Научная статья на тему 'Біоіндикаційна і фітомеліоративна роль деревної рослинності в урботехногенних екосистемах'

Біоіндикаційна і фітомеліоративна роль деревної рослинності в урботехногенних екосистемах Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
107
34
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
урботехногенна екосистема / фітомеліорація / біоіндикація / деревні рослини / важкі метали / urbotechnogenic ecosystem / phytoimprovement / bioindication / woody plants / heavy metals

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — М. М. Миленька, Н. В. Довганич

Досліджено видові особливості металоакумулюючої здатності деревних рослин в умовах різнофункціональних локальних екотопів Бурштинської урботехногенної екосистеми. Проаналізовано перспективність застосування деревних рослин як фітомеліорантів і біоіндикаторів металічного забруднення середовища.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Bioindicative and phytomeliorative role of woody plants in urbotechnogenic ecosystems

Researched species features of metal accumulation ability of woody plants in different functional local ecotypes of the Burshtyn urbanecosystem. Analyzed the application of promising woody plants as phytomeliorants and bio-indicators of metal pollution of the environment.

Текст научной работы на тему «Біоіндикаційна і фітомеліоративна роль деревної рослинності в урботехногенних екосистемах»

ченост рослин заснований на noKa3i найбiльш яскравих i типових рис дерев, чагарниюв, трав i kbîtîb. Пiдбiр асортименту формувався на основi ïx вщпо-вiдностi за розмiром, формою, фактурою i кольором. Задумуючи будь-яку композищю, важливо пам'ятати, що не тшьки окремi мiсця озелененоï дшян-ки, але i весь сад повинен справляти враження врiвноваженостi та гармони.

Л1тература

1. Кучерявый В.А. Зеленая зона города / В.А. Кучерявый. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1981. - 248 с.

2. Сычева А.В. Основы ландшафтной архитектуры / А.В. Сычева. - Минск : Изд-во "Парадокс", 2002. - 88 с.

3. Бэтстоун К. Дизайн сада. Профессиональный подход / К. Бэтстоун. - М. : Изд-во "Кладезь-Букс", 2006. - 135 с.

4. Ефимов А.В.Дизайн архитектурной среды / А.В. Ефимов и др. - М. : Изд-во "Архи-тектура-С", 2005. - 504 с.

5. Ньюбери Тим. Библия садового дизайна / Тим. Ньюбери. - М. : Изд-во "Кладезь-Букс", 2005. - 256 с.

6. Холявко В. Дендрология и основы зеленого строительства : учебн. пособ. / В. Холяв-ко, Д. Глоба-Михайленко. - Изд. 2-е, [перераб. и доп.]. - М. : Изд-во "Высш. шк.", 1976 г. 238 стр.

Ладнюк М.И. Принципы планировки и озеленения усадеб в равнинной и горной местностях

Описаны основные принципы создания усадеб в горной и равнинной местностях с учетом особенностей рельефа и формированием садово-парковых композиций.

Ключевые слова: усадьба, рельеф, климат, садово-парковые композиции.

Ladnuyk M.I. Farmsteads planning and planting principles of greenery in flat and mountain localities

Are described basic principles of creation of farmsteads in mountain and flat localities considering the features of relief; forming compositions of gardens and parks.

Keywords: farmstead, relief, climate, gardens and parks composition.

УДК504.064.36:574 Доц. М.М. Миленька, канд. бюл. наук;

астр. Н.В. Довганич - Прикарпатський НУ м Василя Стефаника

Б1О1НДИКАЦ1ЙНА I ФГГОМЕЛЮРАТИВНА РОЛЬ ДЕРЕВНО1 РОСЛИННОСТ1 В УРБОТЕХНОГЕННИХ ЕКОСИСТЕМАХ

Дослщжено видовi особливост металоакумулюючо! здатност деревних рослин в умовах рiзнофункцiональних локальних екотошв Бурштинсько! урботехногенно! екосистеми. Проаналiзовано перспектившсть застосування деревних рослин як ф™-мелюранпв i бюшдикатс^в метатчного забруднення середовища.

Ключовг слова: урботехногенна екосистема, ф^омелюращя, бюшдикащя, де-ревш рослини, важга метали.

