ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ДІДОШАК ОЛЬГА ВІТОЛЬДІВНА

УДК 581.522.5 (631.95:58.02)

ЕКОЛОГІЯ ЧАГАРНИКОВИХ КУЛЬТУРФІТОЦЕНОЗІВ

У МІСЬКІЙ ЕКОСИСТЕМІ (НА ПРИКЛАДІ м. ЛЬВОВА)

03.00.16 – екологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Дніпропетровськ - 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Українському науково-дослідному інституті гірського лісівництва ім. П. С. Пастернака Державного комітету лісового господарства України (м. Івано-Франківськ).

Науковий керівник: доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Парпан Василь Іванович,Український НДІ гірського лісівництва Державного комітету лісового господарства України, директор.

Офіційні опоненти:

1. доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Третяк Платон Романович, Український державний лісотехніч-ний університет, заступник директора ботанічного саду (м. Львів) ;

2. доктор біологічних наук, доцент Зверковський Василь Микола-йович, Дніпропетровський державний університет, кафедра геоботаніки, ґрунтознавства та екології (Дніпропетровськ).

Провідна установа – Центральний ботанічний сад ім. М. М. Гришка НАН України (м. Київ).

Захист відбудеться “18”жовтня 2000 р. о 17:00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.051.04 з захисту дисертацій на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук в Дніпропетровському державному університеті за адресою 49050 МСП, м. Дніпропетровськ, провулок Науковий, 13, корпус 17, біолого-екологічний факультет, ауд. 611.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Дніпропетровського державного університету Міністерства освіти і науки України.

Автореферат розісланий “16”вересня 2000 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат біологічних наук, доцент | А. О. Дубіна

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Розвиток промисловості, її екологічно необґрунтоване розміщення, інтенсивне збільшення кількості автотранспорту у містах, супроводжується техногенним забрудненням довкілля, негативний вплив якого відбивається на фітоценотичному та ґрунтовому покриві і на здоров’ї людей. Завдяки цілому ряду біологічних особливостей, рослини є надійними індикаторами екологічних умов та стану забруднення довкілля.

В урбанізованому середовищі чагарникові культурфітоценози, разом з деревними і трав'янистими фітоблоками, виконують важливу екосферну функцію, оскільки виступають як універсальні біологічні природні фільтри в очищенні атмосфери, ґрунту та води від техногенних забруднень, а також мають важливе архітектурно-художнє та естетичне значення (Бессонова, 1991; Коцюбинська, 1996; Лаптєв, 1998; Кучерявий, 1999). Пізнання особливостей нагрома-дження ґрунтами та рослинністю важких металів, реакції організмів на анатомо-цитологічному рівні, є необхідною умовою і одним із важливих екологічних чинників створення і формування стійких санітарно-ефективних чагарникових культурфітоценозів. Такий сис-темний методичний підхід вимагає проведення аут- і синекологічних досліджень у міській екосистемі. і має фундаментальне екологічне значення.

Зв'язок роботи з науковими темами. Дисертація присвячена проблемі екологічної ролі чагарникових культурфіто-ценозів в урбанізованій екосистемі м. Львова. Робота виконувалась в рамках досліджень лабораторії екології УкрНДІгірліс і має зв'язок з темами: "Розробити наукові та організаційні основи екологічного моніторингу лісів України" (№ ДР 0198U014655); "Вивчити вплив антропогенних факторів на ріст зелених насаджень і розробити рекомендації з підвищення стійкості існуючих та створенню нових насаджень" (№ ДР 0196U002163); "Розробка і впровадження комп'ютерної бази даних з обліку і стану зелених насаджень" (№ ДР 0197U014766); "Оцінка техногенного впливу на стан природних екосистем методами інтегрального моніторингу та біогеохімічної індикації лісів" (№ ДР 0199U003324).

Мета і задачі досліджень. Метою дисертаційної роботи є аналіз екотопічних умов чагарникових культурфітоценозів у міській екосистемі Львова, з’ясування фітомеліоративної та фітоіндикаційної ролі основних видів чагарників при різному рівні забруднення довкілля важкими металами.

Для виконання поставленої мети передбачалось вирішити такі основні завдання:

1)

2)

3)

4)

Наукова новизна отриманих результатів. Для міської екосистеми Львова вперше дана екотопічна характеристика чагарникових культурфітоценозів у зонах різної інтенсивності забруднення довкілля, оцінена фітоіндикаційна і фітомеліоративна роль чагарників через коефіціент геохімічної гетерогенності мікроедафотопу і коефіцієнт поглинання важких металів. Показана фітоіндикаційна придатність, листкова акумулятивна спроможність і видова реакція чагарників на анатомо-цитологічному рівні щодо важких металів.

