Флора та популяції рідкісних видів Кремінського лісового масиву (Луганська область)

Размещено на http://allbest.ru

Автореферат дисертації

на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

Флора та популяції рідкісних видів кремінського лісового масиву (Луганська область)

1.ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Острівні лісові масиви степової зони України становлять особливий інтерес у флористичному, ботаніко-географічному та фітосозологічному аспектах. Пошук нових шляхів збереження фіторізноманіття та прогнозування його подальшого розвитку залишається головним завданням сучасної ботаніки. У зв'язку з цим всебічного вивчення заслуговують острівні ліси південного сходу України, які проникають глибоко в межі Степової зони і є форпостами лісової рослинності в степу. Найбільшим лісовим масивом південно-східної України є Кремінський лісовий масив (Кремінськи ліси). Він розташований в північно-західній частині Луганської області, на території Кремінського адміністративного району і земель м. Рубіжне.

Кремінськи ліси відзначаються багатством та своєрідністю флористичного складу, ряд раритетних видів рослин масиву занесений до Червоної книги МСОП, додатків до Бернської конвенції, списку рідкісних видів Європи, Червоної книги України та регіонального списку рідкісних видів Луганської області. Тому, для забезпечення наукових основ охорони фіторізноманіття лісового масиву необхідним є комплексне вивчення його рослинного покриву, а також стану популяцій рідкісних та зникаючих видів рослин.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційну роботу виконано у відділі природної флори Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка НАН України. Робота проводилася відповідно до наукової тематики відділу у 2000 - 2005 рр. - “Теоретичні основи формування інтродукційних популяцій з метою збереження рідкісних видів рослин ex situ” (325 - ПФ № 0100U00418) та “Наукові основи охорони та збагачення флористичного різноманіття ex situ” (342 - ПФ № 0105U00426).

Мета і завдання дослідження. Мета даної роботи - всебічно проаналізувати флору лісового масиву, дослідити стан та структуру популяцій окремих рідкісних та зникаючих видів рослин, дати созологічну оцінку фіторізноманіття регіону.

Для досягнення мети були постановлені наступні завдання:

? Оцінити сучасний стан рослинності Кремінських лісів, з'ясувати її динаміку під впливом природних та антропогенних факторів.

? Провести інвентаризацію видового складу судинних рослин Кремінських лісів, скласти анотований список видів.

?Виконати біоморфологічний, географічний, екологічний, еколого-ценотичний аналізи флори.

? Вивчити стан і структуру популяцій рідкісних та зникаючих видів флори лісового масиву.

? Дати созологічну оцінку фіторізноманіття, виділити та проаналізувати раритетну фракцію рослинного покриву, скласти картосхеми поширення рідкісних видів в регіоні.

? Виявити перспективні території для створення нових об'єктів природно-заповідного фонду в Кремінських лісах.

Об'єкт дослідження - Флора та популяції 9 рідкісних видів рослин Кремінських лісів: Tulipa quercetorum Klokov et Zoz, Platanthera bifolia (L.) Rich., Pulsatilla pratensis (L.) Mill., Dactylorhiza incarnata (L.) Soo, Iris pineticola Klokov, Fritillaria meleagroides Patrin ex Schult. et Schult. fil., Calla palustris L., Paris quadrifolia L., Matteuccia struthiopteris (L.) Tod.

Предмет дослідження - сучасний стан та структура флори, її созологічна оцінка та охорона, популяційний аналіз рідкісних видів рослин в регіоні.

Методи дослідження - польові (маршрутний та напівстаціонарний) та камеральні методи сучасної флористики, фітоценології, популяційної екології, а також методи математичної статистики.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше сформовано цілісне уявлення про рослинний покрив регіону. Встановлений видовий склад флори Кремінських лісів, яка налічує 944 види судинних рослин, що належать до 397 родів та 112 родин та проведений її аналіз. Виявлено нові місцезнаходження для 44 рідкісних видів флори Кремінських лісів (64 місцезнаходження). Вивчено стан та структуру популяцій рідкісних та зникаючих видів флори Кремінських лісів. Виявлений характер синантропізації флори лісового масиву. Здійснена созологічна оцінка фіторізноманіття Кремінських лісів, виділена та охарактеризована його раритетна компонента. Обґрунтовані шляхи оптимізації природно-заповідного фонду регіону.

Практичне значення одержаних результатів. Результати дисертаційної роботи пропонуються для широкого використання при моніторингу рослинного покриву регіону. За нашими рекомендаціями запропоновано створити нові об'єкти природно-заповідного фонду загальною площею 5413 га та включити їх до проектованого НПП "Сіверсько-Донецький". Наукові обґрунтування автора на створення заказників передані до Державної служби заповідної справи України та Луганського обласного управління Міністерства екології та природних ресурсів. Підготовлено у співавторстві описи рідкісного виду флори України Bulbocodium versicolor (Ker. - Gawl.) Spreng. до нового видання Червоної книги України. Результати досліджень використовуються при викладанні лекційних та лабораторних курсів і польових практик з ботаніки та екології в Луганському національному педагогічному університеті ім. Тараса Шевченка. Доповнено колекцію Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришко НАН України 10 рідкісними видами флори регіону.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є самостійним дослідженням дисертанта. Автор самостійно проводив збір фактичного матеріалу та його обробку. Фактичний матеріал зібрано безпосередньо під час польових досліджень та опрацювання гербарних фондів різних установ. Наукові положення, винесені на захист, дисертант отримав самостійно.

