Сукцесії фітоценозів у межах Подорожненського сірчаного кар’єра

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 581.55

СУКЦЕСІЇ ФІТОЦЕНОЗІВ У МЕЖАХ ПОДОРОЖНЕНСЬКОГО СІРЧАНОГО КАР'ЄРА

У.Р. Назаровець, В.П. Оліферчук, Л.І. Копій, М.Л. Копій

Національний лісотехнічний університет України

Виділено основні стадії первинного розвитку рослинного покриву у межах Подорожненського сірчаного кар'єра: сингенетичні та ендоекогенетичні. Наведено їх характеристику та спрогнозовано можливий подальший розвиток. Визначено основні закономірності формування рослинного покриву в межах досліджуваної території. Встановлено видовий склад та структуру рослинних угруповань піонерного типу заростання. З'ясовано, що на початковому етапі у складі піонерних угруповань домінують полікарпіки з перевагою однорічників (близько 76%), дворічників (10) та незначна кількість полікарпічних багаторічників (близько 14%). Проаналізовано етапи формування рослинності на рекультивованих відвалах та виділено видовий склад і структуру асоціацій мати-й-мачухи, куничника наземного та грястиці збірної.

Ключові слова: сукцесія, асоціація, біоморфа, видовий склад, рекультивовані відвали.

рослинний покрив піонерний рекультивований

Сукцесії є однією з форм динаміки рослинних угруповань поряд із флуктуаціями, еволюцією та порушеннями [1]. На сучасному етапі розвитку фітоценології найпоширенішим є визначення сукцесії як процесу незворотної реорганізації фітоценозу, що зумовлює зміну одних ценозів іншими на певній ділянці незалежно від характеру і природи чинників впливу [2-4].

З огляду на особливості техногенних новоутворень сірчаних родовищ, процес формування і подальший розвиток рослинного покриву розглядається як первинні сукцесії, котрі за своєю природою є сингенетичними та ендоекогенетичними водночас. Сингенетичні сукцесії залежать від рослин та їх розмноження і не супроводжуються істотними змінами екологічної ситуації. На відміну від ендоекогенетичних сукцесій, для розвитку яких потрібен сформований фітоценоз, сингенез може відбуватися на субстратах, позбавлених рослинного покриву. Незважаючи на те що ці два типи сукцесій різняться за своєю природою, вони здебільшого реалізуються паралельно, хоча і з деяким відставанням ендоекогенезу [5]. Тривалість реалізації вказаних типів сукцесій є різною. Для сингенезу властивим є порівняно короткий період -- у межах десятиліть. Ендоекогенетичні зміни зазвичай тривають набагато довше. З огляду на інтенсивність та характер змін рівня організації фітоценозів за заростання відвалоутворювальних порід, такі сукцесії потрібно класифікувати також як зміни розвитку [6]. За таких змін відбувається не кардинальна перебудова зрівноваженого стану системи, а поступовий його розвиток відповідно до змін еколого-ценотичної ситуації, що завершується формуванням термінального угруповання. Поряд із тим таке угруповання не слід розглядати як абсолютно стабільне, а лише як фазу розвитку фітоценозу.

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводили шляхом закладання експериментальних ділянок у межах Подорожненського кар'єра. За допомогою геоботанічних методів досліджень та шкали Друде встановлювали рясність переважаючих видів рослин та їх проективне покриття у відсотках [7]. відкладах, унеможливлює розвиток на них рослинного покриву без проникнення діаспор із-за меж техногенного субстрату. Тому такі сукцесії охоплюють міграцію діаспор, закріплення рослин, формування і послідовні зміни фітоценозів.

Рослинні угруповання формуються насамперед поблизу основи пологих схилів навколо водойми. За загального 10-20%- го проективного покриття вони у місцях акумуляції діаспор можуть сягати 60%. Загалом, у складі піонерних угруповань на відвалах спостерігається значна кількість видів трав монокарпічного типу розмноження. До їх складу відносять однорічники -- 76% та дворічники -- 10%. Частка полікарпічних багаторічних трав становить менше ніж 14% від їх загальної кількості. Таке співвідношення свідчить про домінування на початкових етапах заростання видів монокарпічного типу біоморф, які не здатні до дезінтеграції і є вегетативно нерухомими (табл. 1).

РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

У межах Подорожненського кар'єра відсутність рослинних зачатків у неогенових відкладах, які залягають на значних глибинах, а подекуди і в антропогенових

Залежність генеративного розмноження трав від погодних умов за відсутності вегетативного розмноження зумовлює нестабільність і короткотривалість їх панування на відвалах суглинистих порід. Проникнення та інтенсивне освоєння первинного субстрату багаторічними видами, що поєднують насіннєвий та вегетативний способи розмноження, знаменує початок наступного етапу сукцесії -- розвиток багаторічних екземплярів. Цьому сприяє зміна екологічної ситуації, що виражається в ослабленні ерозійних процесів, стабілізації гідрологічного режиму, нагромадженні біогенних елементів у субстраті. Типовим представником цього етапу сукцесії є мати- й-мачуха.

Упродовж 2-4 років цей вид поширюється на значній площі, не вкритій інертною породою відвалу. Завдяки цьому відбувається перехід від роздільного до складного зімкненого рослинного покриву та зміна однорічних бур'янових (рудеральних) і ценофобних видів на зімкнене проективного покриття у межах відвалу з рослинне угруповання. У цей період чи- 10-20 до 60-75%, а в мікропониженнях і до сельність популяції мати-й-мачухи становило близько 50% від кількості видів у 100%, супроводжується поступовим зниженням різноманіття ценофобів та появою рослинному угрупованні. Різке збільшення і розвитком нових видів (табл. 2).

Таблиця 1 - Видовий склад та структура рослинних угруповань піонерного етапу заростання рекультивованих земель Подорожненського сірчаного кар'єра

Таблиця 2 - Видовий склад та структура рослинного угруповання Tussilaga farfaretum кореневищного типу заростання Подорожненського сірчаного кар'єра

Слід зауважити, внаслідок збільшення нові злаки: костриця лучна, костриця нещільності покриву з його складу зникають справжньоовеча, тонконіг лучний, тонко- типові рудерали, характерні для розрідже заростання суглинистих та глинистих не переважають багаторічні рослини -- 68% становить частину кореневищного типу ва дика, нечуйвітер волохатенький, ляд ніг сплюснутий, пажитниця багаторічна. них травостоїв. У покриві збільшується Подальшим етапом сукцесії рослинності частка рослин, що характеризуються як є куничникова стадія розвитку, що також ценотичні види: деревій звичайний, морквенець рогатий, люцерна хмелеподібна, родючих глин. У проективному покритті подорожник середній, гусячі лапки. З'являються види, що формують ценотичне від кількості описаних видів, у т.ч. вегетаядро наступного етапу заростання, -- дертивно рухомих видів -- 36% (табл. 3).

Таблиця 3 - Видовий склад та структура рослинного угруповання Calamagrostis varioherbosum кореневищного типу заростання Подорожненського сірчаного кар'єра

Таблиця 4 - Видовий склад та структура рослинного угруповання Dactylotum glominosum кореневищного типу заростання Подорожненського сірчаного кар'єра

Наступний етап формування рослинності на рекультивованих відвалах кар'єра характеризується поступовим розширенням багаторічних рихлокущових злаків. Видовий склад значною мірою визначається як господарським впливом на відвали (випас худоби), так і станом рослинності на прилеглих до відвалу територіях.

Дерновий процес супроводжується ущільненням рослинного субстрату та посиленням конкурентної здатності дернових злаків у зімкнених травостоях. Різна інтенсивність надходження насіння рихлокущових злаків на площі відвалів зумовлює існування декількох варіантів сукцесії на дерновому етапі заростання. В одному переважає грястиця збірна, в іншому (наступні стадії) -- вид відсутній взагалі (табл. 4).

Висновки

Формування рослинних угруповань у межах Подорожненського сірчаного кар'єра має свої особливості -- їх осередки з'являються біля основи пологих схилів навколо водойми внаслідок міграції діаспор із-за меж техногенного субстрату.

На початковому етапі у складі піонерних угруповань на відвалах домінують полікарпики з перевагою однорічників (близько 76%), а також дворічники (10) та незначна кількість полікарпічних багаторічників (близько 14%).

Різке збільшення проективного покриття ценофобів та зміна умов навколишнього природного середовища сприяє проникненню та захопленню пануючого положення на відвалах мати-й-мачухи (Tussilago far- fara L.) і початку сукцесійної стадії Tussilago farfaretum тривалістю 8-14 років.