Практичне значення отриманих результатів. Чагарники на видовому рівні слугують біотичними індикаторами для тестування забруднення атмосфери і ґрунту важкими металами, тестами для екотопічного зонування міста. Отримані результати є теоретичною основою для створення і формування екологічно ефективних просторово-комбінованих культурфітоценозів у містах.

Особистий внесок здобувача. Досліджено структурну організацію чагарникових культурфітоценозів, їх екотопічні умови. Визначено особливості нагромадження важких металів в ґрунті і листках чагарників, їх міграційну здатність. На анатомо–цитологіч-ному рівні виявлено реакцію чагарників в залежності від забруднення міста. Рекомендований асортимент чагарникових видів для створення екологічно ефективних культурфітоценозів міста.

Апробація результатів. Основні положення та результати досліджень доповідались на Міжнародній конференції "Лісотехнічна освіта і наука на рубежі ХХІ століття: сучасний стан, проблеми і перспективи" 1995 р.; Першій всеукраїнській конференції "Теоретичні та прикладні аспекти соціоекології" 1996 р.; Першому міжнародному семінарі "Проблеми ландшафтної архітектури, урбоекології та озеленення населених місць" 1997 р., на Вчених Радах УкрНДІгірліс в 1997-99 роках.

Публікації. По темі дисертації опубліковано 3 статті у фахових наукових журналах і збірниках, та 6 – в матеріалах та тезах конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, 7 розділів, висновків і додатків. Загальний обсяг роботи налічує 227 сторінок, має 10 рисунків, 29 таблиць, 7 додатків. Бібліографічний список складає 252 джерела.

ЗМІСТ РОБОТИ

ЕКОЛОГІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ КУЛЬТУРФІТОЦЕНОЗІВ У МІСЬКІЙ ЕКОСИСТЕМІ (аналіз літератури)

Системні комплексні дослідження взаємодії урбаністичних техногенних факторів і біогеоценотичного покриву у великих містах та промислових центрах проведені на Україні у Львові (Кучерявий, 1981-1999; Крамарець, 1991; Геник, 1994 та ін.), Донецьку (Тарабрин, 1974; Кондратюк та ін., 1980; Бурда, 1991; Синельников, 1992), Дніпро-петровську (Бессонова, 1991; Коцюбинська, 1996), Києві (Ількун, 1978; Лаптєв, 1996-1998); в Польщі (Karolewski, 1981); Німеччині (Shubert, 1984) та інш. Дослідники одностайні в тому, що в оптимізації довкілля важливу роль відіграє фітоценотичний покрив міста, який складають деревно-чагарникові ценози різного призначення, газони та квітники.

Забруднюючі речовини, які є у надмірній кількості в міському атмосферному повітрі, по різному впливають на ріст, розвиток і стійкість рослин. Тому для створення екологічно ефективних і біологічно стійких фітоценозів застосовуються певні наукові принципи й методи: екологічний, систематичний і художньо-декоративний (Лаптєв, 1998). Екологічний принцип є визначальним і включає дослідження едафотопів, оцінку нагромадження важких металів (ВМ) у ґрунті, їх акумуляцію в листках, анатомо-цитологічні зміни у меристемах бруньок. Цей принцип був методологічною основою дисертаційної роботи.

ОБ’ЄКТИ І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Вибір дослідних об'єктів зумовлений ступенем урбанізації території, рівнем забрудненості м. Львова і особливостями поширення чагарників. Градієнтами урбанізованого середовища слугували еколого-фітоценотичні пояси (ЕФП), виділені В. П. Кучерявим) та урбоекотопічні зони, виділені за індексом чистоти атмосфери (Кондратюк та інш., 1991) Дослідні об'єкти приурочені до сітки екомоніторингу, закладеної співробітниками кафедри екології Українського державного лісотехнічного університету.

Дослідження і геоботанічний опис проводились на 24 об’єктах. Їх площа коливається від 500 до 3000 м2. Видовий склад чагарників для ЕФП поданий за літературними даними (Кучерявий, ) та проведеною нами інвентаризацією.

Досліджувалась екологія чагарникових угруповань жасмину садового звичайного Philadelphus coronarius (L.), бузини чорної Sambucus nigra (L.), сніжноягідника білого Symphiricarpus albus Blake (S. Rasemosus Michx.), бузку звичайного Syringa vulgaris (L.) і бирючини звичайної Ligustrum vulgare (L.). Оцінка екологічних факторів середовища подана за шкалами Д. М. Циганова), а екологічних режимів едафотопів – за методичними принципами О. О. Лаптєва).