Апробація результатів дисертації. Результати та основні положення дисертаційної роботи були оприлюднені на II, IV та V Міжнародних наукових конференціях молодих дослідників "Теоретичні та прикладні аспекти інтродукції рослин і зеленого будівництва" (Умань, 2002 р.; Тростянець, 2004 р.; Київ, 2005 р.); I, II, III та IV Міжнародних наукових конференціях молодих вчених "Ліси Євразії" (Каменюки - Бєловежа, 2002 р.; Санкт-Петербург, 2003 р.; Рахів, 2004 р.; Чебаркуль - Єкатеринбург, 2005 р.); на конференціях молодих вчених ботаніків України "Актуальні проблеми ботаніки та екології" (Канів, 2004 р.; Умань, 2005 р.); на науково-практичній конференції "Збереження біорізноманітності на південному сході України" (Донецьк, 2004 р.); на Міжнародній науковій конференції "Біорізноманітність флори: проблеми збереження і раціонального використання" (Львів, 2004 р.); на Міжнародній науковій конференції "Інтродукція рослин на початку XXI століття: досягнення і перспективи розвитку досліджень" (Київ, 2005 р.); на засіданнях ученої ради НБС ім. М.М. Гришка НАН України.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 15 наукових праць, у тому числі 5 статей у фахових виданнях та 10 тез у матеріалах конференцій.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, 8 розділів, висновків, списку цитованих літературних джерел, який включає 368 найменувань. Дисертація викладена на 302 сторінках машинописного тексту, з них 151 сторінка основного тексту, і містить 34 рисунки, 22 таблиці та два додатки, обсягом 112 сторінок.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Природні умови регіону

Кремінськи ліси розміщені в зоні Лівобережного степу в північній частині помірно сухих степів Донецького басейну. Площа масиву - 42271 га. Північна межа Кремінських лісів проходить по населених пунктах Новокраснянка - Варварівка - Кудряшівка. Південна межа йде по р. Сіверський Донець. На сході межа проходить по р. Борова. Західна межа співпадає з адміністративною межею Луганської та Донецької областей.

Згідно флористичного районування (Дубовик, 1970; Дубовик, Клоков, Краснова, 1975) регіон розташований у південній частині Айдарської степової підобласті Старобільскої області південних відрогів Середньоросійської височини.

Згідно геоботанічного районування України (Геоботанічне.., 1977) він відноситься до Голарктичного домініону, Європейсько-Азіатської степової області, Причорноморської (Понтичної) степової провінції, Середньо-Донської підпровінції, Старобільского округу, Станично-Луганського району дубово-соснових, соснових і дубових лісів, заплавних луків та рослинності пісків.

В розділі наведено характеристику геолого-геоморфологічних умов, рельєфу, клімату, гідрологічної мережі, ґрунтів тощо.

Історія ботанічних досліджень в Кремінських лісах

В розділі наведено аналіз робіт, які містять інформацію про вивчення природи Кремінських лісів. Ботанічні дослідження в регіоні проводили В.Н. Сукачев (1902), М.В. Клоков (1916, 1922; Клоков, Лавренко, 1924; Клоков, Котов, Лавренко, 1926), Ю.Д. Клеопов (1929, 1933), М.І. Котов (1929, 1933, 1940), Ф.А. Гринь (1938), А.М. Краснова (1974), Г.І. Білик (1938, 1963), В.С. Ткаченко (1966, 1975), О.М. Дубовик (1963, 1964; Дубовик, Клоков, Краснова, 1975), Є.М. Кондратюк, Р.І. Бурда, В.М. Остапко (1985, 1987; Кондратюк, Бурда, 1979; Кондратюк, Бурда, Кучеревський, 1983; Кондратюк, Остапко, 1988; Кондратюк, Остапко, Кучеревський, 1978), Р.І. Бурда (1984, 1990, 1991; Бурда, Остапко, Ларин, 1995) В.М. Остапко (1986, 1987, 1995 а, 1995 б, 1999, 2005; Остапко, Тохтар, Бойко та ін., 2001), В.І. Оберто (1970, 1977), П.І. Кузнєцова (Кузнецова, Ніколаєва, Дика, 1979), Д.С. Івашин (Івашин, Ісаєва, Кузнєцова та ін., 1981), М.П. Дика (1963), Т.В. Сова (1998, 2000), Р.І. Ісаєва, В.Р. Маслова та ін. (1982, 1986, 1997, 2000 а, 2000 б, 2001), С.Ю. Попович, П.М. Устименко (1992, 1998) В.Ф. Дрель (2000; Дрель, Лесняк, 2002), Л.І. Лесняк (2001; Лесняк, Дрель, Конопля, 2001; Лесняк, Перегрим, 2001; Лесняк, Петренко, Рильська, 2002), О.М. Конопля (2001, 2002 а, 2002 б, 2004; Конопля, Лесняк, 2001) та ін.

В наведених працях містяться відомості про флористичний склад, рослинність певних угруповань, поширення деяких видів, об'єкти природно-заповідного фонду в регіоні, а також про популяційні дослідження окремих видів. Проте комплексний аналіз флори, стану та структури популяцій рідкісних видів в Кремінських лісах до цього часу не був проведений. Також не був складений конспект флори, не здійснена созологічна оцінка фіторізноманіття регіону.

об'єкти І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Об'єкти досліджень. Об'єктом флористичних досліджень була флора Кремінського лісового масиву. Об'єктами популяційних досліджень були ценопопуляції 9 рідкісних видів флори регіону, занесених до Червоної книги України (1996) або регіонально рідкісних, перебуваючих на межі ареалу, відомих на південному сході України з 1-3 місцезнаходжень.