Встановлено, що в період з 10 до 14 років на стабілізованих відвалах відбувається поступове ущільнення покриття куничника наземного (Calamagrostis epigeios (L.) Roth) -- до 45-60% та перехід до початкової фази наступного етапу рослинної сукцесії -- куничникової, як основи для поширення і зростання частки в рослинних асоціаціях рихлокущових злаків, що зумовлює формування дернового етапу сукцесії у рослинному покриві.

Література

1. Марфенина О.Е. Антропогенная экология почвенных грибов / О.Е. Марфенина. -- М.: Медицина для всех, 2005. -- 196 с.

2. Фаизова Л.И. Исследование микоризации сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) на промышленных отвалах республики Башкортостан / Л.И. Фаизова, Г.А. Зайцев // Вестник Удмуртского университета. -- 2011. -- Вып. 2. -- С. 79-82. -- (Серия: Биология. Науки о земле).

3. Голов ВИ. Баланс азота, цинка и олова в посевах сои на почвах Амурской области / В.И. Голов, МЛ. Бур- дуковский // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского НИИ масличных культур. -- 2012. -- Вып. 2. -- С. 151-152.

4. Определитель высших растений Украины. -- К.: Наук., думка, 1987. -- 546 с.

5. Kabir Z. Tillage or no-tillage: Impact on mycor- rhizae / Z. Kabir // Canadian journal plant science. -- 2005. -- No. 85. -- P. 23-29.

6. База данных «Флора сосудистых растений Центральной России» [Електронний ресурс] / Л.Г. Ханина, Л.Б. Заугольнова, О.В. Смирнова и др. -- Режим доступу: http://www.jcbi.ru/ ecol

7. Александрова В.Д. Изучение смен растительного покрова / В.Д. Александрова // Полевая геоботаника. -- М.; Л.: Наука, 1964. -- Т. 3. -- С. 300-447.

References

1. Marfenina O.E. (2005). Antropogennaya ekologiya pochvennykh gribov [Anthropogenic ecology of soil fungi]. Moscow: Meditsina dlya vsekh Publ., 196 p. (in Russian).

2. Faizova L.I., Zaitsev G.A. (2011). Issledovaniye mikorizatsii sosny obyknovennoy (Pinus sylvestris L.) napromyshlennykh otvalakh respubliki [Bashkortostan Research of mycorrhiza of Scots pine (Pinus sylvestris L.) on industrial dumps of the Republic of Bashkortostan]. Vestnik Udmurtskogo univer- siteta [Bulletin of the Udmurt University], Series: Biology, Earth Sciences, Vol. 2, pp. 79-82 (in Russian).

3. Golov V.I., Burdukovsky M.L. (2012). Balans azota, tsinka i olova v posevakh soi na pochvakh Amurskoy oblasti [Balance of nitrogen, zinc and tin in soybean crops on the soils of the Amur Region]. Maslichnyye kul'tury. Nauchno-tekhnicheskiy byulleten' Vseros- siyskogo NIImaslichnykh kul'tur [Oilseeds. Scientificand technical bulletin of the All-Russian Scientific Research Institute of Oilseeds]. Vol. 2, pp. 151-152 (in Russian).

4. Opredelitel' vysshikh rasteniy Ukrainy [The determinant of higher plants of Ukraine]. Kyiv: Nauk. Dumka Publ., 1987, 546 p. (in Russian).

5. Kabir Z. (2005). Tillage or no-tillage: Impact on mycorrhizae. Canadian journal plant science, No. 85, pp. 23-29 (in English).

6. Khanina L.G., Zagornolova L.B., Smirnova O.V., Shovkun M.M., Glukhova E.M. Database. Baza dan- nykh «Flora sosudistykh rasteniy Tsentral'noy Rossii» [Flora of Vascular Plants in Central Russia]. Avaible at: http://www.jcbi.ru/ecol (in Russian).

7. Alexandrova V.D. (1964). Izucheniye smen rasti- tel'nogo pokrova [Study of changes in vegetation cover]. Polevaya geobotanika [Field geobotany]. Moscow, Leningrad: Nauka Publ., Vol. 3, pp. 300447 (in Russian).

Размещено на Allbest.ru