typha angustifolia, Butomus umbellatus та ін.). Ексцизійні та гідрострукціогенні (пов’язані з гідробудівельними роботами) зміни носять локальний характер і, звичайно, призводять до повного руйнування ценозів. Відновлення вихідних угруповань не відбувається.

Прогноз змін рослинності. При існуючих темпах антропогенних змін рослинності, а також посиленні господарської діяльності у майбутньому слід очікувати:

-

-

-

-

-

ОХОРОНА РОСЛИННОСТІ

Сучасний стан охорони флористичного і фітоценотичного різноманіття. Згідно Рамсарської конвенції (Іран, 1971 р.) досліджувана територія належить до водно-болотних угідь міжнародного значення - категорія “А” і за показниками біорізноманіття є одним із найбільш цінних природних об'єктів у Європі. Це надає їй особливого статусу з огляду на охорону біорізноманіття. На сучасному етапі природно-заповідний фонд (ПЗФ) гирлової області Дніпра налічує 5 об’єктів загальною площею близько 700 га або 1,01% від загальної площі району досліджень (69,2 тис. га) (Чинкіна, 2002), що значно менше, ніж у цілому по Україні (4,07%).

Флористична рідкісність ПЗФ. Раритетна фракція флори району, виділена згідно міжнародної шкали МСОП, складає 61 вид, або 6,38% від загальної кількості її видів. З них 12 видів відносяться до першої категорії (Aldrovanda vesiculosa, Stipa borysthenica, Leucojum aestivum, Trapa natans, Epipactis palustris, Orchis palustris та ін.), 11 - до другої (Centaurea paczoskii, Senecio borysthenicus, Rumex ucrainicus, Salvinia natans, Nymphoides peltata та ін.), 18 - до третьої (Nymphaea alba, Caltha palustris, Eryngium maritimum, Vitis sylvestris та ін.), 20 - до четвертої (Ranunculus aquatilis, Angelica sylvestris, Tamarix ramosissima, Viburnum opulus та ін.). До Червоного списку МСОП занесено 3 види (Thymus borysthenicus, Arenaria rigida, Agropyron dasyanthum), Європейського – 10 (Thymus borysthenicus, Astragalus borysthenicus, Arenaria zozii, Centaurea paczoskii та ін.), Червоної книги України – 14 (Orchis palustris, O. morio, Epipactis palustris, Dactylorhiza majalis та ін.).

Флористична рідкісність природно-заповідного фонду складає 40,90% (25 видів).

Флористична репрезентативність ПЗФ складає 51,70% (495 видів).

Фітоценотична рідкісність ПЗФ. До раритетної фракції рослинності нами віднесено 29 асоціацій (36,30% від загальної кількості) (Чинкіна, 2002), з них 9 – рідкісних та зникаючих (Aldrovandetum vesiculosae, Trapetum natantis, Nymphoidetum peltatae, Trapo-Nymphoidetum peltatae, Nymphaeetum albo-luteae, Salvinio-Hydrocharitetum, Lemno-Salvinietum natantis, Salvinio-Spirodelletum, Wolffietum arrhizae), 7 - типових, що знаходяться під загрозою зникнення внаслідок прямого впливу господарської діяльності людини (Carici acutiformis-Alnetum, Thelypterido-Phragmitetum, Potameto-Nupharetum, Myriophyllo-Nupharetum, Leersietum oryzoides та ін.) і 13, які виконують важливу санітарну, гідрохімічну, берегозахисну та кольматаційну роль (Salicetum albae, Salicetum triandrae, Phragmitetum communis, Potametum lucentis та ін.). До Зеленої книги України занесено 10 синтаксонів (55,50% всієї раритетної водної та прибережно-водної рослинності України). Фітоценотична рідкісність ПЗФ - 75,86% (22 асоціації).

Фітоценотична репрезентативність ПЗФ складає 90,90% (70 асоціацій).

Отже, природоохоронні території гирлової області Дніпра характеризуються високими показниками фітоценотичної репрезентативності і фітоценотичної рідкісності, але незначні їх загальні площі не сприяють ефективній і достатній охороні рослинності в цілому і, зокрема, рідкісних видів та їх угруповань.

Стратегія оптимізації рослинного покриву. Суть її основних напрямків зводиться до підтримки високого рівня флористичного і фітоценотичного різноманіття. В її основу нами були покладені принципи, які базуються на унікальності, ландшафтній цілісності, різноманітності форм охорони та традиційних засобах господарського використання рослинних ресурсів, що історично сформувалися в районі.

Для збереження фіторізноманіття запропоновано активні (проведення лісовідновлювальних робіт на територіі геокомплексів гирлового ряду – 70 га; реставрацію місцезростань рідкісних видів (Trapa natans) шляхом штучного висівання насіння; переселення раритетних видів (Orchis palustris та ін.) в більш сприятливі умови) та пасивні (розширення територій існуючих об’єктів ПЗФ на 155 га та створення чотирьох нових об’єктів загальною площею 125 га; вдосконалення функціонального зонування запроектованого Нижньодніпровського національного природного парку та збільшення площі його території на 1400 га; здійснення еколого-созологічного моніторингу стану популяцій видів раритетної фракції в існуючих об’єктах ПЗФ; попередження фітоінвазій адвентивних видів з високим ступенем натуралізації в природні екосистеми) методи фітосозологічних дій.

З метою забезпечення збереження та відтворення фіторесурсів гирлової області Дніпра запропоновано проводити помірне регульоване випасання на лучних і лучно-болотних ділянках; періодичне вибіркове зимове викошування Phragmites australis на ділянках надмірного заростання водойм; локальні лісонасадження у геокомплексах гирлового ряду; періодичне немеханізоване викошування лучної рослинності у весняно-літній період (травень - червень) та її механізоване викошування восени (жовтень - листопад). З метою регулювання рекреаційного впливу розроблено проект мережі екологічних стежок.