Методика флористичних досліджень. Флористичні дослідження проводились протягом 4 років з 2001 по 2005 рр. на території Кремінського району та земель м. Рубіжне Луганської області, маршрутно-експедиційним та напівстаціонарним способами. За цей період було здійснено 11 експедиційних виїздів, під час яких проведено пошуки нових місцезростань рідкісних видів, а також перевірено окремі місцезнаходження, відомі за літературними та гербарними даними. Опрацьовано гербарні фонди Інституту ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України (KW), Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка НАН України (KWHA), Луганського національного педагогічного університету ім. Тараса Шевченка (KON), частково Донецького ботанічного саду (DNZ) та Інституту ботаніки ім. В.Л. Комарова РАН (LE). Номенклатура таксонів вищих судинних рослин подана за S.L. Mosyakin, M.M. Fedoronchuk (1999). Аналіз флори проведений за методиками О.І. Толмачова (1974, 1985, 1986), Б.А. Юрцева (1974, 1987), А.Г. Єленевського, Р.В. Камеліна (1987), Л.І. Малишева (1991), біоморфологічний аналіз за методикою К. Раункієра (1907, 1934) та І.Г. Серебрякова (1962, 1964), географічний аналіз за Ю.Д. Клеоповим (1938, 1990). Гербаризація рослин проводилась за методикою О.К. Скворцова (1977). Наукові обґрунтування на створення заповідних територій складались за методикою А.В. Подобайло (2001). Складено анотований список флори та картосхеми поширення рідкісних видів рослин.

Методика популяційних досліджень. При дослідженнях стану та структури популяцій спирались на ряд робіт Т.О. Работнова (1951, 1964), О.О. Уранова (1969, 1975), Л.І. Воронцової, Л.Б. Загоульнової (1979), Л.В. Денисової (1986), О.В. Смирнової (1987), М.А. Голубець (1990), К.А. Малиновського, Й.В. Царика (1986, 1991), Ю.А. Злобіна (1989, 1996). Підрахунок рослин різних вікових груп проводився на пробних ділянках. Розміри пробних ділянок від 1 до 100 м² (в залежності від кількості особин в популяції). При дослідженні вікової структури популяцій, онтогенетичні стани рослин виділялись за сукупністю морфологічних ознак, запропонованих Московською школою популяційних біологів (Л.А. Жукова, 1984; О.О. Уранов, 1975; Ценопопуляции.., 1976, 1977, 1986). Дослідження проводились в період цвітіння, оскільки в цей період зручніше виділяти онтогенетичні стани.

Рослинність Кремінських лісів

Класифікація рослинності. На основі літературних даних та проведених 410 геоботанічних описів наведено класифікаційну схему (за фізіономічною класифікацією) рослинності Кремінського лісового масиву. Схема доведена до груп асоціацій для лісової рослинності та до формацій для лучної, болотної та водної рослинності. Також в схемі наведені найбільш характерні асоціації.

Характеристика синтаксонів. Рослинний покрив Кремінських лісів складають лісові, лучні, болотні і водні угруповання. Лісова рослинність представлена свіжими, вологими і сирими дібровами, суборами, заплавними лісами, насадженнями Pinus sylvestris L. на місці вирубаних соснових лісів, а також посадками сосни на піщаній терасі з комплексом псаммофітної рослинності. У складі лучної рослинності переважають заплавні, заболочені й остепнені луки. У складі болотної рослинності зустрічаються папоротево-осокові, осокові і сфагнові болота. Водна рослинність представлена прибережно-водними і водними угрупованнями, що включають різні формації гідрофітних видів. В більшій частині Житлівського та Старокраснянського лісництв на місцях згорілих соснових культур представлені бур'яново-рудеральна рослинність. В розділі наводиться детальна характеристика вище вказаних угруповань лісового масиву.

В свіжих дібровах насіннєве поновлення пригнічено через недостатній рівень ґрунтових вод в заплаві. Це може призвести до випадіння Quercus robur L. з фітоценозів та порушення всього комплексу рослинності свіжих дібров. Дуб втрачає фітоценотичні позиції. Їх займає клен (Acer campestre L.) та ясен (Fraxinus exelsior L.), популяції яких є інвазійно-толерантними. Таким чином у свіжих дібровах спостерігається зміна едифікатора і формування кленово-ясенових лісів з участю дуба звичайного. В чагарниковому ярусі вологих дібров спостерігається випадіння з фітоценозів Frangula alnus Mill. та заміщення її Sambucus nіgra L. Угруповання сирих дібров не є стійкими. На їхньому місці формуються вільшняки з домішкою осики. Вербові угруповання в Кремінських лісах толерантні, проте на деяких їх ділянках у зв'язку з усиханням Salix alba спостерігається заміна останньої чагарниковими вербами (Salix acutifolia Willd., Salix cinerea L.). Одними з самих стійких лісових ценозів в Кремінських лісах є вільшняки. Однак, у зв'язку з вирубками вільхи, характерні для вільшняків види гинуть, а на відкриті ділянки проникають лісові види з сирих та вологих дібров. Субори в Кремінських лісах міцно втримують фітоценотичні позиції та мають тенденцію до розширення площі. На місцях вирубаних дерев суборів формуються березові гаї серед насаджень сосни. Насьогодні соснові ліси (бори) природного походження збереглись лише в Комсомольському лісництві і займають площу 585 га. На місці вирубаних соснових лісів зростають культури Pinus sylvestris. Лучні, болотні та водні фітоценози в регіоні є стійкими, їх видовий склад коливається в залежності від рівня води в заплаві.

флора Кремінських лісів

За даними наших досліджень флора Кремінських лісів налічує 944 види судинних рослин, які належать до 397 родів та 112 родин. На підставі зібраного матеріалу під час польових досліджень ми встановили нові місцезнаходження для 44 рідкісних та зникаючих видів флори регіону (64 місцезнаходження), перелік яких наведений в розділі. З флори Кремінських лісів, ймовірно, зниклі 10 видів рослин.