Спектральний аналіз хімічного складу ґрунтів і листя щодо вмісту ВМ проводився згідно з методиками ІМГРЕ (Метод. реком., 1982 та Іванова, ), методом атомної абсорбції та емісійного спектрального аналізу на спектрометрах С-115 і Percin Elmer в Інституті геології та геохімії горючих копалин (м. Львів). Для оцінки важких металів в ґрунті та рослинності проведено визначення місцевого геохімічного фону. Розрахунок сумарного показника забруднення (Zc) проведено за А. П. Солововим та ін. (1990). Коефіціент біологічного поглинення (КБП) вираховувався за І. А. Авесаломовою). Коефіцієнт геохімічної гетерогенності мікроедафотопу (КГГМ) розраховано як відношення вмісту ВМ в мікроедафотопах позаризосферної зони (на віддалі 10 м від чагарників) до ризосферної зони чагарників. Розрахунки результатів вимірювань і їх статистична обробка виконані з застосуванням електронних таблиць MicrosoftАгрохімічні аналізи ґрунтів проведено за Е. В. Арінушкіною (1970).

Анатомічні та цитологічні дослідження листків проводились за загально прийнятими методиками (Ченцова, ; Дорофєєва, ; Полушева, ).

ПРИРОДНІ УМОВИ МІСТА ЛЬВОВА

Характеристика геоморфологічної будови, ґрунтів, клімату, фітоценотичного покриву, рівнів забруднення території міста висвітлено в багатьох наукових працях (Андріанов, 1951; Койнов, 1963; Гуменюк, 1972; Кучерявий, 1981, 1999; Геник, 1994 та інш.).

Місто Львів знаходиться на межі двох височин – Розточчя та Поділля. Клімат формується під впливом повітряних мас з Євразії, Атлантичного океану та місцевої атмосферної циркуляції.

Ґрунти міста окультурені. Вони відрізняються від природних морфологічною будовою, водно-фізичними та агрохімічними власти-востями.

Антропогенізація природних ландшафтів та індустріальні форми господарювання у Львові є потужними факторами гемеробії і зміни ґрунтового і рослинного покривів міста, це відбилось на формуванні сучасних еколого-фітоценотичних поясів і заміні високої деревної рослинності низькою, культурною сегетальною і рудеральною (Кучерявий, ).

Місто Львів є важливим промисловим центром Європи. Його зараховують до міст з високим рівнем забруднення (Націон. доповідь, 1992), де на долю автотранспорту припадає 60-90% викидів. Сучасне екотопічне зонування у м. Львові проведено С. Я. Кондратюком та інш. (1991) методом ліхено-індикаційного аналізу за індексом чистоти повітря (IAP).

ЕКОТОПИ І СТРУКТУРА ЧАГАРНИКОВИХ КУЛЬТУРФІТОЦЕНОЗІВ В ЕКОСИСТЕМІ МІСТА

Екотопічна та структурна організація чагарникових культур-фітоценозів досліджувалось в різних зонах забруднення (дуже забруднені, забруднені, середньозабруднені і слабко забруднені).

Міські ґрунти під чагарниковими культурфітоценозами за походженням є природними і штучними (насипними). За типом та рівнем антропогенно-природної змінюваності це сірі лісові, сірі окультурені різної девасто-ваності, насипні двочленні, рідко – дерново-карбонатні і алювіально-перевідкладені. Найбільш поширеними є сірі окультурені, місцями в комплексі з насипними і сірі лісові ґрунти різного ступеню девастованості. Дернові, темно-сірі окультурені, темно-сірі лісові і насипні деградовані ґрунти є менш розповсюд-женими. В залежності від окультуреності потужність гумусового горизонту коливається від 14 до 70 см, а корененаселеного шару – від 30 до 70 см. В насипних ґрунтах маса і об’єм коріння в 2-5 разів більша в порівнянні з природними ґрунтами. Фізико-механічі показники ґрунтів мають у верхньому шарі (0-10 см) кислотність - рН 5,1-7,4 з тенденцією до її підвищення в слабо забрудненій зоні. ґрунти міста середньо- і збагачені на гумус (2-4% і 4-6%). За механічним складом вони супіщані і легкі суглинки. Едафотопи чагарникових культурфітоценозів можна віднести до мезо- і мегатрофних типів умов місцезростання.

Порівняно з умовами відкритої ділянки, чагарникові ценози "згладжують" амплітудні піки добової динаміки гідрометричних показників, мають позитивний екотопічний вплив. Температура на висоті 1,0 м, під кронами чагарникових ценозів сніжноягідника, бузини, жасмину, бузку, порівняно з відкритою ділянкою, в полудневий період в середньому в 1,27 раза нижча, а відносна вологість повітря – в 1,25 раза вища.

