НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ БОТАНІЧНИЙ САД ІМ. М.М. ГРИШКА

Тертишний Анатолій Петрович

УДК 58:633.2.031(477.51/.52):574

ЛУКИ ПІВНІЧНОГО ЛІВОБЕРЕЖНОГО ГЕОБОТАНІЧНОГО ОКРУГУ: ФЛОРА, СИНТАКСОНОМІЯ, ОХОРОНА

03.00.05 — ботаніка

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Київ — 2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі ботаніки Національного аграрного університету

Кабінету міністрів України

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор

ЦАРЕНКО ПЕТРО МИХАЙЛОВИЧ,

Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України,

завідувач відділу фікології

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор

СОЛОМАХА ВОЛОДИМИР АНДРІЙОВИЧ,

Ботанічний сад ім. акад. О.В. Фоміна Київського національного університету ім. Тараса Шевченка, директор

кандидат біологічних наук

КУЗЕМКО АННА АРКАДІЇВНА,

Національний дендрологічний парк

“Софіївка” НАН України,

завідувач відділу трав’янистих рослин

природної та культурної флори

Захист відбудеться 23.05.2008 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.215.01 Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка НАН України за адресою: 01014, м. Київ, вул. Тімірязєвська, 1

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка НАН України за адресою: 01014, м. Київ, вул. Тімірязєвська, 1

Автореферат розісланий 21.04.2008 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат біологічних наук Н.І. Джуренко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Процеси глобалізації, що проявляються у постійно зростаючому антропогенному впливі на довкілля, призводять до його трансформації, змін клімату, негативно позначаючись на рості, розвитку та розмноженні рослин, викликають фрагментацію рослинного покриву (Шеляг-Сосонко, 2000). Його відновлення значною мірою залежить від стабільності існування лучних екосистем, які відіграють важливу роль у збереженні біорізноманіття та підтриманні екологічної рівноваги навколишнього середовища. Це своєрідний тип рослинності зі специфічною адаптивною до екологічних умов біотою, що відображається у структурі біоморф, способах розмноження та розселення рослин.

Регіон досліджень розташований на півночі Лівобережного Лісостепу України, межуючи з Українським Поліссям. Специфіка географічного положення сприяє формуванню на його території флори та рослинності з поліськими та лісостеповими рисами. У зв’язку з цим надзвичайно важливим сьогодні є охорона існуючих, виявлення та резервування нових лучних ділянок та розробка режимів їх збереження, бо вони є найбільш вразливими і під антропогенним впливом змінюють флористичний склад та втрачають еталонні риси.

До цього часу наявні відомості про флору луків та лучну рослинність регіону є нерідко застарілими та відзначаються фрагментарністю, а еколого-флористичні дані досить обмежені і спорадичні. Тому вивчення, охорона, раціональне використання та постійний моніторинг луків Північного лівобережного геоботанічного округу (ПЛО) набувають особливої актуальності.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота пов’язана із науково-дослідною тематикою кафедри ботаніки Національного аграрного університету (тема “Теоретичні і технологічні основи оптимізації природних кормових угідь Лісостепу України”, №0101U001696 держреєстрації).

Мета та завдання дослідження. Метою даної роботи є з’ясування сучасного стану флори та лучної рослинності ПЛО.

Для досягнення мети були поставлені наступні завдання:

- здійснити інвентаризацію флори луків ПЛО та провести її структурно-порівняльний аналіз;

- розробити класифікаційну схему та продромус лучної рослинності за методом Ж. Браун-Бланке;

- здійснити структурно-порівняльний аналіз флористичного складу виявлених класів лучної рослинності;

- провести порівняльний аналіз продуктивності природних та штучних лучних фітоценозів;

- з’ясувати стан охорони фіторізноманіття регіону.

Об’єкт дослідження — лучні екосистеми Північного лівобережного геоботанічного округу.

Предмет дослідження — особливості та сучасний стан флори луків і лучної рослинності регіону.

Методи дослідження — польові (рекогносцирувальний, маршрутно-експедиційний, еколого-ценотичного профілювання, напівстаціонарний) та камеральні (структурно-порівняльного аналізу флори, класифікації рослинності за Ж. Браун-Бланке).

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше отримано дані про флору і лучну рослинність регіону в цілому. Встановлено рівень флористичного багатства луків ПЛО, флора яких нараховує 664 види вищих судинних рослин, що належать до 257 родів, 57 родин та 4 відділів. Відмічено, що флора луків має бореальний характер, її еколого-ценотична і географічна структура відбивають риси лісостепових флор Голарктики. Встановлено рівень та характер синантропізації флори. Вперше розроблено класифікаційну схему лучної рослинності за методом Ж. Браун-Бланке, яка включає 5 класів, 9 порядків, 11 союзів, 1 субсоюз, 18 асоціацій, 2 субасоціації та 36 варіантів. Проведено структурно-порівняльний аналіз флористичного складу виявлених класів лучної рослинності. Представлено дані про урожайність агрофітоценозів в умовах ПЛО та виявлених асоціацій лучної рослинності регіону. Досліджено раритетну фракцію флори луків. Встановлено сучасне поширення рідкісних видів, виявлено 17 нових місцезнаходжень 6 видів, занесених до Червоної книги України. На основі географічного аналізу гранично-ареальних рідкісних видів проведено флористико-созологічне районування території ПЛО. Вперше запропоновано структуру екологічної мережі регіону, розглянуто можливості її інтегрування у Національну екомережу України.

Практичне значення одержаних результатів. Дані про флористичне різноманіття дослідженої території можуть бути використані при підготовці „Екофлори України”, розроблена класифікаційна схема лучної рослинності — для видання „Рослинність України”, а матеріали по місцезнаходженнях рідкісних видів — для оптимізації охорони флори та рослинності регіону і підготовки третього видання Червоної книги України.