Перспективна мережа природоохоронних об’єктів. Існуюча мережа об’єктів ПЗФ регіону досліджень нерепрезентативна і недостатня за площею. В умовах зростання темпів антропогенної трансформації рослинності гирлової області Дніпра актуальним є розширення територій ПЗФ за рахунок створення нових природоохоронних об’єктів. Запропонована перспективна мережа охоплює фітокомплекси усіх типів організації рослинності і підвищує репрезентативність ПЗФ. Вона включає території чотирьох запроектованих об’єктів ПЗФ: ландшафтного заказника місцевого значення “Кардашинське болото” (2000 р.); пам’ятки природи місцевого значення “Дендрогрупа – Тополя пірамідальна” (2002 р.); заповідного урочища “Заплавно-лісова рослинність острова Карантинний” (2002 р.) і ландшафтного заказника місцевого значення “Корсунські плавні” (2003 р.). Розроблено рекомендації стосовно змін функціонального зонування запроектованого національного природного парку “Нижньодніпровський” (2003 р.), що дозволить більш повно охопити охороною плавневі ділянки і суміжні території, які характеризуються багатством фіторізноманіття, а також більш ефективно регулювати рекреаційно-туристичний і господарський вплив.

ВИСНОВКИ

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ

1. Чинкіна Т.Б. Заростання новостворених екотопів гирлової області Дніпра // Укр. ботан. журн. – Київ, 2000. – Т. 57, № 4 . – С. 392-399.

2. Чинкіна Т.Б. Напрямки і тенденції гідрогенних змін рослинності гирлової області Дніпра // Укр. ботан. журн. – Київ, 2003. – Т. 60, № 1. – С. 57-62.

3. Чинкина Т.Б. Редкие растительные сообщества устьевой области Днепра: современное состояние и организация их охраны // Вісник Луганськ. держ. пед. ун-ту ім. Тараса Шевченка. – Біолог. науки. – Луганськ, 2001. - № 11 (43). – С. 111-120.

4. Чинкіна Т.Б. Сучасний стан і завдання охорони рослинного покриву гирлової області Дніпра // Природничий альманах. – Сер.: Біологічні науки.- Вип.2 (3). - Херсон: Вид-во “Персей”, 2002. – С. 240-247.

5. Чинкіна Т.Б. Головні напрямки антропогенних змін рослинності плавнів Нижнього Дніпра протягом 1927-1999 рр. // Заповідна справа: стан, проблеми, перспективи: Зб. наук. пр. – Херсон: Айлант, 1999. – С. 120-122.

6. Чинкіна Т.Б. Синтаксономія лісової рослинності гирлової області Дніпра // Мат. читань, присвячених 100-річчю з дня народження Ю.Д. Клеопова “Ю.Д. Клеопов та сучасна ботанічна наука”. – Київ, 2002. – С.319-331.

7. Чинкина Т.Б. Рекреационные смены растительности устьевой области Днепра // Фальцфейнівські читання: Зб. наук. пр.- Херсон: Вид. ХДУ, 2003. – С. 368-369.

8. Чинкина Т.Б. Синтаксономия растительности устьевой области Днепра / Институт ботаники им. Н.Г. Холодного НАН Украины. – Киев, 2001. – 83 с. - Деп. в ГНТБ Украины 8.10.01 г., № 168-Ук2001.

9. Чинкина Т.Б. История геоботанических исследований плавней Нижнего Днепра // Мат. наук. читань, присвяч. 100-річчю відкриття подвійного запліднення у покритонасінних рослин проф. С.Г. Навашиним. – Київ: Фітосоціоцентр, 1998.– Ч. 2. – С. 120-123.

10. Чинкина Т.Б. Антропогенные смены растительности плавней Нижнего Днепра // Абітурієнт: Навч.-інформ. пос. – Херсон: ХДПІ, 1997. – Вип. 7. – С. 90-92.

11. Чинкина Т.Б. Ботанический заказник местного значения “Кардашинские болота” // Фальцфейнівські читання – 2001: Зб. наук. пр.- Херсон: “Терра”, 2001. – С. 204-206.

12. Чинкіна Т.Б. Нові синтаксони лісової рослинності гирлової області Дніпра // Метода: Зб. наук. праць. – Херсон, 2001.– Вип. “Факти”. – С. 45-48.

13. Чинкіна Т.Б. Вивчаємо рослинність (з досвіду проведення екологічного практикуму) // Природничі науки в школі: Зб. наук. пр. – Вип. 1. – Херсон: ТОВ “Айлант”, 2002. – С. 68-69.

14. Чинкина Т.Б. Охрана растительности устьевой области Днепра в экологической практике лицеистов // Нариси натураліста. Ефективність організації природничих практик в системі вищої освіти: Зб. наук. пр. – Херсон: “Персей”, 2002. – С. 117-119.

15. Чинкіна Т.Б. Екологічна стежка “Кардашинські болота” (Херсонська обл., Голопристанський р-н, с. Кохани): Буклет / Екологічна дитяча спілка “ЮНЕК” Академічного ліцею при ХДПУ. – Херсон: ЦМІ “ТОТЕМ”, 2001. - 6 с.

16. Чинкина Т.Б. Лекарственные растения плавней нижнего Днепра и пути их охраны. // Пр. Четвертої міжнар. конф. з медичної ботаніки. – Київ: Центр. ботан. сад НАН України. – 1997. – С. 174-176.

17. Чинкіна Т.Б. Сучасний стан