В рослинному покриві міста виділяються рядові латеральні і біогрупові парцелярні посадки чагарників. Такі типи просторової структури властиві для усіх урбоекотопічних зон забруднення. Типи змішування чагарників є моно- і полідомінантними. У слабо- і середньозабрудненій зонах зосереджено 72%, забрудненій – 16% і в дуже забрудненій – 12% площі чагарникових культурфітоценозів міста. Вертикальна структура чагарникових ценозів – двоярусна, чагарниково-трав’яниста, або триярусна деревно-чагарниково-трав’яниста. У міській екосистемі переважають чагарникові рудераль-ні угруповання, які за біоекологічними особливостями відносяться до ценоіндикаційних комплексів відкритих багатих місцезростань пажетниці багаторічної (Lolium perenne). Чагарникові ценози парків представлені ценоіндикаційними десильватизованими комплексами лісових бур'янів (кропиво-гравілатовим, подорожнико-кропивним). Ценоіндикаційний комплекс рудеральної трав'янистої рослинності в умовах місцезрос-тання чагарників характеризується як синантропний спонтанно-чагарниково-пажитницевий. Це свідчить про високий ступінь антропо-ге-ні-зації і синантропонізації чагарникових фітоценозів. За показни-ками екологічних режимів Д. М. Циганова (1993) чагарникові угрупо-ван-ня міста є близькими між собою.

НАГРОМАДЖЕННЯ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ У ҐРУНТАХ ТА ФІТОМАСІ ЧАГАРНИКІВ

Нагромадження важких металів у мікроедафо-топах чагарникових культурфітоценозів. Абсолютний вміст ВМ в грунті на об’єктах дослідження має статистично нормальний розподіл і відповідає фоновим значенням для окультурених сірих ґрунтів. Концентрації ВМ в ґрунті нижчі значень токсичних для рослин, наведених в літературних джерелах (Кабата-Пендиас, Пендиас, ). Зростання значення індексу чистоти атмосфери, за яким раніше було прозоновано і оцінено територію м. Львова (Кондратюк та інш., 1991, 1993), відповідає визначеним нами сумарним показникам забруднення ґрунту (рис. ). Це уможливлює використання IAP і Zc як для оцінки едафотопу, так і для зонування міста Львова.

Рис. . Індекси чистоти атмосфери і сумарні показники забруднення ґрунту (слабо (1), середньо (2) і дуже забруднена (3) зона).

Коефіцієнт геохімічної гетерогенності мікроедафотопу зміню-ється в залежності від індексу чистоти атмосфери. В слабо- і середньозабруднених урбоекотопічних зонах КГГМ є переважно менше одиниці, а у дуже забрудненій зоні цей показник постійно більше одиниці. Це засвідчує фітомеліоративну роль чагарників в цій урбоекотопічній зоні (табл. ).

Таблиця 1.

Коефіцієнти геохімічної гетерогенності мікроедафотопу в урбоекотопічних зонах забруднення.

Об’єкти | IAP | Важкі метали

Zr | Sr | Mn | Cr | Pb | Sn | Mo | V | Ni | Co

1 | 1 | 0,91 | 0,91 | 0,88 | 1,00 | 0,95 | 1,04 | 0,70 | 0,89 | 1,12 | 1,06

8 | 1 | 0,99 | 0,86 | 1,20 | 0,62 | 0,61 | 0,85 | 0,92 | 0,92 | 1,04 | 1,08

9 | 2 | 0,95 | 1,03 | 0,79 | 0,69 | 0,90 | 1,73 | 0,97 | 1,03 | 1,00 | 1,18

13 | 2 | 0,98 | 0,78 | 1,10 | 0,98 | 1,00 | 1,46 | 1,31 | 0,90 | 0,95 | 0,71

11 | 3 | 1,03 | 1,08 | 1,00 | 0,87 | 1,02 | 1,61 | 1,02 | 1,02 | 0,88 | 0,95

15 | 3 | 1,01 | 1,23 | 0,92 | 1,05 | 1,26 | 1,29 | 1,15 | 1,05 | 1,02 | -

16 | 3 | 1,02 | 1,10 | 1,26 | 1,11 | 1,10 | 1,29 | 1,33 | 1,02 | 1,15 | 1,06

Нагромадження важких металів листям чагар-ників. Середні значення нагромадження ВМ і коефіцієнти кореляції між ними в листках досліджуваних видів чагарників мало відрізняються. Встановлено, що нагромадження ВМ в мікроедафо-топах і листках має позитивну кореляцію Cr і Pb лише з мікроедафотопами позаризосферної зони (табл. ), що обумовлено міґрацією ВМ в системі ґрунт-рослина. За результатами кореляційного аналізу листків і мікроедафотопів ризосферної і позаризосферної зони під наметом жасмину асоціюються - Cr і Pb, бузку – Cr, Pb і Sn і сніжноягідника – Sr, Cr і Pb. Різна направленність вертикальної міґрації ВМ в різосферній зоні і поза нею вказують на біогеохімічне, фітомеліоративне значення чагарників.