Отримані наукові дані використані при розробці теоретичних та технологічних основ оптимізації природних кормових угідь Лісостепу України. Науково обґрунтовані матеріали щодо формування ботанічного заказника місцевого значення “Зеленівський” площею близько 50 га, перелік раритетних видів, які пропонуються занести до списку регіонально рідкісних рослин Чернігівської області та пропозиції по оптимізації їх охорони передані до Державного управління охорони навколишнього природного середовища в Чернігівській області.

Результати досліджень використовуються при викладанні лабораторних та лекційних курсів і польових практик з ботаніки та основ геоботаніки у Національному аграрному університеті.

Особистий внесок здобувача. Робота є самостійним оригінальним дослідженням, яке здобувач провів особисто. Збір фактичного матеріалу автор здійснював під час польових досліджень та критичного опрацювання різних гербарних колекцій. Наукові положення, винесені на захист, дисертант отримав самостійно. Результати досліджень відображені у публікаціях та дисертації. Права співавторів колективно опублікованих праць не порушені.

Апробація результатів дисертації. Результати й основні положення дисертації доповідалися на засіданнях кафедри ботаніки Національного аграрного університету (Київ, 2002–2007 роки), щорічних конференціях професорсько-викладацького складу НАУ (2002–2007 роки), на ІІ Міжнародній конференції “Онтогенез рослин у природному та трансформованому середовищі. Фізіолого-біохімічні та екологічні аспекти” (Львів, 2004), на конференції молодих учених-ботаніків “Актуальні проблеми ботаніки та екології” (Канів, 2004), на III Міжнародній науково-практичній конференції “Корми і кормовий білок” (Вінниця, 2004), на конференції молодих учених-ботаніків „Актуальні проблеми дослідження та збереження фіторізноманіття” (Умань, 2005), на ІХ міжнародній виставці-ярмарку „Екологія 2006” (Київ, 2006), на конференції молодих учених-ботаніків “Актуальні проблеми ботаніки, екології та біотехнології” (Київ, 2006), на міжнародному науково-практичному молодіжному форумі “Відновлення первісності малих річок та озер за сучасними екобіотехнологіями молодими аграріями України” (Київ, 2006).

Публікації. Відповідно до теми дисертації опубліковано 12 наукових робіт, серед яких вісім статей: одна в „Українському ботанічному журналі”, три у Науковому віснику Національного аграрного університету, одна у Науковому віснику Ужгородського університету, три у збірниках наукових праць: „Й.К. Пачоський та сучасна ботаніка”, „Актуальні проблеми ботаніки та екології. Випуск 1”, міжвідомчому тематичному науковому збірнику „Корми і кормовиробництво” та 4 тез доповідей.

Обсяг роботи та її структура. Дисертація викладена на 416 сторінках машинописного тексту, основний текст займає 161 сторінку та складається зі вступу, 7 розділів, висновків та списку використаної літератури (всього 368 найменувань, з них 283 українською та російською, 85 — іноземними мовами) і 8 додатків: А — „Конспект флори судинних рослин Північного лівобережного геоботанічного округу“, Б — „Спектр родин флори луків“, В — „Фітоценотичні таблиці лучної рослинності“, Ґ — „Еколого-ценотичні профілі ключових ділянок“, Д — „Картосхеми поширення угруповань лучної рослинності“, Е — „Картосхеми поширення рідкісних видів“, Ж — „Хорологія видів раритетної фракції флори Північного лівобережного геоботанічного округу“, З — „Доповнення до списку регіонально рідкісних видів Сумської та Чернігівської областей“, містить 46 таблиць та 45 рисунків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

ІСТОРІЯ ДОСЛІДЖЕНЬ ФЛОРИ ТА ЛУЧНОЇ РОСЛИННОСТІ ПІВНІЧНОГО ЛІВОБЕРЕЖНОГО ГЕОБОТАНІЧНОГО ОКРУГУ

Аналіз літературних джерел дозволив виділити два періоди у дослідженнях флори та лучної рослинності регіону: перший (до 20–х років минулого сторіччя), який характеризувався збором переважно флористичних даних (Гюльденштедт, 1791; Ліндеман, 1850; Рогович, 1885; Черняєв, 1859; Траутфеттер, 1855, 1853; Шмальгаузен, 1886; Спригін, 1914; Вершковський, 1916 та інші), і другий, який триває до цих пір. Другий період містить три напрямки: флористичний (Раде-Фоміна, 1926, Гринь, 1957; Любченко, 1988; Лобань, 1999; Байрак, 1997), геоботанічний (Вільямс, 1922; Клеопов, 1934; Мулярчук, 1970; Мринський, 1971; Смоляр, 2000; Якубенко, Григора, Стеценко, 2003) та созологічний (Мринський, 1970; Сипайлова, 1970; Моляка, 1983; Андрієнко, 1997; Карпенко, Ковтун, Родінка, 1997; Лукаш, 1999; Гончаренко, 1999; Мельник, 2000; Панченко, 2000; Андрієнко, 2001; Карпенко, 2002). Проте, ці дослідження є фрагментарними, а відсутність конспекту флори та синтаксономічного продромусу для цього регіону вказує на недостатній рівень його вивченості.

ФІЗИКО-ГЕОГРАФІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА РЕГІОНУ

Регіон досліджень розташований на півночі Лівобережного Лісостепу України і межує з Українським Поліссям. У адміністративному відношенні його західна частина знаходиться у Чернігівській області, а східна — у Сумській. За геоботанічним районуванням України (Дідух, Шеляг-Сосонко, 2003) це Північний лівобережний геоботанічний округ Української лісостепової провінції. Загальна площа регіону становить близько 5930 км2, протяжність з заходу на схід складає 180 км, а з півночі на південь — 70 км. Наведено характеристику кліматичних, геолого-геоморфологічних умов, особливостей ґрунтового покриву, рельєфу, що впливають на характер формування флори та лучної рослинності регіону.

