CC BY
19
3. Directions of increasing the yield of fodder crops and quality of feed in the Non-chernozem zone of Russia / A.D. Prudnikov, A.G. Prudnikova, A.Yu. Korzhov, E.A. Savina // Achievements of science and technology of agroindustrial complex. - 2014. - T. 28. - № 11. - C. 53-55.
4. Influence of mineral fertilizers and methods of surface improvement of soil on yield and quality of green mass of perennial grasses / N.M. Belous, L.P. Kharkevich, V.F. Shapovalov, E.A. Krotova // Feed-production. - 2010. - No. 4. - P. 15-18.
5. Prudnikov P.V., Sanzharova N.I., Prudnikov S.P. Testing of new meliorants on radioactively contaminated territories of the Bryansk region // Agrochemical bulletin. - 2010. - No. 2. - P. 15-19.
6. Integrated use of borafosks and fertilizers on legume-meadow grass mixtures / V.V. Dyachenko, A.V. Dronov, O.V. Dyachenko, T.V. Lyashkova // Agrochemical Herald. - 2015. - No. 5. - P. 18-21.
7. Dyachenko V.V., Dronov A.V., Dyachenko O.V. High-yield leguminous-meadow grass mixtures for agroclimatic conditions in the southwestern part of the Central Region // Agriculture. - 2016. - No. 7. - P. 31-35.
8. Methodological instructions for conducting field experiments with fodder crops. - Moscow: Rosselkhozakademiya, 1997. - 156 p.
УДК 581.5:581.9
ФЛОРИСТИЧЕСКИЙ И ЭКОМОРФНЫЙ СОСТАВ РАСТИТЕЛЬНОСТИ НА РЕКУЛЬТИВИРУЕМЫХ ПЛОЩАДЯХ В ЗАПАДНОМ ДОНБАССЕ
ЧАЙКА Н.И.,
кандидат сельскохозяйственных наук. ДЕГТЯРЕВ В.В.,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Харьковского национального аграрного университета им. В.В. Докучаева. ХАРИТОНОВ Н.Н.,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Днепропетровского государственного аграрно-экономического университета.
НЕДБАЕВ В.Н.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры почвоведения, общего земледелия и растениеводства ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
Реферат. Флора юго-востока Украины отличается значительным видовым разнообразием, но в условиях комплексного антропогенного воздействия, приводящего к коренным изменениям условий природной среды (нарушение почвенного и растительного покрова, загрязнение воздуха и воды промышленными выбросами, образование новых эдафотопов и пр.) необходимым условием становится проведение обязательных мероприятий по борьбе с отрицательными последствиями (охрана недр, почв, атмосферы, вод, растительности, лесоразведение, мелиорация, рекультивация и пр.). В исследованном растительном покрове, формирующемся на опытных делянках рекультивации породного отвала шахты «Павлоградская», выделено 50 видов высших сосудистых растений, которые относятся к 43 родам 17 семейств. В условиях различных вариантов рекультивации породного отвала, взаимоотношения вида и среды находят свое отражение в жизненных формах растений. Анализ климаморф флоры опытного участка показал значительное преобладание гемикриптофитов. По отношению видов к условиям увлажнения, преобладают мезоксерофиты 38 % и ксеромезофиты 30 %. По адаптации растений к световому режиму (гелиоморфы) выделено две группы: гелиофиты и сциофиты. По отношению видов к фитоценотической среде, выделено шесть следующих групп: степанты, протанты, петрофиты, гелофиты, галофиты и рудеранты, они же лидируют в травостое. Существенное влияние на строение, распространение и распределение корневой системы в толще рекультивируемых горизонтов оказывают условия питания, влажность и другие физические и химические свойства отдельных слоев отвальной массы. Флористический и экоморфный состав естественной растительности на рекультивируемых площадях показал, что видовое разнообразие, характеристика формирования корневых систем растений, устойчивость растительных сообществ, тип стратегий, в конкретных экологических и ценотических условиях опыта определяются биоэкологическими особенностями слагающих их видов. При изменении трофности, будучи представителем группы степантов, овсяница валлисская в рекультивируемых вариантах формируя мощную корневую систему с преобладанием мелких фракций, набирает тип стратегий виолента. Рудеранты и протанты с улучшением оптимальной среды в большей степени формируют фракции толстых корней, улучшая морфологические показатели, но остаются при этом с тем же типом стратегии - эксплерентами и патиентами.