Вступ. Одшею з найбшьш характерних рис сучасносп е стр1мкий роз-виток урбашзацшних процешв, який супроводжуеться техногенною тран-сформащею довклля. Це призводить до деградацп природних екосистем та формування особливого урботехногенного середовища з комплексом специ-ф1чних еколопчних чинниюв [1]. Екосистемам, як перебувають у зош активного урбо- 1 техногенезу, характерна максимальна антропогенна змша абь

отично! i бютично! компонент, що спричинюе незворотш порушення !х структурно! i функщонально! оргашзацп та проявляегься руйнацieю природ-них бютотв, зменшенням бiорiзноманiття, попршенням здоров'я людей [3]. Тому розроблення та впровадження системи ефективних еколого-оптимiза-цшних заxодiв в умовах мюьких екосистем е актуальним завданням приклад-но! екологп [5]. Використання деревних рослин як акумуляторiв урботехно-генних полютанпв i бiоiндикаторiв якостi довкшля е необxiдною теоретичною передумовою для створення санiтарно-ефективниx культурфiтоценозiв в урбоекосистемах [5, 9].

Мета - дослщити фгтомелюративну ефективнiсть i бюшдикацшну перспективнiсть деревних рослин в умовах урботехногенного середовища.

Методика досл1джень. Дослщження проводили протягом 20072010 рр. у Бурштинськш урботеxногеннiй екосистемi. Вивчали внутршньо-та позамiськi зеленi насадження, рiзнi за видовим складом i функщональним призначенням, утворенi системою окремих люових бiогеоценозiв. Дослiднi дiлянки видшяли у рiзнофункцiональниx мiськиx екотопах, гетерогенних за характером урботехногенного впливу i рiвнем озеленення: промислова площадка (ПП) в зош неоргашзованих викидiв Бурштинсько! теплоелектростан-цп (БуТЕС), придорожш дшянки, аграрна, селiтебна та зона комплексного озеленення. Як фонову обрано умовно чисту територто поблизу м. Рогатин, схожу за природно-ктматичними умовами. Об'ектом дослщження слугували листки i листковий опад тополi трамщально! (Populus pyramidalis Roz.), клена ясенелистого (Acer negundo L.), берези повисло! (Betula pendula Roth), ли-пи дрiбнолистоi (Tilia cordata Mill).

Фгтосанукт та бiоiндикацiйнi властивостi деревних рослин вивчали через !х здатнiсть акумулювати у бiомасi важкi метали й елiмiнувати токси-ко-мутагеннi ефекти урбопромислових забруднювачiв. Металоакумулятивну здатнiсть деревних рослин ощнювали на основi сумарних показниюв забруд-нення rрунтiв i листкового опаду (Kz i Zc), коефщенпв аномальностi (KJ i 6í-олопчного поглинання (КБП) [6]. Для розрахунку зазначених показникiв ви-користовували результати атомно-адсорбцшного аналiзу вмiсту у Грунтах i листковому опадi рухомих форм важких металiв (ВМ), якi дом^ють у скла-дi викидiв БуТЕС i е типоморфними елементами урбашзованого середовища - Pb, Cu, Zn, Fe, Ni, Cd [2, 9]. Токсико-мутагенний фон територп ощнювали за штегральним умовним показником ушкодження (1УПУ) бiосистем, роз-рахованим вщповщно до методик [7]. Математичну iнтерпретацiю отриманих даних виконували варiацiйно-статистичним методом з подальшим кореля-цшно-регресшним аналiзом [4]. Усi розрахунки проводили за допомогою редактора MS Excel 2007.

Результати дослщження. Вплив урботехногенних чинниюв зумов-люе виникнення у межах Бурштинсько! екосистеми локальних геоxiмiчниx аномалш. Cвiдченням цьому е змша концентрацiй рухомих форм ВМ у Грунтах рiзнофункцiональниx мюьких екотопiв, порiвняно iз фоновою терито-рiею: пiдвищення концентрацiй Pb, Cu, Fe, Ni, Cd i зниження Zn. Стутнь техногенного перетворення едафототв урбоекосистеми визначаеться характе-

ром антропотехногенного впливу та фиомелюративною ефективнiстю рос-линного покриву. Вiдповiдно до значень штегрального показника забруднен-ня (Кг), територiя комплексного озеленення - мюью парки i сквери (рис. 1 А) е помiрно забрудненою (Кг = 2,31); селiтебна зона, де деревш рослини зроста-ють, переважно, у бюгрупах (рис. 1 Б), - середньо забрудненою (Кг = 2,70); ПП БуТЕС, аграрна i придорожня зони характеризуються найвищими рiвнем забруднення (К становить вiдповiдно 4,37, 4,39 та 4,85). Для останшх харак-терний мiнiмальний рiвень озеленення територп, а деревна рослиннiсть представлена лшшними насадженнями - рядами (рис. 1 В) i поодинокими особи-нами - солiтерами (рис. 1 Г).