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Основу роботи складають матеріали експедиційних досліджень, проведених автором протягом 2002–2007 років на території ПЛО. Отримані нами матеріали включають 786 повних геоботанічних описів. При дослідженні флори використовувались традиційні методи: польові та камеральні (“Полевая геоботаника”, т. 5, 1976). Її аналіз було проведено на основі структурно-порівняльного методу (Шеляг-Сосонко, Дідух, 1983). Ступінь подібності флор виявляли, використовуючи коефіцієнт Жаккара (Шмидт, 1980, 1984). Для побудови дендриту використали спосіб максимального кореляційного шляху (Выханду, 1964). Для порівняння систематичних структур флори ПЛО із деякими суміжними територіями застосовували коефіцієнт рангової кореляції Кендела (Шмидт, 1980, 1984).

Застосовувалися традиційні методи геоботанічних досліджень —маршрутно-експедиційний, рекогносцирувальний, метод окомірного еколого-ценотичного профілювання (Раменский, 1937; Викторов, 1959; “Полевая геоботаника”, т.т. 1–5, 1959–1976; Работнов, 1987). Для вивчення рослинності використали методику Ж. Браун-Бланке. Геоботанічні описи обробляли, використовуючи пакет програм FICEN (Sirenko, 1996).

Дослідження агрофітоценозів виконували за методикою ВНДІ кормів (Методика опытов..., Ч. I–II, 1971). Опрацювання результатів проводили на основі дисперсійного аналізу (Доспехов, 1979).

СТРУКТУРНО-ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ФЛОРИ ЛУКІВ

Розділ містить результати структурно-порівняльного аналізу флори луків ПЛО, яка розглядається нами як конкретна флора (Толмачев, 1974).

Систематична структура. Встановлено, що флора луків нараховує 664 види вищих судинних рослин, які належать до 257 родів, 57 родин та 4 відділів. Для з’ясування особливостей флори луків було досліджено також флористичне багатство всього регіону. Спонтанна флора ПЛО сформована 1099 видами судинних рослин, які належать до 475 родів, 113 родин та 5 відділів.

Флористичне багатство луків складає 13,29%, від загальної кількості видів судинних рослин України (Определитель высших растений..., 1987), а регіону в цілому — 60,42%.

У вивченій флорі домінують небагато родин, що притаманно флорі України (Шеляг-Сосонко, Дідух, 1975) і Голарктики у цілому. До спектру провідних родин флори луків входять Asteraceae (102 види; 15,36%), Poaceae (69; 10,39%), Scrophulariaceae (51; 7,68%), Fabaceae (46; 6,93%), Lamiaceae (38; 5,72%), Caryophyllaceae (37; 5,57%), Cyperaceae (34; 5,12%), Rosaceae (27; 4,07%), Аріасеае (26; 3,92%), Ranunculaceae та Rubiaceae (17; 2,56%).

Провідні родини, що займають у спектрі флори луків три перших місця, складають 33,43%, від усього числа видів, що зростають на луках, переважаючи за цим показником флору ПЛО (26,75%), Лівобережне Придніпров?я (26,23%) (Байрак, 1997) та межиріччя Десна – Сейм (26,08%) (Карпенко, 1999).

Родовий спектр відображає найбільш загальні риси флори. У флорі луків нараховується 257 родів. Середня кількість видів у роді становить 2,58, що менше, ніж для Лівобережного Лісостепу у цілому (2,83) (Мринський, 1971). У десяти провідних родах міститься 20,05% від загальної кількості видів. Аналіз родового спектра флори свідчить про панування типового бореального роду Carex — 24 види (3,61%). Бореальну складову спектру підсилює рід Juncus (10; 1,51%), решта родів мають різне географічне поширення. Таким чином, за родовим складом флора луків виявляє схильність до бореальних флор.

Флористичне багатство луків ПЛО обумовлене географічним положенням регіону на межі Українського Полісся та Лісостепу, а систематична структура дослідженої флори у цілому є подібною до лісостепових флор Голарктики.

Біоморфологічна структура. Для аналізу біоморфологічної структури флори луків використана лінійна система життєвих форм (біоморф) (Голубєв, 1965, 1972). Біоморфологічна структура флори луків ПЛО є типовою для регіональних флор Голарктики. У цілому спектр характеризується переважанням трав’янистих рослин (641 вид; 96,54%). За тривалістю великого життєвого циклу домінують полікарпіки (502; 75,60%), у складі яких 479 видів (72,14%) трав’янистих і 23 види (3,46%) деревних та напівдеревних. Нижчою, але досить вагомою є представленість монокарпіків (162; 24,40%), серед яких переважають однорічники (100; 15,06%).

За періодичністю вегетації у флорі луків домінують літньозелені види (461; 69,43%). Представленість літньо-зимовозелених видів (119; 17,92%), вічнозелених (29; 4,37%) та ефемероїдів (25; 3,77%) є значно нижчою.

Тип будови надземних пагонів корелює з кліматичними та едафічними умовами. У біоморфологічному спектрі за типами надземних пагонів у флорі луків домінують безрозеткові види (266; 40,06%). Напіврозеткові (355; 50,45%) та розеткові (63; 9,49%) види мають нижчу представленість.

За типами підземних пагонів у дослідженій флорі луків переважають кореневищні види (318; 47,89%), серед них короткокореневищні (204; 30,72) домінують над довгокореневищними (114; 17,17%). Помітну роль відіграють каудексові види (162; 24,39%) та види без кореневищ (114; 21,69%). Участь цибулинних (18; 2,71%), бульбових (10; 1,51%), надземностолонних (9; 1,36%) та підземностолонних (3; 0,45%) видів незначна.

За біологічними типами Раункієра у флорі луків домінує група гемікриптофітів (430; 64,76%), помітну роль відіграють терофіти (106; 15,96%), геофіти (68; 10,24%), гелофіти (37; 5,57%) та хамефіти (18; 2,71%). Специфіку флори луків підкреслює низька представленість фанерофітів (5; 0,75%).

Результати біоморфологічного аналізу свідчать про те, що флора луків характеризується рисами помірноширотних європейських лісостепових регіональних флор Голарктики.