Інтегральним показником фітомеліоративної та фітоіндикаційної ролі чагарників в урбоекотопічних зонах міста є коефіцієнт біологічного поглинання важких металів. За цим показником чагарники мають подібну тенденцію розподілу. У сніжноягідника білого КБП є дещо вищим у порівнянні з бузком і жасмином, особливо за стронцієм.

Таблиця 2.

Коефіцієнти кореляції вмісту ВМ в мікроедафотопах і листках чагарників.

Види чагарників | Мікроеда-фотоп | Важкі метали

Zr | Sr | Mn | Cr | Pb | Sn | Mo | V | Ni

Philadelphus coronarius | ПР | 0,2 | 0,5 | -0,3 | 0,7 | 0,6 | 0,1 | -0,2 | 0,5 | 0,0

Р | 0,1 | -0,5 | 0,0 | 0,3 | -0,2 | 0,2 | -0,1 | -0,9 | 0,1

Syringa vulgaris | ПР | 0,1 | 0,5 | -0,5 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | -0,2 | 0,5 | -0,6

Р | 0,0 | -0,3 | 0,1 | 0,2 | 0,1 | -0,1 | -0,2 | -0,4 | -0,7

Symphiricar-pus albus | ПР | 0,1 | 0,6 | 0,0 | 0,8 | 0,8 | 0,1 | -0,3 | 0,0 | 0,0

Р | 0,2 | -0,5 | 0,2 | 0,6 | 0,2 | -0,3 | -0,3 | -0,7 | 0,0

Примітка: ПР – позаризосферна зона, Р – ризосферна зона.

Прослідковується збільшення значень КБП елементів відповідно до наростання забруднення у міській екосистемі Львова (рис. ).

АНАТОМО-ЦИТОЛОГІЧНА РЕАКЦІЯ ЧАГАРНИКІВ НА ЗАБРУДНЕННЯ У МІСЬКІЙ ЕКОСИСТЕМІ

Анатомічні зміни у листках чагарників Товщина епідерми осінніх листків досліджених чагарників має видову специфіку. У слабо забрудненій зоні товщина верхньої епідерми листків бузку є найбільшою і становить 23,30,16 мкм. Менша вона у сніжноягідника (19,30,19мкм) і жасмину (19,90,40 мкм). Істотної різниці у товщині епідерми листків і кутикули між рослинами, які ростуть у слабо- і середньозабруднених зонах, не виявлено, лише прослідковується різниця між листками із слабо- і дужезабруднених зон. Товщина кутикули є видоспецифічною і становить у сніжноягідника 1,840,09 мкм, в бузку - 1,680,07 мкм, жасмину - 1,300,05 мкм. Число продихів є також видовою ознакою. У бузка налічується 2345 продихів, сніжноягідника - 2003 і жасмину - 1172. За показником частки стовбчастої і губчастої паренхім листки бузоку та сніжноягідника майже не відрізняються і однаково змінюються за зонами забруднення. В дуже забруднених зонах пошкодження листової пластинки може викликати плазмоліз паренхіми. В цілому, анатомічні зміни в листках за сучасних умов забруднення міста прослідковується слабко.

Рис. Коефіцієнти біологічного поглинання ВМ листками бузкуа), сніжноягідника (б), жасмину (в) у слабо (1), середньо (2) і дуже забрудненій (3) урбоекотопічних зонах міста; (КБП Sr поділено на 10).

Цитологічна реакція чагарників За показниками мітотичної активності спостерігається певна залежність за термінами фенофаз розвитку бруньок, а саме, її підвищення під кінець фенофази. Видова специфіка мітотичної активності слабо прослідковується. Але із збільшенням забруднення міста мітотичний індекс також збільшується в усіх чагарникових видів протягом двох років дослідження (рис. ).

За різних умов протікання мітозів, змінюється не лише мітотична активність, але і профазний індекс, і коефіцієнт фаз. В тканинах, де активно проходить поділ клітин, коефіцієнт фаз природно нижчий, а профазний індекс вищий.

Встановлено, що чим більший діапазон зміни величин рН ізоелектричної точки цитоплазми клітин, тим відповідно інтенсивніше протікають в меристемах метаболічні процеси та прискорюється початок підготовки клітин до поділу. Причому, ці цитологічні процеси активізуються в дуже забрудненій урбоекотопічній зоні.

Рис. . Мітотичний індекс в клітинах вегетативних бруньок чагарників у слабо–), середньо–), дуже забрудненій) урбоекотопічних зонах.