Систематичний склад. Виявлені в Кремінських лісах види рослин належать до чотирьох відділів, які за кількістю видів розміщені у такому порядку: Magnoliophyta - 926 видів, Polypodiophyta - 10 видів, Equisetophyta - 6 видів, Pinophyta - 2 види. Провідними у флорі Кремінських лісів є десять родин, які складають 60,38% (570 видів) видового складу. Найчисельнішою є родина Asteraceae - 137 видів, (14,51%). Наступні родини представлені такою кількістю видів: Poaceae - 118 видів (12,50%), Cyperaceae - 57 видів (6,04%), Fabaceae - 47 видів (4,98%), Scrophulariaceae - 43 види (4,56%), Caryophyllaceae - 41 вид (4,34%), Lamiaceae - 39 видів (4,13%), Rosaceae - 35 видів (3,71%), Ranunculaceae - 28 видів (2,97%), Brassicaceae - 25 видів (2,65%). Серединна частина родинного спектру представлена 11 родинами до яких належить від 6 до 24 видів. Решта родин включає від 1 до 5 видів. Провідна частина родового спектра сформована з 67 родів, які включають від 4 і більше видів. Загальна кількість видів, які об'єднані в перших десяти родах, становить 154 види, або 16,31% флори Кремінських лісів.

Біоморфологічний аналіз. В спектрі життєвих форм за класифікацією К. Раункієра види флори лісового масиву розподілені наступним чином: фанерофіти - 93 види (9,85%), хамефіти - 54 (5,72%), гемікриптофіти - 262 (27,75%), криптофіти - 382 (40,47%) (криптофіти-геофіти - 271 (28,71%), криптофіти-гідрофіти - 40 (4,24%), криптофіти-гелофіти - 71 (7,52%)), терофіти - 153 (16,21%).

За габітусом та тривалістю життєвого циклу переважають трав'янисті полікарпічні рослини 629 видів (66,63%). За характером вегетації домінують літньозелені рослини 640 видів (67,80%). За типом будови підземних пагонів переважають кореневищні види (401 вид; 42,48%). Серед них короткокореневищні складають 239 видів, довгокореневищні - 162 види. На другому місці знаходяться види з стрижнекореневою структурою підземних пагонів (221 вид; 23,41%). Меншу участь у флорі регіону відіграють бульбоутворюючі (23 види; 2,44%) та цибулинні (17 видів; 1,80%).

Географічний аналіз. Для визначення географічної структури флори Кремінськіх лісів нами за основу була взята класифікація геоелементів Ю.Д. Клеопова (1938, 1990). Флору регіону утворюють види, як з обширними полізональними, так і з ендемічними вузько локальними ареалами. Вони належать до наступних типів геоелементів: Плюрирегіонального (24 види), Голарктичного (140 видів), Бореального (68 видів), Євразійського (245 видів), Європейського (237 видів), Євросибірського (52 види), Субсередземноморського (53 види), Понтійського (86 видів). Також зареєстровано 4 види, які є ендеміками вузьких територій: (Centaurea donetzica Klokov, С. protogerberi Klokov - долини Сіверського Донця, Senecio borysthenikus (DC.) Andrz. - долини Дніпра і Дону, Tragopogon tanaiticus Klokov - Донецький ендемік).

Екологічний аналіз. За ступенем пристосування до водного середовища та вологості ґрунту у флорі Кремінських лісів найчисельнішими є мезофіти, (526 видів; 55,72%). Вони приурочені до сирих та вогких ґрунтів лісових та лучних фітоценозів, які поширені в південній частині масиву. Ксерофіти приурочені переважно до піщаних екотопів, які займають обширні площі на I та II терасах р. Сіверський Донець. Через значно розвинену річкову мережу в південно-східній частині регіону, вагома частка видів належить гігрофітам (113 видів; 11,97%) та гідрофітам (65 видів; 6,89%). Розподіл екологічних елементів за відношенням до родючості ґрунту та інтенсивності освітлення є характерним для лісових флор помірних широт.

Еколого-ценотичний аналіз. Для еколого-ценотичного аналізу флори Кремінських лісів нами була використана класифікаційна схема флороценотипів Р.В. Камеліна (1987). У флорі лісового масиву переважають види лучного (263 види; 27,86%) та лісового (228 видів; 24,15%) флороценотипів. Слід відзначити на низький відсоток зонального степового ценоелементу (94 види; 9,96%), який у флорі південного сходу України є переважаючим. Найбільш ендемічним є псаммофільний флороценотип, який однин з найдавніших в регіоні. Найбільшою рухомістю відзначається синантропофітон, представники якого можуть входити до складу решти флороценотипів.

Синантропізація флори. Синантропна флора Кремінських лісів налічує 147 видів (13,03%). Апофітна фракція складає 112 видів, адвентивна - 35 видів. В ході синантропізації флори відбуваються два процеси. З одного боку вимирання та пригнічення природних елементів флори, а з іншого - збагачення її антропофільними видами (адвентивними та місцевими). Адвентивна фракція флори проаналізована нами за часом заносу, за способом заносу та за ступенем натуралізації. 19 видів адвентивних рослин має північноамериканське походження, решта видів походить з Азії, Середземномор'я, або Західної Європи. Загалом поширення адвентивних видів іде більш інтенсивно з півдня на північ ніж у зворотному напрямку. Це призводить до ксеротифізації флори лісового масиву та до зникнення бореальних мезофітних видів.

історія формування флори Кремінських лісів

Процеси становлення та формування флори Кремінських лісів тісно пов'язані з флорогенезом Середньоросійської височини та Донецького Кряжу. Донецький кряж та південно-західну частину Середньоросійської височини слід вважати рефугіумами лісової рослинності в період, коли на прилеглих територіях в ранню суху фазу постгляциалу панувала степова рослинність. В подальшому ліси мігрували на вододіли. Цьому сприяла добре розвинута річкова мережа регіону, яка сформувалась вже наприкінці неогену. Особливий інтерес викликає походження бореального елементу, який у флорі Кремінських лісів представлений значною кількістю видів. У зв'язку з процесами просування льодовика з півночі на південь флора регіону збагачувалась бореальними елементами. З відступом дніпровського "язика" льодовика в долині Сіверського Донця та його приток виникають сприятливі умови для розвитку прибережно-водної, лучної та болотної рослинності бореального типу. Знаходження на території Кремінських лісів викопних решток сосни О.П. Фісуненко і В.І. Жадан (1994) вказують на панування в той час світлохвойних борів. Подальші потепління та підвищення вологості сприяли поширенню неморальних видів в Кремінських лісах. Соснові ліси поступились місцем широколистяним і збереглись лише у вигляді островів.