Еколого-ценотична структура. Виділення еколого-ценотичних груп проводилось згідно категоризації, поданої в “Екофлорі України” (Екофлора..., 2000).

У спектрі гідроморф флори луків переважають мезофіти (260; 39,16%), важливу роль відіграють гігрофіти (187; 28,16%), мезоксерофіти (90; 13,55%) ксеромезофіти (74; 11,14%) та ксерофіти (53; 7,98%). Гідрофіти у флорі регіону представлені лише 36 видами (3,28%), решта гідроморф має схожий розподіл з такими для флори луків.

У флорі луків виділено шість еколого-ценотичних груп. Основу еколого-ценотичного спектру флори луків складає лучна (438; 65,96%) та синантропна (192; 28,92%) групи, що пояснюється значним поширенням заплавних комплексів з участю справжніх, засолених і болотистих луків та високим ступенем господарського освоєння території. У лучній еколого-ценотичній групі виділено три підгрупи видів: лучно-степових (109; 16,42%), власне лучних (236; 35,54%) та лучно-болотних (93; 14,01%). Незначну кількість видів містять болотна (18; 2,71%), прибережно-водна (8; 1,2%), лісова (6; 0,9%) та псамофітна (2; 0,3%) групи. У флорі регіону в цілому болотна (36; 3,28%), лісова (171; 15,56%), прибережно-водна (20; 1,82%), псамофітна (19; 1,73%), синантропна (366; 33,30%), водна (32; 2,91%) та степова (17; 1,55) еколого-ценотичні групи характеризуються вищим рівнем видової насиченості.

Географічна структура. В основу географічного аналізу флори покладена схема ботаніко-географічного районування Земної кулі, розроблена Г. Мойзелем, Е. Єгерем, Е. Вайнертом (1965).

Зональний спектр флори луків характеризується переважанням видів температно-субмеридіональної хорологічної групи (148; 22,29%). Друге місце за кількістю представників належить бореально-субмеридіональній хорологічній групі (114; 17,17%).

У кліматичному спектрі найбільша участь видів евриокеанічної хорологічної групи (330; 49,70%). Меншу кількість видів містять евриконтинентальна (165; 24,85%) та індиферентна (129; 19,43%) хорологічні групи.

У регіональному спектрі флори луків провідну роль відіграють види євразійської (254; 38,25%), європейської (181; 27,26%) та європейсько-сибірської (98; 14,76%) хорологічних груп. Отже, основу регіонального спектру флори луків та флори регіону формують євразійські та європейські види (65,51% і 65,24% відповідно).

Хорологічний аналіз раритетної фракції показав, що серед 95 локалітетів 32 видів раритетної фракції флори луків 25 місцезнаходжень виявлено лише на території Чернігівської області (11 видів), а 4 локалітети (трьох видів) — у Сумській області. Решта 18 видів зустрічаються на території Чернігівської та Сумської області (66 місцезнаходжень). На основі флористико-созологічного районування (Баранський, 2001) проведено територіальний поділ регіону по лінії: витоки р. Удай (біля с. Рубанка Бахмацького району Чернігівської області) — с. Голінка Бахмацького району Чернігівської області — між селами Шевченкове і Карабутове Конотопського району Сумської області — між селами Бабаківка і Шкуратівка Білопільського району Сумської області на дві флористико-созологічні області — Приполіську (ПП) та Лісостепову (ЛС).

ПП безпосередньо межує з Українським Поліссям. ЇЇ специфіку визначають бореально-температні види Dactylorhiza fuchsii (Druce) Soу, D. incarnata (L.) Soу та гляціальний релікт Pedicularis sceptrum-carolinum L., які знаходяться на південній межі поширення і температний Dactylorhiza majalis (Rchb.) P. F. Hunt & Summerhayes, який знаходиться на південно-східній межі ареалу.

Південно-східну частину регіону займає ЛС. На її території виявлені місцезнаходження температно-субмеридіональних Jurinea cyanoides (L.) Rchb. і Scilla sibirica Haw., які знаходяться на північній межі поширення та температно-субмеридіонального Muscari neglectum Guss. ex Ten. на північно-східній межі ареалу.

Виключно у межах ПП виявлено 56 локалітетів 20 рідкісних видів флори луків, ЛС — 7 локалітетів 4 видів, вісім фітораритетів зростають у обох областях (ПП містить 23 локалітети, ЛС — 9 локалітетів).

На території ПП представлені угруповання всіх класів, а у межах ЛС — лише трьох: Phragmito-Magnocaricetea, Molinio-Arrhenatheretea та Asteretea tripolium.

Стан антропогенної трансформації. Синантропна складова флори луків представлена 192 (28,92%) видами, що вище рівня синантропізації флори України. Апофітна фракція включає 135, адвентивна — 57 видів. Синантропний елемент флори регіону нараховує 366 (33,30%) видів. Видова насиченість апофітного сегменту складає 201 вид, адвентивну фракцію представляють 165 видів.

Серед апофітів у флорі луків переважають апофіти випадкові (46 видів; 34,07% фракції апофітів), дещо нижчу представленість мають геміапофіти (45; 33,33%) та евапофіти (44; 32,59%).

Серед адвентивних видів луків за часом занесення переважають археофіти (36 видів; 63,16% видів фракції), фракцію кенофітів формує 21 вид (36,84%).

За ступенем натуралізації серед видів адвентивної фракції луків домінують епекофіти (41 вид, 71,93% видів фракції), групу агріофітів формує сім видів (12,28%), ергазіофітів — три (5,26%), зокрема Pyrethrum parthenium (L.) Smith, Saponaria officinalis L., Trifolium hybridum L., геміепекофітів — п’ять (8,77%), ефемерофітів — один вид (1,75%) Onobrychis viciifolia Scop.