ПРИНЦИПИ СТВОРЕННЯ ЕКОЛОГІЧНО ЕФЕКТИВНИХ ЧАГАРНИКОВИХ КУЛЬТУРФІТОЦЕНОЗІВ У МІСЬКІЙ ЕКОСИСТЕМІ

В урбоекотопічних зонах середнього і сильного забруднення, у фітоценотичному покриві міста повинні домінувати чагарниково-трав’янисті угруповання з участю деревних видів. Досліджені чагарникові культуфітоценози мають широку екологічну амплітуду щодо техногенного забруднення, поглинання ВМ і від-ношення до едафічних факторів. Вони придатні для озеленення в усіх зонах забруднення міста, тому мають бути ценозо-виз-начальними, а за типом змішування моно- і полідомінантнми.

При створенні фруто- і стрипоценозів та їх реконструкції, в дуже забруднених і забруднених зонах міста Львова можна рекомендувати для озеленення 41, у середньозабрудненій зоні - 60, а в слабозабрудненій урбоекотопічній зоні - біля 67 видів і форм чагарників та ліан. Список їх для урбоекотопічних зон наведений в дисертаційній роботі. Для пратоценозів міста можна використати пропонований асортимент дерноутворюючих багаторічних трав (Лаптєв, 1983; Мицик, 1992).

Ландшафтні архітектори та фахівці зеленого будівництва, за художньо-декоративним принципом, створюють в міській екосистемі культурфітоценози різного типу.

ВИСНОВКИ І РЕКОМЕНДАЦІЇ

1. Основним методологічним результатом дисертаційної роботи, який базується на біогеоценотичному і фітоіндикаційному методах, є доведення можливості оцінити забруднення міської екосистеми ВМ через сумарний показник забруднення ґрунту, кореляційний аналіз нагромадження ВМ ґрунтом і листям чагарників, коефіцієнти геохімічної гетерогенності мікроедафотопу, біологічного поглинання ВМ, тобто фітомеліоративну роль чагарників у міській екосистемі.

2. В умовах міста ґрунти чагарникових культурфітоценозів є природними і насипними, а за типами і різновидами - сірими лісовими, сірими окультуреними різної девастованості, насипними двочленними, рідко - дерново-карбонатними і алювіально-перевідкладеними. Едафотопи за механічним складом відносяться до супіщаних та легких суглинків, за вмістом гумусу – до середньо- і збагачених, мають нейтральну реакцію з тенденцією до підвищення кислотності ґрунту в слабо забрудненій зоні. Вони відносяться до мезо- і мегатрофних типів умов місцезростання.

3. В біогеоценотичному покриві міста чагарникові культур-фітоценози займають 3% території і зустрічаються в усіх еколого-фітоцено-тичних поясах. В скверах і парках сформовані просторові дискретні рядові і біогрупові фітоценози. За складом доміну-ють монодомінантні - бузкові, сніжноягідникові, бузинові, бирючинові та полідомінантні різних комбінацій - бузково-жасминово-сніжно-ягідникові, бузково-бузиново-бирючи-нові, бузиново-жимолостиво-бирючинові та інші.

4. В трав'яному покриві сніжноягідникових, бузкових, бузинових, жасминових і бирючинових фітоценозів та їх складних угруповань переважають рудеральні види, які за біоекологічними особливостями відносяться до ценоінди-каційних комплексів відкритих багатих місцезростань. Домінуючим в фітоценотичному покриві міста є чагарни-ково-пажетницеві угруповання.

5. Нагромадження ВМ в мікроедафотопах і листках чагарників індикує забруднення міського середовища Cr, Ni, Pb, Sr. Сумарний показник забруднення ґрунту, коефіцієнти геохімічної гетерогенності мікроедафотопу і біологічного поглинання ВМ узгоджуються з еколого-фітоценотичними поясами міста і просторовим індексом чистоти повітря.

6. Листки жасмину, бузку і сніжноягідника за нагромадженням Sr Mn Zr характеризуються однаковими рядами розподілу і мають деяку особливість по Ni Sn Pb Cr V Mo.

7. Нагромадження забруднюючих ВМ в мікроедафотопах ризо-сфери залежить від урбоекотопічної зони міста. На дуже забрудненій території акумуляція забруднюючих ВМ в грунтах під чагарниками на 10-30% є меншою порівняно із грунтами без чагарникового покриву.

8. В міській екосистемі навантаження на рослину призводить до зменшення розмірів клітин і тканин, збільшення міжклітинного простору. За анатомічною будовою асиміляційний апарат досліджених чагар-ників є видоспецифічним і слабо змінюється в урбоекотопічних зонах міста.