придорожня юна ПП БуТЕС

Рис. 1. Переважаючi типи озеленення у рйнофункщональних зонах БурштинськоТурботехногенноТ екосистеми Аерофотознмки. М1: 2500 [8]

У придорожшх зонах урбоекосистеми встановлеш тки максимальних концентрацш РЬ та Си (вщповщно 4,7 та 2,4 мг/кг за фонових значень -0,75 та 0,57 мг/кг), у зонах аграрного використання - Сё (0,78 мг/кг за 0,14 мг/кг на фоновш територш), а на ПП БуТЕС - N1 (3,4 мг/кг порiвняно з 1,6 мг/кг. Рiвень забруднення ВМ листкового опаду деревних рослин коре-люе зi ступенем металонавантаження на едафотопи.

Сумарний показник забруднення флуктуе у дiапазонi 13,8-26,1 мг/кг, сягаючи максимального значення на ПП тдприемства, мшмального - у зош комплексного озеленення урбоекосистеми (рис. 2).

Для дослщжених деревних рослин характерш видоспецифiчнi особли-востi металоакумулятивно! здатностi, про що свiдчить динамiка коефiцiента аномальность Видовi особливостi акумуляцп листковим опадом окремих ВМ вщображають коефiцiенти аномальносп (Ка) (табл. 1).

Зона Сс.'птсбна Аграрии Прндорожнн ГТП БуТЕС комплексного тона юна »на

очеленеяня

Рис. 2. Усереднений сумарний показник забруднення листкового опаду деревних рослин ВМ

Табл. 1.1нтенсивтсть нагромадження ВМ опадом деревних рослин

Вид-шдикатор

Послвдовш ряди штенсивност нагромадження ВМ (Ка)

Populus pyramidalis

Zn (3,75) > Cd (3,74) > Pb (3,65) > Fe (3,61) > Ni (3,06) > Cu (2,71)

Acer negundo

Pb (5,28) > Fe (4,20) > Cd (4,16) > Cu (3,77) > Ni (3,40) > Zn (2,18)

Betula pendula

Pb (4,67) > Fe (4,03) > Cd (3,74) > Cu (3,45) > Ni (3,00) > Zn (2,88)

Tilia cordata

Pb (5,87) > Ni (5,32) > Cu (5,29) > Fe (5,15) > Cd (4,01) > Zn (2,36)

Максимальш коефщенти аномальносп для бшьшосп дослщжених видiв вщзначено для Pb; Populus pyramidalis найкраще поглинае Zn. Míhí-мальш значення Ka для тополi встановлено щодо Cu, а для решти дослщже-них видiв - Zn. Вщповщно до значень коефщента аномальносп, найкращi кумулятивш властивосп мае Tilia cordata, що дае змогу видiлити цей вид як найбшьш перспективний фiтомалiорант i кумулятивний iндикатор якостi дов-кшля. Для встановлення наближених статистичних залежностей мiж рiвнем забруднення rрунтiв ВМ та 1х вмiстом у листковому опадi деревних рослин-iндикаторiв проводили парний кореляцшний аналiз, результати якого граф!ч-но зображено на рис. 2.

Достовiрнi значення коефiцiентiв кореляцн Пiрсона мiж аналогiчними елементами в системi "грунт - рослина" встановлено для вшх дослiджениx деревних видiв стосовно свинцю, залiза, мщ та нiкелю. Ця закономiрнiсть для Acer negundo справджуеться також вщносно кадмiю. В iншиx аналiзованиx варiантаx кореляцiйний зв'язок мiж аналогiчними елементами в системi "рослина - екотоп" не виявлено або е статистично незначущим. Висок! значення коефщенпв кореляцн м!ж р!зними елементами в Грунт! та деревному опадi свщчать про тюний зв'язок м!ж ними в систем!, що розглядаеться. Це вказуе на перспективнють використання дослщжених деревних рослин як кумуля-тивних шдикатор!в метал!чного забруднення урботехногенних екосистем та на 1х високу фггомелюративну щншсть в умовах забруднення довкшля ВМ.

Виявлена законом!рнють також е свщченням фол!арного забруднення рослинного матер!алу ВМ, оскшьки за умови кореневого надходження мжро-елеменпв i обов'язкового в такому випадку виб!ркового нагромадження 1х рослинами загальна позитивна корелящя з високими значеннями вщповщних коефщенпв була б неможливою.