Розподіл груп видів у адвентивній та апофітній фракціях флори луків подібний до аналогічного розподілу у синантропній складовій флори регіону. Разом з тим, загальний вміст апофітів у флорі луків вище (20,33%), а адвентів — менше (8,58%), ніж у флорі регіону (18,29% та 15,01% відповідно).

Індекс синантропізації для флори луків складає 28,92%, регіону в цілому — 33,30%, що значно нижче, ніж для флори Кам’янецького Придністров’я — 45,98% (Ковтун, 2004), і дещо нижче, ніж для флори долини річки Рось — 34,33% (Куземко, 2003), однак вище, ніж для флори України — 22,51% (Протопопова, 1991). Високий ступінь синантропізації флори луків пояснюється впливом таких антропічних чинників, як викошування, випасання худоби, випалювання, а також поширення синантропних видів вздовж водотоків (Панфилов, 1980). У синантропній складовій флори спостерігаються тенденції до поширення видів з широкими ареалами, які зменшують специфічність флори луків.

ЛУЧНА РОСЛИННІСТЬ РЕГІОНУ ДОСЛІДЖЕНЬ

Основні типи рослинності регіону. Сучасний рослинний покрив регіону представлений лісовою, лучною, болотною та водною рослинністю. За нашими оцінками, природна та напівприродна рослинність регіону займає близько 181 тис. га (3,1%) його території, лучній рослинності належить приблизно 53 тис. га (0,9%) території регіону, ліси поширені на площі 119 тис. га (2%), болота — 9 тис. га (0,2%).

Класифікація лучної рослинності. На основі 786 геоботанічних описів методом перетворення фітоценотичних таблиць (Косман, Сіренко, Соломаха, Шеляг-Сосонко, 1991) розроблена флористична класифікація. Синтаксономічна схема включає 5 класів, 9 порядків, 11 союзів, 1 субсоюз, 18 асоціацій, 2 субасоціації та 36 варіантів.

Класифікаційна схема лучної рослинності.

Scheuchzerio-Caricetea fuscae Nordh. 1936 em. Br.-Bl. et Tx. 1943

Caricetalia fuscae Koch 1926 em. Nordh. 1936 em. Br.-Bl. 1949

Caricion fuscae Koch 1926 em. Klika 1934

Caricetum goodenowii J.Braun 1915

Phragmito-Magnocaricetea Klika in Klika et Novбk 1941

Magnocaricetalia Pignatti 1953

Caricion gracilis Neuhдusl 1959 em. Balбtovб-Tulбиkova 1963

Caricetum vesicariae Br.-Bl. et Denis 1926

Nasturtio-Glycerietalia Pignatti 1953 em. Kopeckэ 1961 in Kopeckэ et Hejnэ 1965

Sparganio-Glycerion fluitantis Br.-Bl. et Siss. in Boer 1942

Glycerietum fluitantis Wilzek 1935

Carici acutae-Glycerietum maximae (Jilek et Valisek 1964) Shelyag, V.Sl. et Sipaylova 1985

Galio palustre-Poetalia palustris V.Sl. 1996

Poion palustris Shelyag, V.Sl. et Sipaylova 1985

Poetum palustris Resmerita et Ratiu 1974

Beckmannietum eruciformis R.Jovanovic 1958

Molinio-Arrhenatheretea R.Tx. 1937

Poo-Agrostietalia vinealis Shelyag, V.Sl. et Sipaylova 1985

Agrostion vinealis Sipaylova, Mirk., Shelyag et V.Sl. 1985

Koelerio-Agrostietum vinealis (Sipaylova et al. 1985) Shelyag et al. 1987

Agrostio vinealis-Calamagrostietum epigeioris (Shelyag et al. 1981) Shelyag, V.Sl. et Sipaylova 1985

Arrhenatheretalia Pawl. 1928

Cynosurion cristati Br.-Bl. et R.Tx. 1943

Anthoxantho-Agrostietum tenuis Sill. 1933 em Jurko 1969

Agrostietum vinealis-tenuis Shelyag et al. 1981 ex Shelyag, V.Sl. et Sipaylova 1985

Molinietalia W.Koch 1926

Deschampsion caespitosae Horvatic 1930

Deschampsietum caespitosae Horvatic 1930

Agrostio tenui-Deschampsietum caespitosae Shelyag, V.Sl. et Sipaylova 1985

Alopecurion pratensis Pass. 1964

Alopecuretum pratensis (Regel 1925) Steffen 1931

Poo palustris-Alopecuretum pratensis Shelyag, Sipaylova, Mirk. et V.Sl. in Shelyag et al. 1985

Calthion R.Tx. 1937

Calthenion Balбtovб-Tulбиkovб 1978

Caricetum caespitosae Steffen 1931

Nardo-Callunetea Prsg. 1949

Nardetalia Prsg. 1949

Violion caninae Schwick. 1944

Calluno-Nardetum strictae Hrync. 1959

Asteretea tripolium Westhoff et Beeftink 1962 ex Beeftink 1962

Scorzonero-Juncetalia gerardii Vicherek 1973

Scorzonero-Juncion gerardii (Wenbg. 1943) Vicherek 1973

Agrostietum stoloniferae Soo 1957 em V.Sl. et Shelyag 1984

Festucetum regelianae V.Sl. et Shelyag 1984

Угруповання класу Scheuchzerio-Caricetea fuscae (ас. Caricetum goodenowii) поширені на плоских знижених елементах рельєфу між гривами притерасної частини заплав при постійному надмірному зволоженні у західній частині регіону біля витоків річкок Удай та Остер.

Клас Phragmito-Magnocaricetea нараховує 5 асоціацій:

Caricetum vesicariae формують угруповання притерасної та центральної частини заплав річок, а також поширені по периферії боліт та заплавних водойм у західній частині регіону біля витоків річки Остер та у східній частині по лінії Конотоп – Ромни.

Glycerietum fluitantis включає угруповання, поширені на знижених міжгривних елементах рельєфу заплав річок в основному в західній частині регіону біля витоків річок Остер та Ромен.