9. Зростання мітотичної активності у меристемах верхівкових ростових бруньок, профазні індекси та коефіцієнти фаз залежить від фенологічних фаз розвитку чагарників та зрушення ізоелектричної точки в кисле середовище. В зоні з дуже високим рівнем забруднення цитологічний процес протікає швидше.

10. Досліджені види чагарників (бузок звичайний, сніжноягідник білий, жасмин садовий) разом з іншими видами рекомендуємо для формування ефективних чагарникових культурфітоценозів в усіх урбоекотопічних зонах м. Львова. Для дуже забрудненої і забрудненої зон рекомендується використовувати 41, у середньозабрудненій зоні - 60, а в слабозабрудненій урбоекотопічній зоні - 67 видів і форм чагарників та ліан.

Список наукових праць, опублікованих за темою дисертації

1. Дідошак О. В. Коефіцієнти біологічного поглинання важких металів листям чагарників у міській екосистемі м. Львова // Науковий вісник УкрДЛТУ. -–Львів: УкрДЛТУ. – 1999. – Вип. 9.11. – С. 128-134.

2. Дідошак О. В. Особливості нагромадження важких металів в мікроедафотопах чагарникових культурфітоценозів м. Львова // Науковий вісник УкрДЛТУ. – Львів: УкрДЛТУ. – 1999. – Вип. 9.12. – С. 21-26.

3. Дідошак О. В. Нагромадження важких металів листками чагарників у міській екосистемі м. Львова // Науковий вісник. Терноп.держ.педунівер. ім. В.Гнатюка. Серія: Біологія, № 1 (8). – 2000. – С. 43-46.

4. Дідошак О. В. (Гриб О. В.) Вміст важких металів у ґрунтах під чагарниками у Львові // Матеріали Першої всеукраїнської конференції “Теоретичні та прикладні аспекти соціоекології”. – Том 2. – Львів. – 1996. – С. 233-234.

5. Дідошак О. В. Чагарникові рудеральні угруповання м. Львова і їх геоботанічна характеристикаМатеріали Першого міжнародного семінару “Проблеми ландшафтної архитектури, урбоекології та озеленення населених міст”. – Том 1. – Львів, - 1997. – С. 111-119.

6. Дідошак О. В. Анатомічні дослідження листків декоративних чагарників у м. Львові // Матеріали Першого міжнародного семінару ”Проблеми ландшафтної архітектури, урбоекології та озеленення населених міст”. – Том 1. – Львів, - 1997. – С. 183-186.

7. Дідошак О. В. Роль деревних і чагарникових порід на Львівщині в детоксикації шкідливих забруднень навколишнього середовищаТези доповідей на науково-практичній конференції “Проблеми урбоекології і фітомеліорації”. – Львів. – 1991. – С.123.

8. Чернявський М. В., Кондратюк С. Я., Крамарець В. О., Геник Я. В., Дідошак О. В. Оцінка стану забрудненості середовища м. Львова // Матеріали 46-ої науково-практичної конференції Українського державного лісотехнічного університету. – Львів. – 1994. – С. 12-14.

9. Дідошак О. В., (Гриб О. В.), Галета В. М. Мікрокліматична роль чагарників // Тези міжнародної конференції “Лісотехнічна освіта і наука на рубежі ХХІ століття і сучасний стан, проблеми і перспективи”. – Львів. – 1995. – С. 53-54.

АНОТАЦІЇ

Дідошак О. В. Екологія чагарникових культурфітоценозів у міській екосистемі (на прикладі м. Львова). Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.16 – екологія, Дніпро-петровський державний університет, Дніпропетровськ, 2000.

Досліджено екотопічну і структурну організацію чагарникових культурфітоценозів в міській екосистемі Львова. Міські едафотопи середньо- і збагачені на гумус за механічним складом супіщані і легкі суглинки, мають слабокислу реакцію грунту і відносяться до мезо- і мегатрофних типів місцезростання. Чагарникові культурфітоценози займають 3% території міста і мають різну видову і просторову структуру. Визначено сумарні показники забруднення важкими металами едафотопів, їх просторову особливість, нагромадження важких металів фітомасою чагарників. Фітоіндикаційна та фітомеліоративна роль чагарників охарактеризована коефіцієнтами геохімічної гетерогенності мікроедафотопу і біологічного поглинання. За анатомо-цитологічними параметрами простежуються видова особливість і тенденції до їх зміни в залежності від рівня забруднення у міській екосистемі. Запропонований асортимент чагарниових видів для озеленення з врахуванням урбоекотопічних зон м. Львова.

Ключові слова: чагарники, культурфітоценози, урбоекосистема, важкі метали, фітоіндикація, зони забруднення.

Дидошак О.В. Экология кустарниковых культурфитоценозов в городской экосистеме (на примере г. Львова). Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата био-ло-гических наук по специальности 03.00.16 – экология, Днепро-петровский государственный университет, Днепропетровск, 2000.

На основании методического подхода, который базируется на биогеоценотическом и фитоиндикационном методах, доведена воз-можность оценить загрязнение городской экосистемы интегральными градиентами, такими как суммарный показатель загрязнения почвы тяжелыми металлами, коэффициенты геохимической гетерогенности микроэдафотопов и коэффициент биологического поглощения тяжелых металлов.

Исследована экотопическая и структурная организация кустарниковых культурфитоценозов, изучены физико-химические сво-й-ства почв города Львова, их загрязнение тяжелыми металлами. Эда-фотопы кустарниковых культурфитоценозов за содержанием гумуса относятся к средне- и обогащенным, имеют нейтральную кислотность, которая повышается в слабо загрязненной зоне. В биогео-цено-тичес-ком покрове города кустарниковые культур-фитоценозы образуют в скверах и парках дискретные биогрупповые и линейные сообщества. За составом доминируют монодоминантные – сереневые, снежноягод-ни-ковые, бузиновые, бирючиновые и полидоминантные различных комбинаций – серенево-жасминово-снежноягодниковые, серенево-бу-зи-ново-бирючиновые, серенево-жасминово-бирючиновые и др. В тра-вяном покрове кустарниковых ценозов преобладают спонтанно-кустар-никово-пажитницевый, ценоиндикационный комплекс.

Накопление тяжелых металлов в микроэдафотопах и листьях кустарников индуцирует загрязнение городской среды Cr, Ni, Pb, Sr. Суммарный показатель загрязнения почвы, коэффициенты геохимической гетерогенности микроэдафотопа и биологического накопления тяжелых металлов согласовывается с эколого-фитоценотическитми поясами и индексом чистоты атмосферы.

По накоплению тяжелых металлов исследованные виды кустарников имеют одинаковые ряды распределения Sr Mn Zr и некоторую особенность для Ni Sn Pb Cr V Mo.

Накопление загрязняющих тяжелых металлов в микроэда-фото-пах ризосферной зоны кустарников сопряжено с урбоэко-топическими зонами города. На очень загрязненной территории аккумуляция тяжелых металлов в почвах под кустарниками на 10-30 % меньше по сравнению с почвами, где кустарниковый покров отсутствует.

По анатомическому строению ассимилляционный аппарат кустарников видоспецифичен. Изменения в зависимости от зон загряз-нения прослеживаюются слабо. По значениям митотических и профаз-ных индексов, коэффициентов фаз, в вегетативных почках кустарни-ков, изменения сопряжены с ходом фенофаз. В зоне повышенного за-гряз-нения в меристемах вегетативных почек отмечен сдвиг изо-э-ле-ктри-чес-кой точки в кислую среду и увеличение клеточной митоти-ческой активности.

Исследованные кустарники и образовыанные ими культур-фито-ценозы имеют широкую экологическую амплитуду до техногенного загрязнения и поглощения тяжелых металлов, поэтому пригодны для широкого использования в озеленении города. Для озеленения города Львова предложен ассортимент кустарниковых видов с учётом зон загрязнения. В очень загрязненных и загрязненных зонах рекомен-дуется использовать 41, среднезагрязненной – 60 и слабозагрязненной урбоэкотопической зоне – 67 видов и форм кустарников.

Ключевые слова: кустарники, культурфитоценозы, урбоэко-система, тяжелые металлы, фитоиндикация, зоны загрязнения.

Didoshak О.V. Ecology of shrub culturephytocenosises in urban ecosystem (on example of t.- Manuscript.

Dissertation on competition of scientific degree of the candidate of biological sciences for speciality 03.00.16 - ecology, Dnipropetrovsk State University, Dnipropetrovsk, 2000.

Inquired of the ecotophic and structural organization of shrub culturephytocenosises in Lviv urboecosystem. Urboedaphotops are middle and high humus enriched and loamy sands and easy loams for the texture of soil, haves a subacid response of the soil moisture and classified as meso- and megatrophic types of the growing sites. Shrub phytocenosises occupied 3 % of the Lviv territory and haves different species and spatial structure. It was determined the summary pollution indexes by heavy metals of edaphotops, their spatial peculiarity and piling up of heavy metals of shrubs phytomass. A phytoindicative and phytomeliorative shrubs role is characterized by coefficients of geochemical microedaphotope heterogeneity and biological absorption. For anatomo - cytological parametrs traces a difference of form and tendencies to changes of the shrubs in dependence on pollution level in urban ecosystem. Offered assortment of shrub species for planting of greenery with taking into account of the Lviv urboecological zones.

Key words: shrubs, culturephytocenosises, urboecosystem, heavy metals, phytoindication, pollution (urboecological) zones.