Сучасний стан популяцій окремих рідкісних видів рослин Кремінського лісового масиву

Tulipa quercetorum Klokov et Zoz. В Кремінських лісах виявлений нами в 10 локалітетах у Веригінському, Серебрянському та Комсомольському лісництвах. Популяції цього виду стрічкового типу, які приурочені до заплавних дубово-в'язових лісів. Для порівняння відзначимо, що в Чорному лісі (Знам'янський район Кіровоградської області) вид приурочений до дубово-грабових лісів. Максимальна щільність особин в ценопопуляціях дорівнює 17 ос./м² мінімальна - 8 ос./м². При дослідженні вікової структури встановлено, що спектри онтогенетичних станів повночленні. На всіх модельних площадках був отриманий пік на імматурні та віргінільні особини (рис. (І)). Індекс віковості за Урановим (?) = 0,3-0,4. Популяції поновлюються переважно вегетативним шляхом. Наші дані узгоджуються з даними по популяціям виду в інших частинах ареалу. Це свідчить, що в Кремінських лісах Tulipa quercetorum сформував стійкі гомеостатичні популяції з середнім рівнем чисельності та життєвості, однак тенденцій щодо розширення площі не спостерігається.

Platanthera bifolia (L.) Rich. Зафіксований в 4 локалітетах у Серебрянському та Веригінському лісництвах. Популяції виду локального типу. Локалітет в околицях озера Клешня Серебрянського лісництва приурочений до дубово-ясенового лісу. У Веригінському лісництві локалітет приурочений до екотону між дубово-сосновим лісом та до кострицево-куничниковим луком. В останніх двох локусах вид зростає в суборі. Щільність особин в описаних локалітетах коливається від 2 до 12 ос./ м². Дослідження вікової структури показало, що максимум вікових груп припадає на генеративні особини (рис. (ІІ)). ? = 0,7-0,8. Таким чином Platanthera bifolia в Кремінських лісах має широку еколого-ценотичну амплітуду. Частіше він приурочений до терасових дубово-соснових лісів. Вид характеризується повночленними правосторонніми спектрами онтогенетичних станів і має популяції толерантного типу.

Pulsatilla pratensis (L.) Mill. В Кремінських лісах вид зафіксований в 4 локалітетах. Ми дослідили стан та структуру ценопопуляцій виду в двох виявлених нами локалітетах. Перший локалітет знаходиться в околицях Комсомольського лісництва, другий - в Серебрянському лісництві в околицях урочища "Белаусова садка". Вид приурочений до дубово-соснових та соснових лісів. Середня щільність особин - 8-12 ос./ м². В спектрах популяцій виду спостерігається два максимуми, один з яких припадає на особини підросту, а другий на генеративні вікові групи (рис. (ІІІ)). Наведені дані свідчать, що в Кремінських лісах Pulsatilla pratensis приурочений до угруповань Pineta sylvestris та Querceto (roboris) - Pineta (sylvestris). Популяції виду стійки, гомеостатичні і міцно втримують позиції у фітоценозах.

Dactylorhiza incarnata (L.) Soo. Виявлений нами в двох локалітетах. Перший виявлений в Серебрянському лісництві в околицях озера Клешня на території ботанічного заказника "Серебрянський". Другий знаходиться в околицях кордону Прелипчанський (на скороді) цього ж лісництва. Популяції виду локального типу. В Кремінських лісах він приурочений до свіжих заплавних луків формації Poaeta pratensea. Популяції з невеликою чисельністю особин 1-4 ос./ 10 м². Загальна чисельність популяції на території ботанічного заказника Серебрянський близько 30 генеративних особин. У віковий структурі переважають генеративні онтогенетичні стани (рис. (ІV)). ? = 0,7. Таким чином ценопопуляції Dactylorhiza incarnata в Кремінських лісах характеризуються невисокою чисельністю та повночленними правосторонніми спектрами онтогенетичних станів.

Iris pineticola Klokov Знайдений нами в 3-х локалітетах, на піщаній боровій терасі Серебрянського та Веригінського лісництв. В усіх 3 локалітетах Iris pineticola зростає в культурах Pinus sylvestris. Популяції стрічкового типу. Чисельність від 2 до 7 генеративних пагонів на м². Вікові спектри повночленні з переважанням віргінільних вікових станів (рис. (V)). Розмножується як насінням так і вегетативно. Популяції міцно втримують позиції в фітоценозі. Наші дані в цілому узгоджуються з даними по віковій структурі цього виду в регіоні (Конопля, 2004). Проте ми не виявили для цього виду субсенільних особин.

Fritillaria meleagroides Patrin ex Schult. et Schult. f. За нашими даними на території Кремінського лісового масиву Fritillaria meleagroides відомий з чотирьох локалітетів, приурочених до заплави р. Сіверський Донець та озер-стариць. Локалітет в околицях озера Чернікове Серебрянського лісництва приурочений до екотону між дубо-в'язовим лісом та заплавним луком. В інших локалітетах Fritillaria meleagroides зростає на заплавних луках формацій Festuceta pratensea та Poeta pratensea. Щільність коливається від 4 до 14 ос/м². Спектри онтогенетичних станів популяцій Fritillaria meleagroides в Кремінських лісах повночленні. В них переважає генеративна фракція (рис. (VI)). ? = 0,4-0,6. Це свідчить, що вид втримує позиції у відповідних ценозах. Такий тип вікових спектрів популяцій роду Fritillaria характерний для регіонів з помірним антропогенним впливом. В місцях з посиленим впливом у віковій структурі популяцій максимум зміщується на прегенеративну фракцію.