Carici acutae-Glycerietum maximae формують ценози, приурочені до рівних знижених елементів рельєфу в західній частині регіону біля витоків річок Остер та Ромен.

Poetum palustris включає угруповання, приурочені до заплавних комплексів річки Ромен біля Конотопу (східна частина регіону).

Beckmannietum eruciformis містить ценози надмірно зволожених знижених лучних ділянок зі слабким засоленням у східній частині регіону між витоками річки Ромен та Конотопом.

Клас Molinio-Arrhenatheretea нараховує 9 асоціацій:

Koelerio-Agrostietum vinealis об’єднує мезоксерофільні угруповання, поширені на підвищених елементах рельєфу, частіше в заплавах річок на півночі східної частини регіону, а також біля річки Ромен Талалаївського району Чернігівської області.

Agrostio vinealis-Calamagrostietum epigeioris включає угруповання, приурочені до верхніх і середніх схилів невисоких гряд на заході регіону біля витоків річки Остер та на сході ПЛО біля річок Сула в Недригайлівському районі і Ромен в Роменському районі Сумської області, а також між витоками річок Єзуч та Терн.

Anthoxantho-Agrostietum tenuis містить ценози, поширені у заплавних комплексах західної частини регіону біля витоків річок Удай та Остер і на північному сході між Конотопом та Білопіллям біля річки Сейм.

Agrostietum vinealis-tenuis, угруповання трапляються на злегка підвищених елементах рельєфу заплав річок у західній частині регіону біля витоків річок Удай та Остер та на північному сході між Конотопом і Білопіллям біля річки Сейм.

Deschampsietum caespitosae включає ценози середньонизьких частин схилів заплавних терас річок, по периферії вільшняків у західній частині регіону біля витоків річки Остер неподалік Ніжина.

Agrostio tenui-Deschampsietum caespitosae представляє мезофільні та гігромезофільні ценози, поширені на рівних і злегка знижених ділянках центральної та прируслової частин заплав річок переважно на північному заході регіону біля витоків річки Остер та на північному сході ПЛО біля витоків річки Сейм у Білопільському районі Сумської області.

Alopecuretum pratensis містить угруповання положистих схилів, рівних або хвилястих підвищених ділянок заплав річок у західній частині регіону біля витоків річки Удай та на північному сході ПЛО біля річки Сейм.

Poo palustris-Alopecuretum pratensis репрезентована ценозами екотопів із досить високим заляганням ґрунтових вод на північному сході регіону біля річки Сейм та на заході ПЛО у Бахмацькому районі біля витоків річки Ромен.

Caricetum caespitosae включає ценози заплавних боліт в основному біля річки Ромен у місці її перетину межі адміністративного поділу між Чернігівською (Талалаївський район) та Сумською (Роменський район) областями.

Угруповання класу Nardo-Callunetea (ас. Calluno-Nardetum strictae) поширені на рівних або слабохвилястих рівнинах із незначними зниженнями та по заболочених блюдцеподібних западинах у західній частині регіону між річками Удай та Остер та у північно-східній частині ПЛО біля Конотопа.

Клас Asteretea tripolium нараховує дві асоціації:

Agrostietum stoloniferae формують угруповання, поширені у притерасній частині та на терасових пониззях долин річок у крайній західній частині регіону між річками Удай та Остер, а також біля річки Ромен у Талалаївському районі Чернігівської області.

Festucetum regelianae представлена угрупованнями приуроченими до знижених елементів рельєфу терас річок із солончакуватими ґрунтами в основному у верхів’ях річок Остер та Ромен, що у Бахмацькому районі Чернігівської області.

Таким чином, специфічність лучної рослинності ПЛО підкреслює наявність угруповань понтичного галофітного класу Asteretea tripolium і бореального Scheuchzerio-Caricetea nigrae, який знаходиться на південній межі свого поширення.

За результатами систематичного аналізу флористичного складу класів виявлено найбагатші з них: Molinio-Arrenatheretea та Phragmito-Magnocaricetea, що обумовлене їх більшим ценотичним багатством, а найбіднішим є Nardo-Callunetea, який на рівнині має низьке ценотичне різноманіття. Флористичний склад класу Scheuchzerio-Caricetea nigrae характеризується найнижчою представленістю однодольних та найвищою – дводольних.

НАРОДОГОСПОДАРСЬКЕ ЗНАЧЕННЯ ЛУЧНОЇ РОСЛИННОСТІ

За останнє десятиліття відбулося зниження продуктивності природних луків (Бабич А.А. та інші, 2002; Збір урожаю..., 2004). Тому вирішення цієї проблеми, а також розширення площ, зайнятих ними, набувають особливої актуальності. Не менш важливим питанням є пошук продуктивних та стійких у часі агрофітоценозів для конкретних умов місцезростання.

Дослідження продуктивності угруповань виявлених асоціацій лучної рослинності ПЛО показало, що найвищий її рівень мають Carici acutae-Glycerietum maximae (2,91 т/га), Beckmannietum eruciformis (2,55 т/га), Poetum palustris (2,44 т/га) та Glycerietum fluitantis (2,43 т/га), а найнижчу — Agrostietum stoloniferae (0,47 т/га).

Аналіз продуктивності шести агрофітоценозів показав, що найвищу середню продуктивність (6,62 т/га і 4,96 т/га) серед досліджених мають антропогенні фітоценози до складу яких входять відповідно 1) Phleum pratense ’Arhenta’, Bromopsis inermis ’Poltavs’kyi 30’, Lolium multiflorum ’Hybrydnyi (Iaroslav)’, Medicago sativa ’Liubava’ та 2) Arrhenatherum elatius ’Poltavs’kyi 521’, Medicago sativa ’Liubava’.

СОЗОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ РЕГІОНУ

Раритетна складова флори луків. Важливим показником стану збереженості природних комплексів певної території є наявність у складі її флори рідкісних видів, які є чутливим індикатором зміни навколишнього середовища. Раритетну компоненту флори луків представляють 32 види, які належать до 26 родів, 17 родин, 2 відділів. З них до Polypodiophyta входить один вид, до Magnoliophyta — решта видів, які належать до 16 родин, 25 родів. Magnoliopsida містить 19 видів, 16 родів, 10 родин, Liliopsida — 12 видів, 9 родів, 6 родин. Найвищою різноманітністю на рівні відділу відзначається Magnoliophyta — 16 родин, на рівні родин — Asteraceae (5 родів), на рівні родів — Dactylorhiza (три види). До цієї фракції увійшов один вид (Dracocephalum ruyschiana L.) занесений до Додатку І Бернської конвенції, шість видів (Dactylorhiza fuchsii (Druce) Soу, D. incarnata (L.) Soу, D. majalis (Rchb.) P. F. Hunt & Summerhayes, Fritillaria ruthenica Wikstr., Gladiolus tenuis M. Bieb., Pedicularis sceptrum-carolinum L.), занесених до Червоної книги України (17 локалітетів), 19 видів, що охороняються на території Сумської, два — Чернігівської, п’ять — обох областей.

Запропоновано доповнити списки регіонально рідкісних видів Чернігівської та Сумської областей відповідно 28 і 11 новими видами. Розроблено заходи по оптимізації охорони та збереження існуючого фіторізноманіття флори луків та флори регіону, зокрема необхідно:

- проводити постійний контроль чисельності рослин, що занесені до “Червоної книги”;

- завершити формування мережі природно-заповідних об’єктів на території ПЛО і регіонів, що мають охоронний статус;

- використовувати можливості Інтернету (створювати суто природоохоронні або созологічні сайти), щоб привернути увагу суспільства до важливості ідей збереження і збільшення кількості рослин, що потребують охорони.

Природно-заповідний фонд та його ботанічна цінність.

Центрами збереження фіторізноманіття в регіоні є 63 заповідних об’єкти і території загальною площею 26093,55 га, відсоток заповідності складає 4,4%, що менше ніж для Чернігівської (6,9%) (Карпенко та ін., 2002) та Сумської адміністративних областей (6,6%) (Андрієнко та ін., 2001). Розвиток ПЗФ стримується високим ступенем господарського освоєння території ПЛО. За результатами проведених геоботанічних та флористичних досліджень за участю автора мережу природно-заповідного фонду (ПЗФ) регіону було доповнено. На території ПЗФ регіону виявлено 858 видів (78%) флори ПЛО, що нижче за відповідний показник для Українського Полісся (80%) (Андрієнко та ін., 1991) та Лівобережного Придніпров’я (82%) (Смоляр, 2000). Флористична репрезентативність природно-заповідних територій регіону оцінюється як висока.

Екомережа регіону Відповідно до розробленого перспективного плану екомережі України (Пащенко, 1999) ПЛО знаходиться на території, обмеженій двома широтними екокоридорами міжнародного рівня: на півночі Поліським, а на півдні — Галицько-Слобожанським та двома меридіональними: на заході Дніпровським та на сході — Сіверсько-Донецьким. Важливим аспектом напряму детальної розробки екомережі України є створення ключових територій і екологічних коридорів регіонального та місцевого рівнів. Розробивши картосхеми поширення видів раритетної фракції ПЛО та їх порівнявши з картою природно-заповідних територій регіону було виділено 9 ключових територій місцевого рівня, які відзначаються екотопологічним багатством та різноманітністю екосистем. Їх з’єднують сім річково-долинних екокоридорів місцевого рівня (рис.).

Представлена екологічна мережа ПЛО на північному заході через екокоридор по річці Остер інтегрується із екомережею межиріччя Десна – Остер (Лукаш, 1999), а на північному сході через екокоридор по річці Сейм має зв’язок із екомережею нижньої частини межиріччя Десна – Сейм (Карпенко, 1999). На півдні екомережа регіону по екокоридорам річок Удай та Сула з’єднується з екомережею Лівобережного Придніпров’я (Смоляр, 2000). Наступним етапом розробки екомережі регіону має бути її деталізація з виходом на локальний рівень.

Запропоновано створити ботанічний заказник місцевого значення “Зеленівський” на території, яка знаходиться у Бахмацькому районі Чернігівської області і являє собою добре збережені лучні ділянки, що входять до заплавного комплексу притоки річки Ромен біля сіл Зеленівка, Білі Вежі та Григорівка. Загальна площа пропонованого заказника становить близько 50 га. На його території виявлено досить чисельні популяції видів із Червоної книги України — Dactylorhiza incarnata (L.) Soу, D. majalis (Rchb.) P. F. Hunt & Summerhayes та Gladiolus tenuis M. Bieb.

ВИСНОВКИ

Здійснено комплексне дослідження флори луків Північного лівобережного геоботанічного округу, з’ясовано її особливості, а також проведено інвентаризацію ценотичного різноманіття лучної рослинності.

1. Проведено інвентаризацію флори луків та встановлено її таксономічний склад, що нараховує 664 види судинних рослин, які належать до 257 родів, 57 родин та 4 відділів. Флористичне багатство луків обумовлене його географічним положенням на межі Лісостепу та Українського Полісся. У цілому за систематичною структурою флора луків містить риси бореальних і значно у меншій мірі — середземноморських флор.

2. Біоморфологічна, еколого-ценотична та географічна структури флори луків подібні до відповідних структур лісостепових флор Голарктики. Основу біоморфологічного спектру флори луків складають трав’янисті полікарпіки, види з безрозетковим та напіврозетковим типом будови надземних пагонів, короткокореневищні та каудексові. В еколого-ценотичному спектрі переважають лучні види з великою кількістю синантропних, що пояснюється мезофітним характером існування, порушеністю первинної структури ценозів. Ядро флори луків складають види, які мають євразійські та європейські ареали.

3. Синатропний елемент флори нараховує 192 (28,92%) види. Величина відношення кількості апофітів до кількості адвентів вказує на віддаленість регіону від основних міграційних шляхів адвентивних видів. Величина індекса синантропізації для флори луків є порівняно невисокою і свідчить про помірний вплив антропічних чинників.