Рис. 3. Кореляцшш залежностг м1ж вмктом ВМу Грунтах та onadi деревних рослин-шдикаторЫ: А - Acer negundo; Б - Populus pyramidalis; В - Betula pendula;

Г - Tilia cordata

За штенсившстю бюлопчного поглинання аналiзованi мжроелементи вщносять до двох класифжацшних груп: енергшного (КБП > 10С,;(грукт)) та сильного (КБП= С,(рунт) - 10С,(Грунт)) нагромадження. Елементами першо1 групи е Zn i Fe стосовно bcíx аналiзованих видiв, а також Cu щодо Tilia cordata. Характер нагромадження шших ВМ видами-бюшдикаторами дае змогу вщнести 1х до групи елементiв сильного нагромадження.

Фиосанукт властивостi рослинного покриву проявляються також через здатшсть частково зменшувати токсико-мутагенний вплив урбопромис-лових забруднювачiв, зокрема ВМ. Фггомелюративна ефективнiсть залежить вiд рiвня та типу озеленення територп (табл. 2).

Табл. 2. Показники екoлoгiчнoí безпечност1 рiзнoфункцioнaльних зон

Б ррштинськог'урботехногенног' екосистеми за токсико-мутагенним фоном

№ з/п Функцюнальна зона Тип озеленення 1УПУ бiосистем Категорiя еколопчно! без-пеки територп

1 Мюью парки, сквери комплексне 0,175 безпечна

2 Селггебна зона бiогрупи 0,380 помiрно небезпечна

3 Аграрна зона солпери, ряди 0,515 небезпечна

4 Придорожт дiлянки солiтери, ряди 0,825 надзвичайно небезпечна

5 ПП БуТЕС солiтери, ряди 0,915 надзвичайно небезпечна

Елiмiнацiя токсико-мутагенного ефекту забруднювачiв може бути зу-мовлена алелопатичною дiек опаду й дiяльнiстю ризосфери.

Висновки. Мiкроедафотопи Бурштинсько1 урбоекосистеми характеризуются пiдвищеним вмiстом рухомих форм Pb, Cu, Cd, Ni, Fe та знижени-ми концентращями Zn, порiвняно з фоновою територiек. Рiвень забруднення rрунтiв визначаеться характером й штенсившстю урботехногенного впливу i

фггомелюративною ефективнютю рослинного покриву. Мшмальш значення штегрального показника забруднення встановлено у зош комплексного озе-ленення (Kz = 2,31), максимальш - у мюьких бiотопaх, де деревна рослин-шсть представлена рядами i солiтерaми (Kz =4,37-4,85). Фiтосaнуючi власти-востi рослинного покриву проявляються також через здатнють елiмiнувaти токсико-мутагенний вплив урбопромислових зaбруднювaчiв.

Забруднення ВМ листкового опаду знаходиться в апроксимацшнш за-лежностi зi ступенем металонавантаження на едафотопи. Сумарний показник забруднення флуктуе у дiaпaзонi 13,81-26,11 мг/кг. Забруднення опаду вщбу-ваеться переважно внaслiдок фолiaрного надходження. Акумулятивна здат-нiсть деревних рослин мае виражений видоспецифiчний характер. Найкращи-ми кумулятивними властивостями вiдзнaчaеться Tilia cordata, що свiдчить про значну фiтомелiорaтивну i бiоiндикaцiйну цiннiсть виду в умовах урбо-техногенних екосистем.

Для оптимiзaцil мюького середовища рекомендують розширити зону комплексного озеленення iз використанням деревних рослин-iндикaторiв i фiтомелiорaнтiв.

Л1тература

1. Антропогенш змши бюгеоценотичного покриву в Карпатському регюш / за ред. М.А. Голубеця. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1994. - 170 с.

2. Козловський В. Важю метали у Грунтах та рослинах заплави р1чки Тиса / В. Козловсь-кий, Н. Романюк, О. Терек // Вюник Льв1вського ушверситету. - Сер.: Бюлопчна. - 2005. -Вип. 40. - С. 35-50.

3. Кучерявый В.А. Урбоэкологические основы фитомелиорации / В.А. Кучерявый. - М. : НПО "Информ", 1991. - Ч. I. - 289 с.

4. Лакин Г.Ф. Биометрия : учебн. пособ. [для студ. ВУЗов]. - Изд. 4-ое / Г.Ф. Лакин. -М. : Изд-во "Высш. шк.", 1990. - 350 с.

5. Лаптев О.О. Еколопчна оптишзащя бюгеоценотичного покриву в сучасному урбо-ландшафт / О.О. Лаптев. - К. : Вид-во Укр. екол. акад. наук, 1998. - 208 с.

6. Ревич Б. А. Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения городов химическими элементами / Б.А. Ревич, Ю.Е. Сает, Р.С. Смирнова, Е.П. Сорокина. - М. : ИМГРе, 1982. - 111 с.

7. Наказ МОЗ Укра1ни № 116 вщ 13.03.2007 р. "Про затвердження методичних рекомен-дацш "Обстеження та районування територп за ступенем впливу антропогенних чинниюв на стан об'екпв довкшля з використанням цитогенетичних метод1в" // Офщшний вюник Укра1ни. - 2007. - № 4. - С. 186-209.

8. Пакет електронних карт i аерофотозшмгав. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.bitbucket.org/vdemidov/sas.planet/downloads.

9. Парпан В.1. Деревш рослини як кумулятивш вдикатори забруднення довкшля важки-ми металами / В.1. Парпан, М.М. Миленька // Нaуковi записки Тернопiльського нaцiонaльного педагопчного унiверситету. - 2008. - № 4 (38). - С. 93-97.

Мыленька М.М., Довганыч Н.В. Биоиндикационная и фитомелиора-тивная роль древесной растительности в урботехногенных экосистемах

Исследованы видовые особенности металоаккумулирующей способности древесных растений в условиях разнофункциональных локальных экотопов Бурштин-ской урботехногенной экосистемы. Проанализирована перспективность применения древесных растений как фитомелиорантов и биоиндикаторов металлического загрязнения среды.

Ключевые слова: урботехногенная экосистема, фитомелиорация, биоиндикация, древесные растения, тяжелые металлы.

Mylen'ka M.M., Dovganich N.V. Bioindicative and phytomeliorative role of woody plants in urbotechnogenic ecosystems

Researched species features of metal accumulation ability of woody plants in different functional local ecotypes of the Burshtyn urbanecosystem. Analyzed the application of promising woody plants as phytomeliorants and bio-indicators of metal pollution of the environment.

Keywords: urbotechnogenic ecosystem, phytoimprovement, bioindication, woody plants, heavy metals.

УДК 551.582.1 Асист. Т.М. Левусь - НЛТУ Украши, м. Львы

ЕКОЛОГО-ТИПОЛОГ1ЧН1 ПРИНЦИПИ МОДЕЛЮВАННЯ Г1РСЬКИХ КУЛЬТУРНИХ ЛАНДШАФТ1В

На основ! еколого-типолопчного принципу розроблено проект реконструкци дшянки парку у м. Трускавець з метою створення еколого-боташчного стацюнару як моделi природних люових фiтоценозiв Карпатських Бескид. Також висвгглено бюло-гiчнi особливост створення кам'янистого саду - "Карпатарто" - як моделi високопр-них карпатських ландшаф™.

Вивчення б1ор1зноман1ття, а на цш основ1 1 його розширення - одне з головних завдань, поставлене II Конференщею ООН "Довкшля ! розвиток" у Рю-де-Жанейро (1992 р.). Особливо це стосуеться прських регiонiв, де найкраще збереглися окрем! екосистеми, яю володтоть значним флористич-ним потенцiалом.

Водночас сьогодш на порядок денний еколопчно! науки поставлене надзвичайно важливе завдання - дослщження фiтоценотичного рiзноманiття, адже повночленш фiтоценози забезпечують оптимальне iснування особин того чи шшого виду. Внаслщок цього, охорона i збереження природних фггоце-ноз1в стае справою надзвичайно актуальною, про що свщчить створення "Зелено! книги Укра!ни", куди занесенi найхарактернiшi фiтоценози природних екосистем. Таким фиоценотичним багатством володтоть Бескиди - зовшшня пiвнiчно-схiдна смуга Укра!нських Карпат, що пiднiмаеться до висоти 1268 м н.р.м. (гора Парашка).

У 2007 р. кафедрою ландшафтно! архггектури, садово-паркового гос-подарства та урбоекологл розроблено проект створення "Еколого-боташчно-го стацюнару "Бескиди" Дрогобицького державного ушверситету ¡м. 1вана Франка" в межах господарського договору № 08.11-27-07. Шд цей об'ект бу-ла вiдведена частина парку у Трускавщ, площею близько 5 га, межi яко! при-лягають як до забудови р1зного функцюнального призначення (санаторш, приватнi 6уд1вл1), так i до юнуючого паркового масиву. Хоча парк вва-жаеться старовинним i характеризуеться певними композицшними особли-востями, дшянка, вiдведена тд реконструкцiю та створення стацюнару, пред-ставляе собою загущеш малоцiннi насадження на складному рельеф^ з наяв-ним водним потоком, що дае змогу розвинути тут експозицiю рiзноманiтних природних фiтоценозiв.

Використовуючи загальноприйнятi еколого-типологiчнi принципи шдбору рослин, проектом передбачено створення на основ1 сучасних парко-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.