Calla palustris L. Для території Кремінських лісів вид відзначався 1916 р. М.В. Клоковим (Клоков, 1916). З цього часу повторних знахідок не було. У 2000 р. вид був знайдений в Серебрянському лісництві в околицях озера Чернече (Червона…, 2003). Ми також підтверджуємо це місцезнаходження. Популяція приурочена до вологого вільшняка формації Alnetum (glutinosae) і має площу приблизно 1 га. Вона нараховує близько 2 тис. особин. У вікових спектрах один максимум припадає на прегенеративну фракцію, а інший на генеративну (рис. (VII)). Популяція міцно втримує фітоценотичні позиції.

Paris quadrifolia L. На сьогодні для південного сходу України достовірно відоме одне місцезнаходження виду в околицях хутора Піщаний, болото Хрящувате (Житлівське лісництво Кремінського ДЛМГ). Популяція приурочена до вологого чорновільхового лісу і займає площу 0,5 га. У 2002р. ми нарахували 264 особини. Новими генераціями особин популяція поновлюється переважно вегетативним шляхом. В ній переважають генеративні та субсенільні особини (рис. (VIII)). ? = 0,74. Життєвість популяції у порівнянні з популяціями Київської області знижена. Це свідчить, що популяція втрачає позиції у фітоценозі.

Matteuccia struthiopteris (L.) Tod. Для південного сходу України цей вид відомий з 2 локалітетів, обидва з яких знаходяться в Кремінських лісах. Перший знаходиться на території урочища "Сафоново", а другий в околицях озера Чернікове Серебрянського лісництва. Ці локалітети приурочені до мокрих чорновільшняків. Популяція на території ур. Сафоново має вигляд лінійної смуги шириною 0,5 км і довжиною до 1 км. Чисельність спорофітів популяції нараховує близько 4000 тис. особин (рис. (IX)). Популяція в околицях озера Чернікове займає площу 0,7 га і нараховує близько 200 генеративних особин. Таким чином, в Кремінських лісах Matteuсcia strutiopteris сформував стійкі гомеостатичні популяції, які міцно втримують фітоценотичні позиції у вільхових ценозах. При відсутності антропогенного впливу популяції цього виду й надалі будуть стійкими компонентами фітоценозів.

Рис. Спектри онтогенетичних станів популяцій I - Tulipa quercetorum, II - Platanthera bifolia, III - Pulsatilla pratensis, IV - Dactylorhiza incarnata, V - Iris pineticola, VI - Fritillaria meleagroides, VII - Calla palustris, VIII - Paris quadrifolia, IX - Matteuccia struthiopteris в Кремінських лісах.

Охорона рідкісних та зникаючих видів флори КРЕМІНСЬКИХ ЛІСІВ

Созологічна оцінка лісового масиву. Раритетна фракція флори лісового масиву налічує 152 види, що становить 16,5% загальної кількості. З них 2 види (Crataegus ukrainica Pojark, Vincetoxicum rossicum (Kleop.) Barbar.) занесені до Червоної книги МСОП, 2 види (Salvinia natans (L.) All., Liparis loeselii (L.) Rich.) до додатків Бернської конвенції, 11 видів до Європейського Червоного списку, 35 видів до Червоної книги України. Решта видів внесена до природоохоронного списку Луганської області. Для аналізу раритетної фракції флори Кремінських лісів нами використана класифікація категорій рідкісних та зникаючих видів (IUCN Red List Categories), запропонована та затверджена МСОП 30 листопада 1994 року. Вісім синтаксонів Кремінських лісів занесені до Зеленої книги України. В розділі наведена характеристика цих синтаксонів та особливості поширення в регіоні.

Наукові обґрунтування на створення нових об'єктів природно-заповідного фонду. Зважаючи на високу фітосозологічну цінність Кремінських лісів, слід вживати комплекс охоронних заходів, спрямованих на збереження його рідкісних видів та рослинних угруповань. Слід зазначити на надзвичайно низький відсоток природно-заповідних об'єктів на території регіону досліджень. На сьогодні в Кремінських лісах існує лише один ботанічний заказник та три ботанічні пам'ятки природи. Площа заповідних територій лісового масиву становить лише 1,25% від загальної. У зв'язку з цим до державної служби заповідної справи Міністерства екології та природних ресурсів України нами подані обґрунтування та необхідні документи на створення в Кремінських лісах Луганської області ряду нових об'єктів природно-заповідного фонду.

Ботанічний заказник загальнодержавного значення урочище „Сафоново”. Площа - 21,7 га. Урочище „Сафоново” являє собою заболочену котловину з мокрим чорновільховим типом лісу. Основною лісоутворюючою породою є Alnus glutinosa у віці 55 років І-ІІ бонітету. Підлісок розріджений, в ньому домінує Sambucus nigra та Frangula alnus. На схилах котловини домінують різні види папоротей: Athyrium filix-femina (L.) Roth, Thelypteris palustris Schott., Dryopteris carthusiana (Vill.) H.P. Fuchs, Dryopteris cristata (L.) A. Gray. В заказнику зберігатимуться рослинні угруповання з участю реліктової папороті Matteucсia struthiopteris. Для південного сходу України відомо лише два локалітети цього виду і обидва знаходяться в Кремінських лісах, перебуваючи тут на південній межі ареалу. З фітосозологічної точки зору значний інтерес становить зростання на цій території рідкісних видів рослин, які занесені до Червоної книги України: Salvinia natans, Epipactis palustris (L.) Crantz. Також слід відзначити, що на території урочища “Сафоново” зростають регіонально рідкісні види рослин, перебуваючи тут на межі ареалу. Зокрема, Archangelica officinalis Hoffm., Chrysosplenium alternifolium L., Potentilla palustris L., Circea lutetiana L., Carex appropinquata Schum., Carex limosa L., Poa remota Forsell. На південному сході України ці види відомі з 1-3 місцезнаходжень.