4. Лучна рослинність ПЛО представлена угрупованнями, які належать до 5 класів, 9 порядків, 11 союзів, 1 субсоюзу, 18 асоціацій, 2 субасоціацій та 36 варіантів системи Ж. Браун-Бланке. На території регіону найбільш поширені угруповання класів Molinio-Arrhenatheretea та Phragmito-Magnocaricetea.

5. Специфічність лучної рослинності ПЛО підкреслює наявність угруповань понтичного галофітного класу Asteretea tripolium і бореального Scheuchzerio-Caricetea nigrae, який знаходиться на південній межі свого поширення.

6. Найвищу продуктивність на території регіону мають угруповання асоціацій Carici acutae-Glycerietum maximae, Beckmannietum eruciformis, Poetum palustris та Glycerietum fluitantis. Серед досліджених агрофітоценозів найвищу середню продуктивність мають два, до складу яких входять відповідно: 1) Phleum pratens, Bromopsis inermis, Lolium multiflorum, Medicago sativa та 2) Arrhenatherum elatius, Medicago sativa.

7. Раритетну складову флори луків формує 32 види (4,82%). Захід регіону відзначається вищою представленістю рідкісних видів. На основі созологічної оцінки раритетної компоненти флори луків та флори ПЛО розроблено екомережу регіону (дев’ять ключових територій з’єднаних річково-долинними екокоридорами місцевого рівня), яка має зв’язок із регіональною екологічною мережею Українського Полісся та Лівобережного Лісостепу. Запропоновано створити природоохоронний об’єкт площею 50 га. Доповнено списки регіонально рідкісних видів Чернігівської області 28 видами, а Сумської — 11 видами.

8. На території регіону виділено дві флористико-созологічні області: Приполіську та Лісостепову. Приполіська область, яка безпосередньо межує з Українським Поліссям, флористично (рідкісні види) та фітоценотично різноманітніша, ніж Лісостепова.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Статті

1. Тертишний А.П. Особливості флористичного складу рідкісних видів рослин Бахмацько-Кременчуцького геоботанічного округу // Наук. вісн. Національного аграрного ун-ту. – Вип. 64. – К., 2003. – С. 80-85.

2. Тертишний А.П. Деякі аспекти оптимізації природних кормових угідь Північного лівобережного геоботанічного округу // Наук. вісн. Національного аграрного ун-ту. – Вип. 79. – К., 2004. – С. 25-30.

3. Тертишний А.П. Особливості флори Північного лівобережного геоботанічного округу (Україна) // Й.К. Пачоський та сучасна ботаніка. – Херсон: Айлант, 2004. – С.174-179.

4. Тертишний А.П. Склад оптимальної травосуміші для умов Північного лівобережного геоботанічного округу // Корми і кормовиробництво. Міжвідомчий тематичний наук. зб. – Вип. 54. – Вінниця: „Вінниця”, 2004. – С. 90-94.

5. Тертишний А.П. Систематична структура флори Північного лівобережного геоботанічного округу Лісостепу України // Укр. ботан. журн. – 2005. – 62, №3. – С. 404 - 410.

6. Тертишний А.П. Географічний аналіз флори Північного лівобережного геоботанічного округу // Актуальні проблеми ботаніки та екології. Вип. 1. – К.: Укр. фітосоц. центр, 2005. – С. 77-83.

7. Тертишний А.П. Фітогеографічний спектр родини Asteraceae Dumort. (=Compositae Giseke, nom. altern.) у флорі Північного лівобережного геоботанічного округу (Україна) // Наук. вісн. Ужгородського ун-ту. – Сер. Біологія, 2006. – Вип. 19. – С. 96-101.

8. Якубенко Б.Є., Лушпа В.І., Біленко В.Г., Тертишний А.П. Особливості вирощування нових для умов України інтродукованих лікарських рослин місцевої і зарубіжної флори (на прикладі дослідного поля “Голосієво”) // Наук. вісн. Національного аграрного ун-ту. – Вип. 95. – Част. ІІ. – К., 2006. – С. 86-100.

Тези доповідей

9. Тертишний А.П. Рідкісні види рослин у флорі Північного лівобережного геоботанічного округу // Онтогенез рослин у природному та трансформованому середовищі. Фізіолого-біохімічні та екологічні аспекти. Тез. ІІ міжн. конф. (Львів, 18–21 серпня 2004 р.). – Львів: Сполом, 2004. – С. 84.

10. Тертишний А.П. Нове місцезнаходження рідкісного для України виду Dactylorhiza majalis (Rchb.) P.F. Hunt & Summerhayes (=Orchis majalis Rchb., O. latifolia L., nom. ambiq.) // Актуальні проблеми ботаніки та екології. Вип. 9. Матер. конф. молодих учених-ботаніків (Канів, 7–10 вересня 2004 р.). – Кам’янець-Подільський: Абетка, 2004. – С. 130-132.

11. Тертишний А.П. Деякі особливості біоморфологічної структури флори північної частини Лівобережного Лісостепу України (Північний лівобережний геоботанічний округ) // Актуальні проблеми дослідження та збереження фіторізноманіття. Матер. конф. молодих учених-ботаніків (Умань, 6–9 вересня 2005 р.). – Київ: Фітосоціоцентр, 2005. – С.70.

12. Тертишний А.П. Синтаксономічна схема класу Molinio-Arrhenatheretea R.Tx. 1937 Північного лівобережного геоботанічного округу Лісостепу України // Актуальні проблеми ботаніки, екології та біотехнології. Матер. міжн. конф. молодих учених-ботаніків (Київ, 27–30 вересня 2006 р.). – Київ: Фітосоціоцентр, 2006. – С. 92-93.

АНОТАЦІЇ

Тертишний А.П. Луки Північного лівобережного геоботанічного округу: флора, синтаксономія, охорона. — Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня