НАЦІОНАЛЬНИЙ БОТАНІЧНИЙ САД

ім. М.М. ГРИШКА НАН УКРАЇНИ

ВОЛОДИМИРЕЦЬ Віталій Олександрович

УДК 581.93:631.6 (477.8)

АНТРОПІЧНА ТРАНСФОРМАЦІЯ ВИДОВОГО СКЛАДУ ФЛОРИ ОСУШЕНИХ ТЕРИТОРІЙ У ЗВ’ЯЗКУ З ПРОЦЕСАМИ ЇЇ СИНАНТРОПІЗАЦІЇ

03.00.05 — ботаніка

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Київ — 2003

Дисертацiєю є рукопис

Робота виконана в Українському державному університеті водного господарства та природокористування Міністерства освіти та науки України, м. Рівне

Науковий керiвник: доктор сільськогосподарських наук професор Лико Дарія Василівна Рівненський державний гуманітарний університет

завідувач кафедри біології та прикладної екології

Офiцiйнi опоненти: доктор біологічних наук професор Григора Іван Михайлович Національний аграрний університет професор кафедри ботаніки

доктор біологічних наук

Дубина Дмитро Васильович

Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України

провідний науковий співробітник

Провiдна установа: Київський національний університет ім. Тараса Шевченка Кабінету Міністрів України (кафедра ботаніки)

Захист вiдбудеться 21 листопада 2003 р. о 1200 годинi на засiданнi спецiалiзованої вченої ради К 26.215.01 із захисту дисертацій на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук при Національному ботанічному саду ім. М.М. Гришка НАН України за адресою: 01014, Київ-14, вул. Тімірязєвська, 1

З дисертацiєю можна ознайомитись у бiблiотецi Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка НАН України (01014, Київ-14, вул. Тімірязєвська, 1)

Автореферат розiсланий 20 жовтня 2003 р.

Вчений секретар

спецiалiзованої вченої ради

кандидат біологічних наук _______________ Горєлов О.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Синантропізація є одним із найбільш чітко виражених наслідків впливу різних антропічних факторів на природну флору взагалі та на регіональну зокрема, на що звертається увага в численних публікаціях ботаніків. Внаслідок синантропізації відбувається поступова деаборигенізація місцевої флори й втрата нею своїх специфічних особливостей, спостерігається збільшення числа особин еврибіонтних і зменшення числа особин стенобіонтних видів рослин, зменшення ?-різноманітності аборигенних видів, посилення процесів ізоляції окремих частин ареалів видів. Процеси синантропізації охопили нині різні регіони планети. На думку К.М. Ситника (1997) в третьому тисячолітті можлива катастрофічна синантропізація флори України.

У світовій і вітчизняній літературі проаналізований вплив на природну флору різних за джерелом походження, характером і особливостями дії антропічних факторів, розроблені різні класифікації форм антропічної динаміки рослинності, запропоновані окремі критерії оцінки такої динаміки, складені списки та проаналізовані особливості синантропних флор окремих регіонів, запропоновані класифікації синантропних видів.

Широкомасштабне, далеко не завжди екологічно та економічно обґрунтоване осушення та проведення осушувальних меліорацій на великих площах, виступає потужним фактором антропічної трансформації регіональної флори. Під впливом осушення та подальшого господарського освоєння осушених земель вихідна флора на окремих ділянках майже повністю знищується, на інших – зазнає досить помітних змін. Певних змін зазнає також флора на територіях, прилеглих до осушених.

В.В. Протопоповою (1991) було встановлено таку характерну для сучасної динаміки синантропної флори рису, як інтенсивне проникнення в поліські райони адвентивних видів. Вона вважає, що основним фактором цього є осушення та ступінь освоєння осушених земель.

Вивченню синантропної флори на осушених територіях, аналізу її особливостей у ботанічній літературі приділено недостатньо уваги. Разом із тим, сучасна трансформація аборигенної флори на територіях, які зазнали впливу осушувальної меліорації, значною мірою визначається саме процесами її синантропізації. З іншої сторони особливості флористичного складу, стан фітоценотичного покриву та його окремі параметри виступають як комплексні показники, що відображають особливості стану тієї або іншої екосистеми в цілому.

Нині надзвичайно важливе науково-методологічне та практичне значення має вибір найбільш об’єктивних і зручних у визначенні критеріїв оцінки рівня антропічної трансформації флори конкретної території, оскільки зміни сучасної флори є досить динамічними, різнонапрямленими й відбуваються одночасно під впливом і природних і антропічних чинників.

Зв’язок роботи з науковими програмами. Дисертаційна робота виконана як складова частина планових науково-дослідних робіт у відповідності з кафедральною тематикою кафедри екології та кафедри агрохімії, ґрунтознавства і землеробства Українського державного університету водного господарства і природокористування – “Охорона і раціональне використання природних ресурсів (1997-2001 рр.)”, “Оптимізація сільськогосподарського використання осушених земель гумідної зони України (1999-2002 рр.)”.

Мета досліджень. Метою роботи є оцінка ступеня трансформації видового складу флори на осушених і прилеглих до них територіях із точки зору її синантропізації в умовах існуючого антропічного пресингу.

Завдання досліджень полягали в наступному:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Об’єктом досліджень був видовий склад флори вищих судинних рослин на території, котра зазнала впливу осушувальної меліорації.

Предметом досліджень були синантропні види флори, їх біоекологічні особливості, поширення на осушеній і прилеглій територіях.

Наукова новизна отриманих результатів. У роботі вперше проведена оцінка трансформації видового складу флори вищих судинних рослин на осушених і прилеглих до них територіях у зв’язку з процесами її синантропізації.

Уперше для осушувальних систем на території Волинського Полісся та Західного Лісостепу з’ясовано видовий склад синантропної флори, проведено його аналіз за окремими показниками. Отримано дані про поширення синантропних видів на осушеній і прилеглій територіях, встановлені їх фітоценотична роль та екологічні особливості.

Уперше для оцінки трансформації флори-ізоляту запропоновано кількісний показник – синантропність і методику його обчислення. Проаналізовано вплив на цей показник різних екологічних факторів. На основі величин зазначеного показника виділені окремі рівні антропічної трансформації флори-ізоляту, розроблена їх характеристика.

Практичне значення отриманих результатів. Для з’ясування екологічного стану осушених територій розроблено нову методику, що грунтується на кількісній оцінці рівня антропічної трансформації видового складу їх флори-ізоляту. На її основі виділено п’ять рівнів трансформації, що дозволяє диференційовано підходити до використання окремих площ і розробляти заходи їх екологічної стабілізації. Для швидкої обробки вихідних даних, які необхідні для такої оцінки, складена спеціальна комп'ютерна програма.

Встановлено існуючий рівень трансформації видового складу флори для окремих осушувальних об’єктів і загальний екологічний стан їх території. Запропоновано ряд практичних заходів, спрямованих на сповільнення процесів синантропізації флори та покращення стану осушених територій.

Розроблена методика оцінки рівня трансформації флори-ізоляту введена в програму лабораторних занять і літньої навчальної практики для студентів спеціальностей “екологія і охорона навколишнього середовища” та “агрохімія і ґрунтознавство”

Особистий внесок здобувача. Всі матеріали польових досліджень отримані автором безпосередньо. Обробка та аналіз польового матеріалу проведені автором особисто. Для характеристики досліджених осушувальних систем використані матеріали Рівненського обласного управління водного господарства.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації були представлені на Міжнародній науковій конференції “Современные проблемы изучения, использования и охраны природных комплексов Полесья” (Мінськ, 1998 р.), на ІІ Всеукраїнській науково-практичній конференції студентів, аспірантів та молодих учених “Екологія. Людина. Суспільство” (Київ, 1999 р.), на науковому семінарі “Сучасна екологія і проблеми сталого розвитку суспільства” (Львів, 1999 р.), на розширеному засіданні кафедри агрохімії, ґрунтознавства і землеробства УДУВГіП (Рівне, 2003), на засіданні відділу природної флори Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка (Київ, 2003), на науково-технічних конференціях професорсько-викладацького складу, аспірантів і студентів Рівненського державного технічного університету (Рівне, 1998-2001 рр.).

Публікації. За результатами проведених досліджень опубліковано 10 наукових робіт, у тому числі 3 статті в фахових наукових виданнях.

Обсяг і структура роботи. Дисертація складається зі вступу, 9 розділів, висновків, списку використаних джерел і 2 додатків (загальний обсяг – 205 сторінок). Основний зміст роботи викладений на 153 сторінках машинописного тексту. В дисертації приведено 16 таблиць і 26 рисунків. Список використаних джерел включає 200 назв, у тому числі 21 робота іноземною мовою.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

РОЗВИТОК УЯВЛЕНЬ ПРО АНТРОПІЧНУ ТРАНСФОРМАЦІЮ РОСЛИННОСТІ ТА ФЛОРИ

Широке вживання термінів “трансформація флори” та “трансформація рослинного покриву” зумовлене, насамперед, наслідками інтенсивного антропічного пресингу на природну флору й рослинність і зростанням інтересу до питань динаміки рослинності (Б.М. Миркин, 1984).

У 20-30-х роках рядом учених при вивченні форм динаміки рослинності зверталася увага на її зміни під впливом антропічних факторів. Наслідки впливу антропічного фактора на природні рослинні угруповання та зумовлені цим певні прояви її динаміки прагнули використати ботаніки при розробці класифікації рослинності (Й.К. Пачоський, 1921; В.В. Алехин, 1924; F. Clements, 1936). У подальшому антропічно змінені рослинні угруповання вивчались Б.А. Городковим (1946), А.С. Карпенком (1963), R. Tuxen (1965; 1966), П.Л. Горчаковським (1979; 1984), С.М. Разумовським (1981), В.В. Акатовим і Т.В. Акатовою (1992). При цьому основна увага при характеристиці форм динаміки зверталася, насамперед, на фактори, що зумовлюють ці форми, меншою мірою – на специфіку конкретних форм. Ботаніками визнавалось існування форм динаміки, зумовлених дією людини, були окремо виділенні антропічно змінені рослинні угруповання. Однак, їх характерні ознаки залишалися недостатньо з’ясованими.

Значний внесок у розуміння динаміки рослинності, зокрема, викликаної антропічним впливом, зробив Б.М. Міркін (1978, 1984, 1989).

Вивчення процесів антропічної трансформації флори знайшло своє відображення в численних працях як вітчизняних, так і зарубіжних науковців. Насамперед, вони намагалися з’ясувати специфічні риси таких процесів. У 20-х роках П.Ф. Оксіюком (1924) було проаналізоване поширення адвентивних видів рослин на території України. Прояви антропічної трансформації флори для різних умов і для різних регіонів зумовили різні підходи щодо їх оцінки (Г.У. Куренцова, 1973; А.П. Казанкин, 1984; А.И. Харкота, 1984; М.А. Голубец и др., 1988; Я.П. Дидух, 1992; В.Н. Голубєв и В.В. Корженевский, 1985; Б.А. Юрцев, 1987). В останні десятиріччя з’явилися праці, в яких доведена об’єктивна необхідність виділення синантропних флор як самостійного утворення, проаналізовані їх специфічні риси (В.В. Протопопова, 1991; Н.Г. Ильминских, 1993).

Детальному вивченню наслідків синантропізації для різних типів рослинності присвячені дослідження П.Л. Горчаковського та А.В. Абрамчук (1983), П.Л. Горчаковського (1984), Є.Д. Єрмоленко (1987), Д.В. Дубини та Ю.Р. Шеляг-Сосонка (1990), Л.М. Сипайлової (1990), Т.М. Стіхарєвої (1991). В кінці 80-х – на початку 90-х років В.А. Соломахою була описана синтаксономія та динаміка сегетальної рослинності України (1989, 1992).

Серйозною проблемою методологічного та практичного значення залишається вибір критеріїв для оцінки рівня антропічної трансформації флори. Синантропізацію флори часто оцінюють вузько – як частку участі в ній супроводжуючих людину аборигенних і адвентивних видів, або як число видів, які занесені людиною та проникли в місцеву флору (E. Hadac, 1978; П.Л. Горчаковский и А.В. Абрамчук, 1983). Польськими ботаніками для оцінки трансформації флори запропоновані кількісні показники, що ґрунтуються на співвідношенні числа різних груп синантропних видів (A. Urbicz, 1991; B. Sudnik-Wojcikowska, 1991, 1992; B. Jackowiak, 1990, 1993).

Більшість науковців розглядають антропічну трансформацію флори як антропотолерантний варіант регіональної флори, що історично склалася в конкретних умовах при взаємодії природних та антропічних факторів і за своїми ознаками відповідає синантропним флорам (Е.Н. Кондратюк и др., 1989; В.Н. Тихомиров, 1989; В.В. Протопопова, 1991; Н.Г. Ильминских, 1993).

Серед вітчизняних ботаніків особливої уваги щодо вивчення процесів антропічної трансформації флори та специфічних рис синантропної флори заслуговують дослідження, що тривалий час проводяться В.В. Протопоповою (1965, 1973, 1991) та Р.І. Бурдою (1991, 1996).

ЗМІНИ ЛАНДШАФТІВ ПЕРЕЗВОЛОЖЕНИХ ТЕРИТОРІЙ І ЇХ ФІТОКОМПОНЕНТУ ПІД ВПЛИВОМ ОСУШЕННЯ

Результати досліджень боліт на території України знайшли своє відображення в численних працях, які присвячені вивченню як окремих компонентів болотних екосистем і їх природних ресурсів, так і боліт у цілому, особливо їх типології (А.С. Рогович, 1869; И.К. Пачоский, 1897, 1899, 1900; Г.И. Танфильев, 1899; Д.К. Зеров, 1938; S. Kulczynski, 1939, 1940; Г.Ф. Бачурина, 1964; Є.М. Брадіс, 1956, 1963; М.С. Боч и Е.Н. Рубцов, 1962; Є.М. Брадіс і Г.Ф. Бачурина, 1958, 1969; І.М. Григора, 1956, 1958; А.І. Барбарич, 1955 та інші). У 70-х роках спостерігається підвищений інтерес до вивчення поліських боліт із метою вдосконалення їх класифікації, типології та торфово-болотного районування. В цей період були опубліковані праці Т.Л. Андрієнко, А.І. Кузьмичова та О.І. Прядко (1971), І.М. Григори (1972; 1973), Є.М. Брадіс (1973), Є.М. Брадіс і Т.Л. Андрієнко (1974). В подальшому вивчення болотних екосистем набуває переважно екологічного спрямування.

Дослідження боліт Білоруського Полісся були проведені рядом учених, особливо в післявоєнний період (В.В. Адамов и И.К. Ярошевич, 1927; С.Н. Тюремнов, 1931, 1940; В.И. Парфенов, Г.А. Ким, 1971; И.Д. Юркевич, Н.Ф. Ловчий, В.С. Гельтман, 1971; В.И. Парфенов, Н.Ф. Козловская, 1972; Н.Ф. Козловская, В.И. Парфенов, 1972; И.Д. Юркевич, В.С. Гельтман, Д.С. Голод и др., 1972; М.О. Конойко, 1974; Н.Ф. Козловская, 1978; Л.П. Смоляк, 1969; Т.И. Кухарчик 1991, 1996 та інші).

Екологічні аспекти здійснення осушувальної меліорації з’являються в науковій літературі приблизно з середини минулого століття. Узагальнюючі праці, що стали результатом комплексного вивчення впливу осушувальної меліорації на екологічний стан територій, були опубліковані в 80-90-х роках (С.Г. Скоропанов, В.Ф. Карловский и В.С. Брезгунов, 1982; Б.С. Маслов и И.В. Минаев, 1985; В.Р. Булдей и С.Т. Вознюк, 1987; Л.В. Перегуда, Г.Н. Каркуциев и Т.Л. Андриенко, 1988; “Осушительная мелиорация и охрана природных ресурсов Украинского Полесья”, 1988; “Научные основы рационального использования и охраны природных ресурсов Полесья Украины”, 1993).

Осушення можна розглядати як прямий вплив людини на болота та інші об’єкти осушувальної меліорації. З розширенням масштабів меліорації, вона набуває комплексного ландшафтного характеру. Наявні літературні дані містять досить об’ємну інформацію про зміни різних компонентів екосистем і ландшафтів, ландшафтів у цілому під впливом осушення та подальшого господарського використання осушених територій. Основні наслідки осушення – зниження рівня ґрунтових вод на об’єкті та на прилеглій території, зміна русла й режиму течії річок, ліквідація торфових відкладів при торфодобуванні, ліквідація лісової та лісо-чагарникової рослинності, зміна складу лісової підстилки на прилеглих територіях, збільшення пожежної небезпеки на торфовищах, знищення місць для нересту риб, зміна шляхів до водопоїв диких тварин, зміна умов їх гніздування та годівлі, зменшення площ грибних і ягідних ділянок, порушення міграцій тварин унаслідок будівництва каналів великого поперечного перерізу. В процесі використання осушених територій відбувається заміна природної рослинності культурною, що поступається місцем рослинності агробіоценозів. Дискусійними, незважаючи на значну кількість проведених досліджень, і на даний час залишаються питання щодо впливу меліоративних об’єктів на прилеглі території, зокрема, не до кінця з’ясованими є питання про відстань розповсюдження впливу та конкретні механізми його здійснення.

У результаті осушення та подальшого господарського освоєння осушених територій рослинний світ, як і інші компоненти ландшафту, зазнає істотної трансформації. Зміни фітокомпоненту ландшафтів виявляються, насамперед, на безпосередньо меліорованій території, однак вони можуть захоплювати значні площі прилеглої території. Зміни рослинного світу мають складну залежність і неоднозначність проявів.

Вивченню процесів трансформації флори й рослинності під впливом осушення присвячено чимало праць, насамперед, українських і білоруських науковців. Результати досліджень, які приведені в літературі, добре конкретизують картину сукцесій стосовно різних типів боліт. Із цього напрямку переважають роботи українських (Л.С. Балашев, Т.Л. Андриенко и А.И. Кузмичев, 1981; “Изменение растительности и флоры болот...”, 1982; Л.С. Балашов, 1991, 1994;) та білоруських (В.И. Парфенов и Г.А. Ким,1976; В.И. Парфенов, 1981, 1983, 1984) фітоценологів. При вивченні змін рослинності та флори під впливом осушення, як один із наслідків, окремо відмічається значне поширення на осушених територіях бур’янових видів (Н.В. Козловская и Л.Г. Симонович, 1966; Г.А. Ким и Г.Ф. Рыковская, 1966; Г.А. Ким, Н.В. Козловская, Г.Ф. Рыковская и др., 1970; В.И. Артеменко и А.К. Бескровный, 1972; С.Л. Мосякин, 1990). Результати вивчення впливу осушення на лісові фітоценози та їх окремі групи рослин відображені в працях Л.П. Смоляка (1969), В.К. Поджарова (1970; 1974), М.М. Арабея (1979), В.І. Зернова (1981), Є.П. Панова (1981), В.К. Поджарова та Л.М. Саковича(1981), А.В. Бойка (1981), О.І. Міховіча (1982), В.І. Мельника (1993; 2000) та ін.

ОБ’ЄКТИ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Вибір об’єктів проведення досліджень визначався, насамперед, їх розміщенням у різних природно-кліматичних умовах, відмінностями в способах осушення та регулювання водного режиму, тривалості періоду, що минув після осушення, напрямку господарського використання, а також у характері прилеглої території. Досліджувані об’єкти розташовані на території Рівненської (частково вироблене торфовище біля с. Перевередів Млинівського району, Загорощанська осушувальна система Рівненського району та Печалівська осушувальна система Костопільського району) та Волинської (Цирська осушувальна система) областей.

При вивченні видового складу синантропної флори на осушувальних об’єктах ми розглядали таку флору як флору-ізолят (Р.І. Бурда, 1991). Одночасно, таку флору можна розглядати як парціальну флору конкретної флори (Б.М. Миркин, Г.С. Розенберг, Л.Г. Наумова, 1989). З’ясування видового складу флори вищих судинних рослин у межах осушеної й прилеглої територій проводилось шляхом їх маршрутного обстеження та при описі пробних ділянок. Дослідження проводились упродовж 1997-2001 рр. Також був використаний гербарний матеріал кафедри агрохімії, ґрунтознавства та землеробства УДУВГіП і фондів Рівненського краєзнавчого музею. Для визначення проекційного покриття, життєвості видів, їх частоти трапляння та інших кількісних параметрів видового складу й з’ясування фітоценотичної ролі видів на безпосередньо осушеній (у контурі меліоративної системи) та на прилеглій територіях закладалися пробні ділянки розміром 5х5 м нерегулярним способом. Усього було описано понад 350 пробних ділянок. На осушених територіях пробні ділянки закладалися в напрямку від магістрального каналу (головного водоприймача) до периферії. Закладання та опис пробних ділянок проводили в червні-серпні місяцях згідно використовуваних методик.

Виділення синантропних видів із загального флористичного складу вищих судинних рослин і їх характеристику проводили за списком видів синантропної флори України, складеним В.В. Протопоповою (1991). Назви видів наведені за С.К. Черепановим (1995). Групи синантропних видів за походженням і хроноелементом виділяли згідно класифікації J. Kornas (1978). Ареалогічні типи синантропних видів виділяли за класифікацією А.Л. Тахтаджяна (1978), дещо модифікованою В.В. Протопоповою (1991), а також із врахуванням даних Meusel et al. (1965).

Рівень ґрунтових вод заміряли в момент опису пробних ділянок у контрольних свердловинах і під час закладання ґрунтових розрізів. Ґрунтові розрізи закладали безпосередньо на окремих пробних ділянках. Усього було описано 17 ґрунтових розрізів. На інших ділянках при необхідності робили прикопки. Для вивчення та характеристики досліджених осушувальних систем використані дані Рівненського обласного управління водного господарства.

Розрахунок величини синантропності проводили згідно описаної нижче методики. Для оцінки синантропізації видового складу флори на території досліджуваних об’єктів були використані окремі показники, що запропоновані B. Jackowiak (1990). Для аналізу амплітуди толерантності видів синантропної флори до едафічних факторів на території осушувальних об’єктів використані фітоіндикаційні шкали Д.Н. Циганова (1983).

Отримані числові результати досліджень були математично оброблені згідно правил біологічної статистики (В.И. Василевич, 1969; Н.А. Плохинский, 1970; В.М. Шмидт, 1980, 1984). Обробка даних, зібраних під час польових досліджень, проведена з використанням програми електронних таблиць Microsoft Excel 7.0 на IBM PC із операційною системою Windows 95. Для розрахунку значень синантропності була складена спеціальна програма.

СИНАНТРОПНІСТЬ ЯК КІЛЬКІСНИЙ ПОКАЗНИК АНТРОПІЧНОЇ ТРАНСФОРМАЦІЇ ФЛОРИ-ІЗОЛЯТУ

Синантропізацію флори слід розглядати як один із проявів її трансформації. Присутність синантропного елемента в флорі конкретної території найбільш об’єктивно характеризує рівень її антропічної трансформації. В ідеалі природна флора в своєму складі не повинна містити синантропних видів. Чим більше таких видів, чим вища їх фітоценотична роль на досліджуваній території, тим більш глибокою буде антропічна трансформація флори. Перехід природних видів у категорію синантропних і проникнення адвентивних видів, збільшення їх участі в формуванні рослинного покриву ініціюють і поглиблюють таку трансформацію. Флора певної території буде тим більш трансформованою, чим менше аналогів такої флори за видовим складом і участю видів у формуванні фітоценозів існує в природі.

Враховуючи вище сказане, нами пропонується ввести кількісний показник – синантропність, як один із головних критеріїв оцінки глибини антропічної трансформації флори-ізоляту. Синантропність флори (S) для окремо взятої пробної ділянки на конкретній території можна визначити за формулою

де n – число синантропних видів на пробній ділянці; N – загальне число видів вищих судинних рослин на пробній ділянці; ki – поправочний коефіцієнт на походження синантропного виду та час занесення адвентивного виду; wi – проекційне покриття синантропного виду, переведене в бали; vi – життєвість синантропного виду, переведена в бали. З врахуванням потенційної небезпеки синантропних видів для природної флори запропоновано такі значення коефіцієнта k для окремих груп синантропних видів за походженням і часом занесення: апофіти – 0,3; археофіти – 0,5; кенофіти – 0,8. Проекційне покриття окремого синантропного виду в межах пробної ділянки переводили в бали з використанням шестибальної шкали: до 1 % – 1 б.; 1-до 5 % – 2 б.; 5-до 10 % – 3 б.; 10-до 25 % – 4 б.; 25-до 50 % – 5 б.; понад 50 % – 6 б. Життєвість особин виду оцінювали за трибальною шкалою з врахуванням їх загального габітусу, ступеня пригнічення та, особливо, здатності до насіннєвого або вегетативного відтворення: добра життєвість – 3 б.; середня життєвість – 2 б.; низька життєвість – 1 б.

Синантропність, як кількісний показник, враховує флористичні ознаки (число видів, їх групи за походженням) та окремі ознаки рослинного покриву (проекційне покриття виду, життєвість особин). Значення синантропності, що розраховується за наведеною вище формулою, характеризує глибину антропічної трансформації видового складу спонтанної флори, а також флори на окультурених пасовищах, сіножатях і посівах багаторічних трав. Обчислення значень синантропності також можна проводити окремо в межах конкретних типів рослинності або в межах територій, однорідних за екологічними умовами, господарським використанням і антропічним навантаженням. У практичному відношенні найбільш зручним є використання цього показника для оцінки рівня трансформації порівняно невеликих за площею парціальних флор або флор-ізолятів.

ОСОБЛИВОСТІ ВИДОВОГО СКЛАДУ СИНАНТРОПНОЇ ФЛОРИ ОСУШЕНИХ ТЕРИТОРІЙ

При проведенні досліджень безпосередньо на території об’єктів, які піддалися осушенню, було виявлено 158 видів синантропної флори, що належать до 33 родин і 115 родів. Розподіл числа синантропних видів за досліджуваними об’єктами (табл. 1) визначається, насамперед, характеристиками та природно-екологічними умовами цих об’єктів.

В систематичній структурі відмічених синантропних видів найбільш чисельними виявились лише декілька родин: Asteraceae, Brassicaceae, Lamiaceae, Poaceae, Caryoрhyllaceae, Polygonaceae. Решта родин представлена невеликим числом видів. 13 родин або 39,4 % їх загальної кількості виявились одновидовими. Адвентивна фракція зареєстрованих синантропних видів включає 26 родин, із яких за числом видів виділяються родини – Asteraceae (16 видів), Brassicaceae (10 видів), Poaceae (5 видів), Lamiaceae (4 види), що об’єднують понад 55 % усіх адвентивних видів. 17 родин або 65,4 % їх загальної кількості виявились одновидовими.

Частка синантропних видів рослин від загального числа видів, яка визначалась при описі пробних ділянок, у середньому для об’єктів становила 65,7 %, найменшою виявилась для частково виробленого торфовища біля с. Перевередів (54,5 %), найбільшою – для Цирської осушувальної системи (77,9 %). Число синантропних видів на пробних ділянках коливалося в значних межах і становило 1-36 на безпосередньо осушеній території й 1-32 на прилеглій території. Характер розподілу синантропних видів на ділянках із різними екологічними умовами підтверджує той факт, що поширення синантропних видів флори визначається, насамперед, ступенем порушення ґрунтового покриву їх місцезростань. Одночасно, пониження рівня ґрунтових вод унаслідок проведення осушення створює більш сприятливі умови для поселення та поширення тих видів, які в своїй основній кількості характеризуються ксерофітними та мезоксерофітними ознаками. Розподіл числа синантропних видів на осушеній і прилеглій територіях, на нашу думку, відображає можливі переважаючі напрямки міграції цих видів.

Аналіз синантропних видів за групами походження та хроноелементом дозволяє виявити певні, добре виражені для осушених територій, особливості. Для всіх досліджуваних об’єктів характерне помітне переважання апофітів, частка яких коливається від 57,8 до 72,9 % (табл. 1). Синантропна флора на осушених територіях несе на собі відбиток аборигенної флори, що в підсумку й

Таблиця 1

Розподіл числа синантропних видів рослин за об’єктами проведення досліджень і групами походження

Досліджувані об’єкти |

Число синантроп-них видів | Частка синантропних видів від загального числа видів, % | Апофіти | Адвентивні | Співвідношення синантропних видів за групами походження

ап. : ар. : кн.

археофіти | кенофіти

1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2

Частково вироблене торфовище

біля с. Перевередів | 74 | 54,46 | 54 | 72,9 | 14 | 18,9 | 6 | 8,2 | 9,0 : 2,3 : 1,0

Загорощанська осушувальна система | 107 | 64,93 | 62 | 57,9 | 32 | 30,0 | 13 | 12,1 | 4,8 : 2,5 : 1,0

Цирська осушувальна система | 91 |

77,91 | 64 | 70,3 | 18 | 19,8 | 9 | 9,9 | 7,1 : 2,0 : 1,0

Печалівська осушувальна система | 104 | 65,42 | 75 | 72,1 | 22 | 21,2 | 7 | 6,7 | 10,7 : 3,1 : 1,0

В цілому на об’єктах | 158 | 65,68 | 95 | 60,1 | 42 | 26,6 | 21 | 13,3 | 4,5 : 2,0 : 1,0

Примітка. 1 – число видів; 2 – частка від синантропних видів, %; ап. – апофіти; ар. – археофіти; кн. – кенофіти.

зумовлює переважання апофітної фракції. За часом занесення серед адвентивних видів помітно переважають археофіти. Кенофіти на досліджуваних об’єктах представлені лише 21 видом. За ступенем натуралізації відмічені адвентивні види синантропної флори переважно є епекофітами.

Ареалогічні типи зареєстрованих на об’єктах видів синантропної флори досить різноманітні. Однак, при цьому чітко простежується помітне переважання видів небагатьох ареалогічних типів. У цілому на об’єктах і на кожному об’єкті зокрема найбільш представлені види з голарктичним типом ареалу, що складають від 28,5 до 34,1 % від загального числа синантропних видів. Друге й третє місця посідають види космополіти та гемікосмополіти. В сумі види названих вище трьох ареалогічних типів складають від 59,3 до 69,4 %. З інших типів ареалу ще помітно представлені євразійські та європейсько-середземноморські види.

Аналіз частоти трапляння синантропних видів, який проведений за описами пробних ділянок на безпосередньо осушеній території, показує, що найбільшою величиною цього показника характеризуються апофітні види. Однак, лише невелике число таких видів мають високу частоту трапляння (Ranunculus acris L., Cerastium holosteoides Fries, Potentilla anserina L., Amoria repens (L.) C. Presl, Taraxacum officinale Wigg.). Отримані результати свідчать також про те, що апофітна фракція у видовому складі синантропної флори переважає не лише за числом видів, але й за їх участю в формуванні рослинного покриву. Адвентивні види лише в окремих випадках можуть відігравати помітну роль у рослинних угрупованнях, однак, у цьому випадку вони можуть становити потенційну небезпеку місцевій флорі на прилеглих територіях. Для переважної більшості описаних пробних ділянок значне сумарне проекційне покриття синантропних видів досягається, як правило, не за рахунок окремих видів із великою участю в формуванні фітоценозу, а за рахунок багатьох видів із їх невеликим проекційним покриттям.

ХАРАКТЕРИСТИКА ФЛОРОКОМПЛЕКСІВ НА ТЕРИТОРІЇ ОСУШУВАЛЬНИХ ОБ'ЄКТІВ

Враховуючи особливості екологічних умов, існуючий антропічний вплив і характер використання досліджуваних ділянок, для території осушувальних об’єктів були виділені певні флорокомплекси та визначена їх видова основа. Видову основу флорокомплексів виділяли на основі частоти трапляння видів і їх проекційного покриття.

Для частково виробленого торфовища було виділено два флорокомплекси – торфорозробок та сіножатей і мало використовуваних пасовищ. Для території Загорощанської осушувальної системи було виділено 6 флорокомплексів – рудералізованих земель, просапних культур, культур суцільного посіву, посівів багаторічних трав, інтенсивно та помірно використовуваних пасовищ, сіножатей і мало використовуваних пасовищ. Найбільше число синантропних видів було відмічено для рудералізованих земель і пасовищ інтенсивного та помірного використання, з яких на адвентивні види припадає відповідно біля 37 % і 30 %. Найменше число синантропних видів відмічено для культур суцільного посіву, однак частка адвентивних видів тут складала 71 %. Аналогічні попередній системі флорокомплекси були виділені для Цирської осушувальної системи. Помітним числом синантропних видів тут відзначається більшість флоро-комплексів, за винятком просапних культур і культур суцільного посіву. Однак, саме для цих двох флорокомплексів також найбільшою виявилась частка адвентивних видів – відповідно 42 % та 46 %. На території Печалівської осушувальної системи було виділено 7 флорокомплексів (6 як у попередніх системах і додатково флорокомплекс осушених лісових ділянок). Найбільше число синантропних видів було відмічене для флорокомплексів інтенсивно та помірно використовуваних пасовищ, посівів багаторічних трав і рудералізованих земель. Найбільшою часткою адвентивних видів також характеризувались флорокомплекси просапних культур і культур суцільного посіву – відповідно 48 % та 45 %.

ВІДНОШЕННЯ ВИДІВ СИНАНТРОПНОЇ ФЛОРИ ДО ЕДАФІЧНИХ ФАКТОРІВ ОСУШЕНИХ ТЕРИТОРІЙ

Враховуючи те, що вологість ґрунту як екологічний фактор, зазнає істотних змін при проведенні осушувальної меліорації, нами проведено аналіз структури гідроморф відмічених синантропних видів. Із використанням фітоіндикаційних шкал Д.Н. Циганова (1983) була проведена оцінка відношення зареєстрованих на об’єктах синантропних видів до трьох едафічних факторів, вплив яких суттєво змінюється при проведенні осушувальної меліорації, – зволоженості, змінності зволоження ґрунту та його багатства азотом. Оцінка проводилась на основі амплітуди толерантності видів до зазначених вище едафічних факторів. Із врахуванням частоти трапляння видів і їх проекційного покриття для осушених територій за фітоіндикаційними шкалами визначені найбільш імовірні режими щодо зазначених вище факторів.

Аналіз розподілу гідроморф зареєстрованих на об’єктах синантропних видів показує, що на осушених територіях переважають види двох груп – мезофіти та ксеромезофіти (табл. 2). В сумі види зазначених вище гідроморф складають від 74,6 до 82,9 %. Крім мезофітних і ксеромезофітних видів, виділяється ще група гігрофітних видів, які складають від 9,5 до 18,7 %.

За даними аутфітоіндикації синантропних видів було встановлено, що на осушених територіях складається в основному середній режим зволоженості ґрунту з деяким зміщенням у сторону більш вологого, режим помірнозмінного зволоження зі зміщенням до сильнозмінного зволоження та стан достатнього на азот забезпечення ґрунту.

ЗАЛЕЖНІСТЬ ВЕЛИЧИНИ СИНАНТРОПНОСТІ ВІД ЕКОЛОГІЧНИХ ФАКТОРІВ

Розрахунок величини синантропності згідно запропонованої методики за даними опису пробних ділянок, які закладалися в місцях із різними формами мікрорельєфу, інтенсивністю антропічного впливу та напрямком

Таблиця 2

Розподіл гідроморф синантропних видів рослин за об’єктами проведення досліджень

Досліджувані об’єкти |

Гідроморфи синантропних видів |

Співвідношення гідроморф

грф: мф: кмф: мкф

гідро-фіти | гігро-фіти | гігро-мезофі-ти | мезо-фіти | ксе-роме-зофіти | мезо-ксеро-фіти | еуксе-рофіти

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9

Об’єкт № 1– | 14/18,7 | 2/2,7 | 34/45,3 | 21/29,3 | 2/2,7 | 1/1,3 | 1,00 : 2,43 : 1,57 : 0,14

Об’єкт № 2– | 13/11,9 | 2/1,8 | 42/39,5 | 46/43,1 | 4/3,7– | 1,00 : 3,31 : 3,62 : 0,31

Об’єкт № 3 | 1/1,1 | 12/12,5 | 2/2,3 | 40/44,3 | 32/36,4 | 3/3,4– | 1,00 : 3,55 : 2,91 : 0,27

Об’єкт № 4 | 1/0,9 | 10/9,5 | 2/1,9 | 42/40,0 | 44/42,9 | 5/4,8– | 1,00 : 4,20 : 4,50 : 0,50

В цілому на об’єктах | 1/0,6 | 16/10,1 | 2/1,3 | 58/36,7 | 70/44,3 | 10/6,4 | 1/0,6 | 1,00 : 3,63 : 4,38 : 0,63

Примітка. Об’єкт № 1 – частково вироблене торфовище біля с. Перевередів, Млинівський район; об’єкт № 2 – Загорощанська осушувальна система, Рівненський р-н; об’єкт № 3 – Цирська осушувальна система, Камінь-Каширський р-н; об’єкт № 4 – Печалівська осушувальна система, Костопільський р-н; у чисельнику – число видів певної гідроморфи;

в знаменнику – частка від загального числа синантропних видів; грф – гігрофіти, мф – мезофіти, кмф – ксеромезофіти, мкф – мезоксерофіти

господарського використання, едафічними умовами, показав досить широке її варіювання.

Величина синантропності на мікрознижених ділянках (пониження до 0,90 м) помітно менше величини цього показника на рівнинних та мікропідвищених ділянках і в середньому на об’єктах становить 0,88. Величини синантропності на рівнинних і мікропідвищених ділянках мало відрізняються між собою, хоча в середньому на об’єктах ця величина дещо менша на рівнинних ділянках, ніж на мікропідвищеннях – відповідно 1,12 та 1,18.

Досить чітко відрізняються середні значення синантропності для ділянок, які піддаються різним рівням антропічного навантаження. Середнє значення синантропності на ділянках із незначним антропічним навантаженням коливалося біля 0,70. Середнє значення синантропності для середнього та високого рівнів антропічного навантаження становило відповідно 1,0 та 1,3. Залежність величини синантропності від напрямку господарського використання осушених земель і типу ґрунту ускладнюється одночасним впливом на цю величину мікрорельєфних особливостей досліджуваних ділянок і рівня антропічного навантаження. Аналіз залежності величини синантропності від напрямку господарського використання показує, що ця величина виявилась найменшою для ділянок, використовуваних під сіножаті (0,89). Досить високою виявилась синантропність для ділянок, зайнятих посівами просапних культур і культур суцільного посіву, що свідчить про їх високу забур’яненість та поганий фітосанітарний стан полів на осушених територіях. Значне варіювання синантропності відмічається для пасовищ. У багатьох випадках високим значенням синантропності характеризуються також посіви багаторічних трав, особливо ті, що часто використовуються під пасовища або з порушеною ротаційною схемою сівозміни. Ділянки осушеного чорновільхового лісу, що розміщені на території Печалівської осушувальної системи, також відзначаються високими значеннями синантропності, які, в основному, забезпечуються за рахунок помітної участі апофітів.

Розрахунок величини синантропності для ділянок із різними типами ґрунтів показав, що значення синантропності виявилось найменшим для мало розкладених торфових і сірих лісових ґрунтів. Одночасно високі значення синантропності відмічені для добре розкладених, мінералізованих торфових і дерново-підзолистих ґрунтів.

Значення синантропності на прилеглій території варіює в досить широких межах і визначається багатьма факторами, з яких найважливішу роль, як і у випадку осушеної території, відіграють напрямок господарського використання, інтенсивність антропічного навантаження, тип ґрунту й ступінь його порушення.

РІВНІ АНТРОПІЧНОЇ ТРАНСФОРМАЦІЇ ФЛОРИ-ІЗОЛЯТУ ТА ЗАХОДИ ОТИМІЗАЦІЇ ЕКОЛОГІЧНОГО СТАНУ ОСУШЕНИХ ТЕРИТОРІЙ

Враховуючи значення синантропності, що отримані для пробних ділянок різного типу, пропонується виділити п’ять рівнів трансформації флори-ізоляту: 1-ий (флора майже нетрансформована, значення синантропності варіює від 0 до 0,3; вона зберігає риси природної регіональної флори або близької до неї); 2-ий (флора мало трансформована, значення синантропності варіює від 0,3 до 0,7; вона зберігає більшість рис природної регіональної флори); 3-ій (флора середньо трансформована, значення синантропності варіює від 0,7 до 1,1; вона зберігає лише загальні риси природної регіональної флори); 4-ий (флора помітно трансформована, значення синантропності варіює від 1,1 до 1,6; вона характеризується тим, що риси природної флори в ній збереглися мало й утворена переважно видами з широкою екологічною амплітудою); 5-ий (флора сильно трансформована, значення синантропності сягає понад 1,6; це є крайній рівень її трансформації, де риси природної регіональної флори практично втрачені).

На осушених територіях переважна частина площі (без врахування посівів просапних культур і культур суцільного посіву) характеризується 3 і 4 рівнями трансформації видового складу флори. Окремі ділянки з непорушеним ґрунтовим покривом і незначним господарським використанням характеризуються 2 рівнем трансформації флори. Зрідка можуть зустрічатися ділянки, що наближаються до 1 рівня трансформації.

Обґрунтування та розробку відповідних заходів щодо використання наявного меліоративного фонду слід проводити диференційовано з врахуванням комплексу показників, зокрема, рівня трансформації флори-ізоляту. Найбільш доцільною є така функціональна організація осушених територій, яка близька до структури природних ландшафтів та здатна забезпечувати екологічну стабільність і стійкість системи в цілому. Обов’язковим елементом у функціональній організації осушеної території повинна стати так звана буферна зона, що розміщується на зовнішній межі осушувальної системи.

ВИСНОВКИ

1. У результаті проведених досліджень на території осушувальних об’єктів встановлено зростання 264 видів вищих судинних рослин, із яких 158 видів або біля 60 % є синантропними.

2. На осушених територіях у видовому складі синантропної флори переважає апофітна