Таким чином урочище, яке запропоновано до заповідання, має велику наукову та фітосозологічну цінність. Забезпечення охорони угруповань з участю Matteuccia struthiopteris має важливе значення в контексті збереження рослинності України.

Ботанічний заказник місцевого значення „Серебрянський”. Ми пропонуємо розширити площу існуючого ботанічного заказника з 400 га до 5413 га. Проектований заказник „Серебрянський” розміщений в південно-західній частині лісового масиву. Його західна межа співпадає з межею Донецької області, південна - проходить по р. Сіверський Донець, на півночі заказник межує з Веригінським лісництвом, на сході з Комсомольським. Із загальної площі заказника 90% (4915 га) становлять лісові землі. Серед лісових земель 4487 га вкрито лісом, а 418 га складають не лісові землі (луки, озера, болота та ін.).

На цій території сформувався своєрідний мозаїчний комплекс широколистяних та хвойних лісів, трав'янистих боліт, лучної і водної рослинності, який охоплює близько 70% раритетного флорофонду Кремінських лісів. Територія ботанічного заказника „Серебрянський” є мало прохідною, а рослинність майже непорушена антропогенним впливом. Крім того, сюди включено середньовікові соснові ліси, які зростають на другій боровій терасі. Це одне із найпівденніших місцезростань соснових лісів природного походження.

Ми вважаємо, що описані вище об'єкти потрібно включити до проектованого НПП "Сіверсько-Донецький", структура та функціональне зонування якого наведена в працях С.Ю. Поповича, П.М. Устименка (1992). Земельний фонд парку відноситься до Житлівського, Новокраснянського, Старокраснянського, Веригінського, Комсомольського та Серебрянського лісництв Кремінського ДЛМГ.

Основним типом рослинності є лісова, яка охоплює близько 85 % площі НПП (70 % припадає на соснові ліси). Закономірності розподілу фітоценозів у загальних рисах є типовими для всієї лівобережної частини долини Сіверського Донця. Геоморфологічно лісові ценози виражені в заплаві та на другій боровій терасі. Таким чином в НПП "Сіверсько-Донецький" будуть охоронятись заплавні та терасові лісові угруповання лівобережжя Сіверського Донця, які в заповідних об'єктах в достатній мірі ще не представлені. Організація парку сприятиме розширенню мережі поліфункціональних природоохоронних об'єктів Донбасу та України.

ВИСНОВКИ

Вперше проведено комплексний аналіз рослинного покриву регіону, установлено його флористичні та созологічні особливості, вивчено стан та структуру популяцій 9 рідкісних видів рослин, запропоновано створити нові об'єкти природно-заповідного фонду.

1. До складу флори Кремінських лісів входить 944 види судинних рослин, які належать до 112 родин та 397 родів. 10 видів рослин (Acorus calamus, Centaurea margaritacea, Drosera rotundifolia, Eriophorum angustifolium, Eriophorum gracile, Eriophorum latifolium, Gentianella lingulata, Pyrola chlorantha, Trapa natans, Viola palustris), ймовірно, зникли з території регіону.

2. Спектр провідних родин флори Кремінських лісів налічує 570 видів (60,38%). За чисельністю видів переважають родини Asteraceae (137 видів), Poaceae (118 видів), Cyperaceae (57 видів), Fabaceae (47 видів). Аналіз систематичної структури флори регіону свідчить про її перехідний характер між флорами Бореальної та Середземноморської флористичних областей.

3. За системою життєвих форм К. Раункієра у флорі Кремінських лісів переважають криптофіти (40,47%), та гемікриптофіти (27,75%). Значний відсоток терофітів (16,21%) пов'язаний з антропогенним впливом. В спектрі біоморфологічних типів І.Г. Серебрякова за тривалістю життєвого циклу домінують полікарпічні трави (66,63%), за характером вегетації пануючою є група літньозелених рослин (67,80%), за типом підземних пагонів переважають короткокореневищні (25,32%) та каудексові (23,41%) види. Загалом спектр життєвих форм флори Кремінських лісів в більшій мірі відображає пристосування видів до ценотичних умов широколистяних та хвойних лісів, ніж до кліматичних умов Степової зони.

4. Географічна структура флори Кремінських лісів сформована переважно видами з Євразійським (25,95%), Європейським (25,11%) та Голарктичним (14,83%) типами геоелементів, що є характерним для Східноєвропейських лісостепових флор. Аналіз ендемічних видів флори регіону вказує на генетичний зв'язок з флорами південних відрогів Середньоросійської височини і Донецького кряжу.

5. В спектрі екологічних елементів флори Кремінських лісів переважають мезофіти (55,72%). Великий відсоток гігро- та гідрофітів (11,97%; 6,89%) пояснюється значно розвинутою гідрографічною мережею на території лісового масиву.

6. У складі флори Кремінських лісів переважають види лучного (27,86%), лісового (24,15%) флороценотипів. Багатство лісового флороценотипу пов'язане з основною роллю лісових ценозів у формуванні рослинного покриву регіону. Незначне переважання лучного флороценотипу над лісовим пояснюється більшою флористичною різноманітністю луків. Низький відсоток зонального степового флороценотипу пов'язаний з невідповідністю едафічних та ценотичних умов Кремінських лісів екологічним потребам степових видів. Псаммофільний флороценотип є одним з найдавніших, про що свідчить наявність у його складі всіх вузько локальних ендеміків регіону.

7. Синантропна флора Кремінських лісів налічує 147 видів (15,57%) з них адвентивна фракція становить 35 видів (3,71%). Серед адвентивних видів за часом заносу переважають кенофіти (88,57%). За способом імміграції домінують ергазіофіти (51,43%). За ступенем натуралізації по 37,14% припадає на ефемерофіти та епекофіти. Антропогенний вплив на рослинний покрив регіону посилює процеси ксеротифізації, що призводить до інсуляризації популяцій і повного зникнення бореальних видів ценотично пов'язаних з сфагновими болотами.

8. Аналіз ценопопуляцій 9 рідкісних видів флори Кремінських лісів показав, що стійкі гомеостатичні популяції в регіоні мають Tulipa quercetorum, Pulsatilla pratensis, Platanthera bifolia, Dactylorhiza incarnata, Iris pineticola, Fritillaria meleagroides, Calla palustris, Matteuccia struthiopteris. Популяції зазначених видів характеризуються високою чисельністю, повночленними спектрами онтогенетичних станів і міцно втримують фітоценотичні позиції. Єдина на південному сході України популяція Paris quadrifolia має невисоку чисельність, правосторонній віковий спектр і втрачає позиції у фітоценозі.

9. Раритетна фракція флори лісового масиву налічує 152 види, що становить 16,5% загальної кількості. З них 2 види (Crataegus ukrainica, Vincetoxicum rossicum) занесені до Червоного списку МСОП, 2 види (Salvinia natans, Liparis loeselii) до додатків Бернської конвенції, 11 видів до Європейського Червоного списку, 35 видів до Червоної книги України. Решта видів охороняється у Луганській області. До Зеленої книги України занесено 8 синтаксонів. За результатами созологічної оцінки запропоновано створити нові об'єкти природно-заповідного фонду в регіоні, загальною площею 5413 га та включити їх до проектованого НПП "Сіверсько-Донецький".

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

флора кремінський ліс

1. Мельник В.І., Гриценко В.В., Шевченко Д.Ю. Ареал, эколого-ценотические условия местообитаний и структура популяций Bulbocodium versicolor (Ker-Gawl.) Spreng. (Melanthiaceae) // Інтродукція рослин. - 2006 - № 1. - С. 23-36.

2. Мельник В.І., Шевченко Д.Ю., Лесняк Л.І. Рослинність Кремінських лісів (Луганська область) // Вісник Полтавського держ. пед. університету. - 2004, Вип. 4 (37). - С. 39-50.

3. Шевченко Д.Ю. Флористичне різноманіття Кремінського лісового масиву // Інтродукція рослин. - 2005 - № 2. - С. 3-9.

4. Шевченко Д.Ю., Конопля О.М., Лесняк Л.І. Видове різноманіття та стан популяцій роду Veronica (L.) у Луганській області // Вісник Луганського держ. пед. університету ім. Тараса Шевченка - 2000, № 6 (26). - С. 47-53.

5. Шевченко Д.Ю., Лесняк Л.І. Стан популяцій видів роду Veronica L. лісових біотопів Луганської області // Вісник Луганського держ. пед. університету ім. Тараса Шевченка. - 2000, № 11 (31). - С. 7-11.

6. Шевченко Д.Ю. Географический анализ флоры Кременских лесов (Луганская область) // Матер. II Междунар. конф. молодых ученых "Леса Евразии в ХХI веке: Восток-Запад". - М.: МГУЛ, 2002. - С. 114-115.

7. Шевченко Д.Ю. Рідкісні види рослин Кремінського лісового масиву (Луганська область) // Матер. ІІ Міжн. наук. конф. молодих дослідників "Теоретичні та прикладні аспекти інтродукції рослин і зеленого будівництва". - К.: Фітосоціоцентр, 2002. - С. 78-79.

8. Шевченко Д.Ю. Редкие растительные сообщества Кременских лесов (Луганская область) // Матер. ІІІ междунар. конф. молодых учёных „Леса Евразии - Белые ночи”. - М: МГУЛ, 2003. - С. 192-193.

9. Шевченко Д.Ю. Рідкісні рослинні угруповання Кремінських лісів (Луганська область) // Матер. міжн. конф. "Біорізноманітність флори: проблеми збереження і раціонального використання". - Львів, 2004. - С. 121-122.

10. Шевченко Д.Ю. Систематичний аналіз флори Кремінських лісів // Матер. ІV межд. конф. молодых учёных "Леса Евразии - Восточные Карпаты". - М: МГУЛ, 2004. - С. 182-183.

11. Шевченко Д.Ю. Флористичні особливості проектованого ботанічного заказника загальнодержавного значення урочище „Сафоново” в Кремінських лісах Луганської області // Матер. науково-практ. конф. "Збереження біорізноманітності на південному сході України". - Донецьк, 2004. - С. 82-83.

12. Шевченко Д.Ю. Походження флори Кремінських лісів // Матер. конф. молодих учених-ботаніків "Актуальні проблеми дослідження та збереження фіторізноманіття". - К., 2005. - С. 74-75.

13. Шевченко Д.Ю. Стан популяцій Matteuccia struthiopteris (L.) Tod. у Кремінських лісах Луганської області // Матер. міжнар. наук. конф. "Інтродукція рослин на початку ХХІ століття: досягнення і перспективи розвитку досліджень". - Київ: Фітосоціоцентр, 2005. - С. 135-137.

14. Шевченко Д.Ю., Накопюк І.П. Поширення та стан популяцій Fritillaria meleagroides Partin ex Schult f. в Кремінських лісах Луганської області // Матер. V Міжнар. наук. конф. молодих дослідників, присвяченої 70-річчю Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка НАН України "Теоретичні та прикладні аспекти інтродукції рослин і зеленого будівництва". - Київ: Фітосоціоцентр, 2005. - С. 53-55.

15. Шевченко Д.Ю., Резцов О.О. Фітосозологічна оцінка Кремінського лісового масиву (Луганська область) // Матер. ІV Міжн. наук. конф. молодих дослідників "Теоретичні та прикладні аспекти інтродукції рослин і зеленого будівництва". - Київ: Фітосоціоцентр, 2004. - С. 76-77.

Размещено на Allbest.ru