Ключевые слова: флора, биоморфа, экоформа, ценоморфа, тип стратегий, корневые системы.
FLORISTIC AND ECOMORPHIC COMPOSITION OF VEGETATION ON RECONSTRUCTED AREAS IN WESTERN DONBASS
CHAIKA N.I.,
candidate of Agricultural Sciences.
DEGTYAREV V.V.,
doctor of agricultural sciences, professor of the Kharkov National Agrarian University. V.V. Dokuchaev. KHARITONOV N.N.,
doctor of Agricultural Sciences, Professor of Dnepropetrovsk State Agrarian and Economic university. NEDBAYEV V.N.,
candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of the Department of Soil Science, General Agriculture and Plant Cultivation FGBOU VO Kursk State Agricultural Academy.
Essay. The flora of the southeastern Ukraine is distinguished by a significant species diversity, but in the conditions of complex anthropogenic impact, leading to the fundamental changes in the environmental conditions (disturbance of soil and vegetation cover, air and water pollution by industrial emissions, formation of new edaphotopes, etc.) the necessary condition for implementation of the mandatory measures is to combat the negative consequences (protection of subsoil, soil, atmosphere, water, vegetation, afforestation, reclamation, recultivation, etc.). In the studied vegetation cover, forming on the experimental plots of recultivation of the spoil heap of "Pavlogradskaya" mine, 50 species of higher vascular plants are identified, which belong to 43 genera of 17 families. In the conditions of different variants of spoil heap reclamation, the relationship between the species and the environment is reflected in the life forms of plants. The analysis of the climamorphs of the flora of the experimental plot showed a significant predominance of hemicryptophytes. Depending on the ratio of the species to the conditions of moistening, 38% of mezoxerophytes and 30% of xeromesophytes prevail. According to the adaptation of plants to the light regime (heliomorphs), two groups are distinguished: heliophytes and sporo-phytes. In relation of the species to the phytocenotic environment, six following groups are distinguished: steppe plants, protans, petrophytes, helophytes, halophytes and ruderants, and they are also in the lead in the grass stand. Considerable influence on the structure, spreading and distribution of the root system in thickness of the recultivated horizons is provided by the conditions of nutrition, humidity and other physical and chemical properties of individual layers of the spoil heap mass. The floristic and ecomorphic composition of natural vegetation in the recultivated areas showed that the species diversity, the characteristics of root systems formation of plants, the stability of plant communities, the type of strategies are determined by the bioecological features of their constituent species in the specific ecological and cenotic conditions of the experiment. With a change in trophicity, being a representative of the group of steppe plants, the Valissian fescue in the recultivated variants forming a powerful root system with the predominance of small fractions, gains the type of strategy of a violent. Ruderants and protans with improvement of the optimal environment to a greater extent form fractions of thick roots, improving the morphological parameters, but remain at the same time with the same type of a strategy - explerents and patients.
Key words: flora, biomorph, ecoform, cenomorph, type of strategies, root systems.
Введение. В условиях антропогеогенеза растительный покров особенно в промышленных центрах, функционирует как биологический фильтр по очищению воздушного пространства, вод и почвы от пыли, газа, токсических веществ - ингредиентов промышленного загрязнения. Флора Украины как компонент растительного покрова имеет большое средообразующее и противоэро-зионное значение; она содержит ценные полезные растения, используемые в народном хозяйстве, являясь резервом для расширения их использования в будущем [1]. Усиление внимания к проблеме связано с тем, что растения группируются в пространстве под действием определенных факторов. Анализ этих факторов позволяет выделить различные типы структурных организаций (биоморфа, экоморфа). По определению Р. Дажо, биологический спектр, то есть процентное соотношение разных жизненных форм растений во флоре рассматриваемого района, прекрасно отображает собой совокупность экологических факторов, характеризующих данную среду, подчеркивая микроклиматические и почвенные различия биотопов [2]. Нельзя не заметить, что специфические условия промышленных мегаполисов часто предъявляют весьма суровые требования к растениям. Учитывая, что флора испытывает сильное воздействие антропогенных факторов на значительной части земной поверхности, исследование закономерности ее формирования, структуры и жизнедеятельности представляет
большой теоретический и прикладной интерес как при планировании мероприятий восстановительного характера по защите природной среды, так и после проведения рекультивации [3, 4, 5].
Материал и методика исследования. Для изучения процессов природного самозарастания и дальнейшего использования рекультивируемых территорий, возле шахты «Павлоградская», проведены работы по рекультивации нарушенных горными разработками пойменных территорий [6]. В 1976 году был заложен систематический опыт с последовательным расположением вариантов в один ярус с четырехкратной повторностью. Форма делянки прямоугольная, площадью 20 м . Схема рекультивации нарушенных земель складывалась из вариантов без и с экранирующим горизонтом лёссовидного суглинка. Контролем служила делянка с ненарушенной шахтной породой.
Схема опыта:
Контроль.
1. Шахтная порода (ШП) + 30 см насыпного слоя чернозема (30 НСЧ).
2. ШП + 50 НСЧ.
3. ШП + 70 НСЧ.
4. ШП + 50 см лёссовидного суглинка (50 ЛС) + 30 НСЧ.
5. ШП + 50 ЛС + 50 НСЧ.
6. ШП + 50 ЛС + 70 НСЧ.
Таблица 1 - Флористические и экобиоморфные особенности видов растений на делянках рекультивации породного отвала шахты «Павлоградская» __
№ п/п Таксон Биоморфа Экоморфа
клима-морфа трофо-морфа гигро-морфа гелио-морфа ценоморфа
Ranunculaceae
1 | Consolidapaniculata (Host)Schur Од T MsTr MsKs He StRu
Caryo phyllaceae
2 Gypsophila paniculata L. Мн Hkr OgMgTr Ks He St
3 G.perfoliata L. Мн Hkr MsTr MsKs He HalPr
4 Vaccariahispanica (Mill)Rauschtrt Од T MsTr KsMs He Ru
Amaranthaceae
5 | Amaranthusretroflexus L Од T MsTr KsMs He Ru
Chenopodiaceae
6 Chenopodium album L. Од T MsTr KsMs ScHe Ru
7 Petrosimoniatriandra (Pall)Simonk Од T MsTr Ms He
Polygonaceae
8 Polygonumaviculare L. Од T MsTr MsKs ScHe Ru
9 Rumexcrispus L. Мн Hkr MsTr Ms He RuPr
Hypericaceae
10 | Hypericumperforatum L. Мн Hkr Mstr Ms ScHe SilSt
Brassicaceae
11 Cardariadraba (L.)Desv Мн G MsTr KsMs He Ru
12 Descurainia Sophia (L.)WebbexPrantl Од T MsTr KsMs He Ru
13 Lepidiumruderale L. Дв THkr MsTr MsKs He Ru
14 Sisymbriumloeselii L. Дв THKr MsTr MsKs He Ru
15 S.orientaleL. Дв THKr MsTr MsKs He Ru
16 ThlaspiarvenseL. Од T MsTr KsMs ScHe Ru
Resedaceae
17 | ResedaluteaL. Од Дв THKr MgTr KsMs He StRu
Euphorbiaceae
18 | Euphorbia stepposaZozexProkh Мн HKr MgTr Ks He RuSt
Fabaceae
19 MedicagoromanicaProdan Мн HKr MgTr KsMg He StPr
20 MelilotusalbusMedik. Дв HKr MsTr Ms He RuPr
Apiaceae
21 | Daucuscarota L. Дв Од HKrT OgMgTr MsKs ScHe StPrRu
Asteraceae
22 Achillea pannonica Scheele Мн HKr MsTr Ks He St
23 Ambrosia artemisifolia L. Од T OgMgTr MsKs ScHe Ru
24 Arctiumlappa L. Дв HKr MgTr MsKs ScHe Ru
25 Artemisia austriaca Jacq П/кус Ch MsTr Ks He StRu
26 A. pontica L. Мн HKr MsTr MsKs ScHe SilSt
27 A.vulgaris L. Мн HKr MgTr Ms ScHe PrRu
28 Carduusacanthoides L. Од Дв THKr MsTr MsKs He StRu
29 Centaureadiffusa Lam. Дв HKr MsTr Ks He StRu
30 Cichoriumintybus L. Мн HKr MsTr MsKs He RuStPr
31 Conyzacanadensis(L) Crong Од Дв THKr OgMgTr MsKs ScHe Ru
32 Inulabritannica L. Мн HKr MsTr Ms He RuPr
33 Lactucaserriola L. Од Дв THKr MsTr KsMs He Ru
34 L.tatarica (L.CAMey) Мн G MsTr KsMs He Ru
35 Senesiojacobaea L. ДвМн HKr MsTr MsKs He StPrRu
36 Tanacetum vulgare L. Мн HKr OgMgTr KsMs He StPr
37 Xanthium strumarium L. Од T MsTr MsKs He Ru
Convolvulaceae
38 | Convolvulus arvensis L. Мн G MsTr MsKs ScHe Ru
Boraginaceae
39 | Echium vulgare L. Дв HKr OgMgTr MsKs He StRu
Plantaginaceae
40 | PlantagocornutiGouan Мн HKr MsTr MsKs He StRu
Lamiaceae
41 | Salvia tesquicolaKlokovPobed Мн HKr MsTr Ks He St
Poaceae
42 Bromopsisinermis (Leyss.) Holub Мн G OgMgTr KsMs He PrSt
43 Calamagrostisepigeios (L.) Roth Мн G OgMsTr KsMs ScHe PrPs Ptr
44 Elytrigiaobtuseflora (D.C.) Tzvelev Мн HKr MsTr KsMs He StPr
45 E. repens (L.) Nevski Мн G MsTr RsMs ScHe StPrRu
46 FestucavalesiacaGaudin Мн HKr MgTr MsKs He St
47 Phragmitesaustralis (Cav.)Trin.exSteud Мн G MsTr MsHg ScHe Pal
48 PoanemoralisL. Мн G MsTr Ms ScHe SilPr
49 P. pratensis L. Мн G MsTr Ms ScHe SilPr
50 Setariaviridis (L) P.Beauv. Од T MgTr Ms ScHe PsRu
Таблица 2 - Степень родового и видового богатства выявленных семейств растений на породном отвале шахты
№ Семейство Число родов Число видов
п/п абс. % абс. %
1 Ranunculaceae 1 2,3 1 2
2 Caryophyllaceae 2 4,6 3 6
3 Amaranthaceae 1 2,3 1 2
4 Chenopodiaceae 2 4,6 2 4
5 Polygonaceae 2 4,6 2 4
6 Hypericaceae 1 2,3 1 2
7 Brassicaceae 5 11,6 6 12
8 Resedaceae 1 2,3 1 2
9 Euphorbiaceae 1 2,3 1 2
10 Fabaceae 2 4,6 2 4
11 Apiaceae 1 2,3 1 2
12 Asteraceae 13 30,4 16 32
13 Convоlvulaceae 1 2,3 1 2
14 Boraginaceae 1 2,3 1 2
15 Plantaginaceae 1 2,3 1 2
16 Lamiaceae 1 2,3 1 2
17 Poaceae 7 16,4 9 18
Таблица 3 - Биоморфный спектр опытного участка рекультивации шахты «П авло градская»
Жизненная форма
Количество видов
% от общего количества видов
Основная биоморфа
Полукустарники (П/кус)
Травянистые:
-многолетники (Мн)
26
52
- двулетники (Дв)
11
22
- однолетники (Од)
12
24
Климаморфа (биологические типы Раункиера)
Терофиты (Т)
11
22
Хамефиты (Ch)
Гемикриптофиты (Hkr)
29
58
Геофиты (G)
9
18
На опытном участке было заложено 83 равномерно расположенных по всей его площади квадратов с размерами 1 х 1 м. Таким образом, первичную информацию получено с 83 единиц площадью 1 м2 [7, 8].
Экоморфный анализ выполнен на основе рекомендаций А.Л. Бельгарда и др. [8, 9, 10], а также с учетом дополнений внесенных учеными Донецкого ботанического сада [11, 12].
Для изучения эколого-биологической характеристики корневых систем растений применяли метод фракционирования корневых систем, разработанный учеными Днепропетровского государственного аграрного университета [13]. Учёт и замеры проводили по десяти растениям каждого вида в горизонте 0-40 см, затем фиксировали среднее значение одного экземпляра. Изучение проводили в первой декаде августа 2014 г.
Результаты исследования. В исследованном растительном покрове, сформированном на опытных делянках рекультивации породного отвала шахты «Павлоградская», выделено 50 видов высших сосудистых растений (таблица 1), которые относятся к 43 родам 17 семейств (таблица 2).
Условные обозначения: основная биоморфа П/кус. -полукустарник, Мн - многолетники, Дв - двулетники, Од
- однолетники, климаморфа - Т - терофиты, НКг - гемикриптофиты, № - хамефиты, G - геофиты; трофоморфа -MsTr - мезотрофы, MgTr - мегатрофы, OgMsTr - олиго-мезатрофы, OgMgTr - олигомегатрофы; гигроморфа - &
- ксерофиты, Ms - мезофиты, MsKs - мезоксерофиты, KsMs-ксеромезофиты, MsHg - мезогигрофиты; гелио-
морфа - He - гелиофиты, ScHe - сциогелиофиты; цено-морфа - St - степанты, Pr - протанты, Ptr - петрофиты, Pal - гелофиты, Hal - галофиты, Ru - рудеранты.
Анализ систематической структуры исследованной флоры показал, что только один род (Artemisia) включает три вида, пять родов по два вида, остальные - по одному. Больше половины всех семейств включают по одному роду и одному виду. Семейство Asteraceae включает шестнадцать видов, Poaceae - девять видов, Brassicaceae -шесть видов. Они же занимают три первых ранговых места в спектре семейств ведущих по числу видов и включают больше половины всех выявленных видов (62 %).
Биоморфологическая структура флоры опытного участка в значительной степени зависит от ценотических, экологических и почвенно-климатических условий среды. В условиях различных вариантов рекультивации породного отвала, взаимоотношения вида и среды находят свое отражение в жизненных формах растений. По общей жизненной форме и протяженности жизненного цикла выделены полукустарники, много-, дву- и однолетники.
Характерной чертой флоры опытного участка является преобладание в ее составе многолетних травянистых растений (таблица 3), много- и однолетники составляют -52 % и 24 % соответственно, и двулетние виды - 22 %.
По климаморфам или жизненным формам по Раун-киеру выделены терофиты, хамефиты, гемикриптофиты и геофиты. Анализ климаморф флоры опытного участка показал значительное преобладание гемикриптофитов (58 %) над терофитами (22 %) и геофитами (18 %).
1
2
1
2
Таблица 4 - Соотношение видов по экоморфам и ценоморфам
Экологическая группа Количество видов % от общего количества видов
Трофоморфы
Мезотрофы (МбТг) 34 68
Мегатрофы (М£Гг) 8 16
Олигомезотрофы (ОдМбТг) 1 14
Олигомегатрофы (О^М^Тг) 7 2
Гигроморфы
Ксерофиты (Кб) 6 12
Мезофиты (Мб) 9 18
Мезоксерофиты (МбКб) 19 38
Ксеромезофиты (КбМб) 15 30
Мезогигрофиты (МбИ£) 1 2
Гелиоморфы
Гелиофиты (Не) 33 66
Сциогелиофиты (8сИе) 17 34
Ценоморфы
Степанты (81) 8 16
Протанты (Рг) 10 20
Петрофиты (Р1г) 1 2
Гелофиты (Ра1) 1 2
Галофиты (Иа1) 1 2
Рудеранты (Яи) 29 58
С целью экологического анализа созданы спектры относительно таких факторов, как питание (трофомор-фы), водный режим (гигроморфы), световой режим (ге-лиоморфы), а также адаптации к биогеоценозу в целом (ценоморфы (таблица 4).
В зависимости от требований растений к режиму плодородия (трофности субстрата) виды исследуемой флоры разделены на следующие группы: мезотрофы (растения среднеплодородных почв), мегатрофы (растения высокоплодородных почв), олигомезотрофы и олигомегатрофы (промежуточные группы, где в символе вторая часть основная, а первая - уточняющая), группы растений, способные произрастать на всех типах почв низкого, среднего и высокого плодородия. По этому признаку преобладают мезотрофы (68%), на втором месте мегатрофы (16 %) (таблица 4).
В зависимости от отношения видов к условиям увлажнения во флоре опытного участка выделено пять групп: ксерофиты (засухоустойчивые, мезофиты (растения умеренного увлажнения среды), мезоксерофиты (растения суховатого режима увлажнения), ксеромезо-фиты (растения влажноватого режима увлажнения среды), мезогигрофиты (растения водного режима среды).
Преобладают мезоксерофиты 38 % и ксеромезофиты 30
%
По адаптации растений к световому режиму (ге-лиоморфы) выделено две группы: гелиофиты, которые находят экологический оптиум на открытых площадках, таких видов большинство 66 % в травостое (таблица 4), исциофиты.
По отношению видов к фитоценотической среде, выделено шесть следующих групп: степанты (степные растения), протанты (луговые растения), петрофиты (скальные растения), гелофиты (растения болот), гало-фиты (растения солончаков), и рудеранты (сорняки), они же лидируют в травостое - 58 %, на втором месте протанты - 20 %, что обусловлено расположением участка на берегу реки.
Биоэкологический анализ флоры участка рекультивации породного отвала шахты «Павлоградская» показал следующее: фитоценоз опытного участка находится в фазе формирования, так как сохраняется большой процент рудеральных растений.
Технические мероприятия по покрытию породы плодородным горизонтом почвы позволили увеличить долю растений средне- и высокоплодородных почв.
Светолюбивые растения занимают большую часть в растительном покрове, что указывает на техногенные условия участка.
Для более полного представления о строении, распространении и распределении корневых систем выбранных видов в толще рекультивируемых горизонтов в различных экоморфах, мы применили метод фракционирования корневых систем (таблица 5). Используя данные среднего диаметра корней, разделив их на фракции и определив удельный вес (Р) воздушно-сухих корней отдельно по каждой фракции, применив коэффициенты для расчетов, получили данные поверхности корней (8), длину корней (Ь) и насыщенность почв или пород корнями (№).
Условные обозначения: Р - масса воздушно-сухих корней, S - поверхность корней, L - длина, N - насыщенность почв корнями; Р / % - в числителе масса в граммах, в знаменателе в процентах.
Существенное влияние на строение, распространение и распределение корневой системы в толще рекультивируемых горизонтов оказывают условия питания, влажность и другие физические и химические свойства отдельных слоев отвальной массы. Сравниваемые виды - мезотрофы, за исключением овсяницы валлисской (Ее^^исауаечаса) - мегатроф, вид требовательный к плодородию почв. По отношению к условиям увлажнения виды засухоустойчивые - ксерофиты, девясил британский и донник белый растения умеренного увлажнения среды - мезофиты. По нашим расчетам, представленным в таблице 5, в горизонте 0-40 см масса тонких корешков фракции 1-0,5 и < 0,5 мм варьирует от 15,9 % у василька раскидистого до 100% у овсяницы валлисской, а их величина поверхности равна 26,25 см2 и 426,78 см2. И хотя преимущество развития получали корни фракции 5-1, именно тонкие корешки вступают в тесное взаимодействие с почвой и обеспечивают растение водой и элементами питания. Следовательно, величина поверхности тонких корней указанных фракций может считаться рабочей поглощающей поверхностью, которая поглощает питательные вещества и направляет их к сосудам корня (Узбек, 2012).
Название растения Характеристики г, см, см , % Фракции, мм
> 5 5-1 1-0,5 < 0,5
1 2 3 4 5 6
Василек раскидистый Р / % 0,532/49,8 0,366/34,3 0,031/3 0,138/12,9
8 4,75 7,36 1,94 24,31
Ь 2,16 7,83 8,46 311,75
N 0,0008 0,0005 0,00003 0,0001
Вейник наземный Р / % 2,077/83,2 0,202/8,2 0,215/8,6
8 41,76 12,68 37,88
Ь 44,43 55,13 485,7
N 0,0031 0,0002 0,0002
Девясил британский Р / % 1,221/61,9 0,357/18,3 0.692/19,8
8 24,55 22,41 69,09
Ь 26,12 97,46 885,56
N 0,0018 0,0004 0,00043
Донник белый Р / % 3,31/69,1 0,71/14.8 0,77/16,1
8 66,56 44,58 135,68
Ь 70,81 193,82 1739,48
N 0,005 0,0008 0,00085
Овсяница валлисская Р / % 2,422/100
8 426,78
Ь 5471,54
N 0,0026
Полынь австрийская Р / % 0,872/66.3 0,133/10,1 0,311/23,6
8 17,53 8,35 54,8
Ь 18,65 36,3 702,58
N 0,0013 0,0001 0,0003
Горец птичий Р / % 0,245 /78 0,037/11,7 0,032/10,3
8 4,92 2,32 5,36
Ь 5,24 10,1 72,29
N 0,0003 0,00004 0,00003
Тысячелистник паннонский Р / % 0,662/67,6 0,108/11,1 0,198/21,3
8 12,51 6,78 34,88
Ь 13,31 29,48 447,3
N 0,001 0,0007 0,0002
Эколого-фитоценотические стратегии видов (тип поведения) - наиболее обобщенная и информативная характеристика вида, которая позволяет объяснить его реакцию на стресс, вызываемый абиотическими и биотическими факторами [14].
При разделении массы корней на фракции удалось обнаружить некоторые различия в развитии корневых систем и видов, принадлежащих к различным типам стратегий и групп ценоморф. Например, все виды, за исключением овсяницы валлисской, образовали значительное количество толстых корней, относящихся к фракциям > 5 и 5-1 мм. Эта же закономерность повторяется и у видов, произрастающих на варианте ШП+30 НСЧ (таблица 6).
Условные обозначения: Р - масса воздушно-сухих корней, S - поверхность корней, L - длина, N - насыщенность почв корнями; Р / % - в числителе масса в граммах, в знаменателе в процентах.
По отношению к фитоценотической среде овсяница валлийская представляет группу степантов, что в условиях изменения трофности, проявляет характерную особенность. Не имея значительных физических и питательных ресурсов на делянке с непокрытой породой при ослабленной конкуренции между растениями, в стремлении выжить, овсяница валлисская формирует активную часть корневой системы фракции <0,5 мм. Попадая в более богатые условия варианта ШП+30 НСЧ, она энергично развивается и превосходит все виды по всем показателям. В стремлении как можно полнее использовать среду ей нет равных. Согласно
таблицы 6, по показателям поверхности корней - 923,81 см2, длины корней - 103,84 м и насыщенности почвы корнями - 0,0092 % к ней приближается донник белый с аналогичными показателями: 483,42 см2, 38,58 м, 0,0131 %. Следовательно, сопоставляя данные таблиц 5 и 6, имеем полное право для овсяницы валлисской определить тип стратеги С - виолент. Рудеранты и про-танты с улучшением питательной среды увеличивают формирования толстых фракций корней. Донник белый (Melilotusalbus) формирует 70,9 % толстых корней фракций > 5 и 5-1 мм, по этому показателю его превышают горец птичий (Polygonumaviculare) 77,9 % и василек раскидистый (Centaureadiffusa) - 82,5 %, что на делянке с непокрытой породой (таблица 5) эти показатели равняются 69,1 %, 78 % и 84,1 %. Отсюда следует, что для выживания и формирования семян этим видам необходим постоянный запас питательных веществ и воды, что находится в толстых частях корневой системы. Эти виды с типом стратегии R - эксплеренты. В обследованном нами растительном покрове к ним можно отнести следующие виды: амброзия полыннолистная (Ambrosiaartemisifolia), вьюнок полевой (Сото1т1-usarvensis), гулявник восточный (Sisymbriumorientale), гулявник Лезеля (SisymbriumloeseШ), дескурайния Софии (DescurainiaSophia), дурнишник зобовидный (Xanthium-strumarium), живокость метельчатая (Consolidapaniculata). Кардария крупковидная (Cardariadraba), клоповник мусорный (Lepidiumruderale), крестовник Якова ^епе&Шо-jacobaea), латук дикий (Lactucaserriola), лопух настоящий (Artiumlappa), марь белая (Chenopodiumalbum),
мелколепестник канадский (Conyzacanadensis), морковь дикая (Daucuscarota), петросимония трехтычинковая (Petrosmoniatriandra), синяк обыкновенный (Echium-\mlgare), резеда желтая (Resedalutea), тысячеголов испанский InAchШeapannonicaulabritannica (Vaccariahispanika), чертополох колючий (Carduusacanthoides), щетинник зеленый (Setariaviridis), щирица запрокинутая (Amaran-thusretroflexus).
Вейник наземный с одинаковыми показателями на обоих вариантах формирует преимущественно толстые корни фракции 5-1 мм - 83,2 %, а по насыщенности почвы корнями занимает третье место после овсяницы валлис-ской и донника белого с показателем 0,0035 % и 0,0049 %. Такое формирование корневой системы с накоплением запасов в корневище, позволяет ему успешно конкурировать и со средой и с другими видами. Он относится к типу стратегии S - патиент. К этому типу стратегий в изучаемом растительном покрове относятся кострец безостый (Bromopsiinermis), латук татарский (Lactucatatarica), мятлик дубравный (Poanemoralis), мятлик луговой (Poapratensis), пырей ползучий (Elytrigiarepens), пырей тупочешуйный (Elytrigiaobtusiflora), тростник южный (Phragmitesaustralis).
Виды: девясил британский (Inulabritannica), полынь австрийская (Artemisiaaustriaca), тысячелистник пан-
нонский (Achilleapannonica) на делянке с непокрытой породой, хотя и в меньшей степени, чем вейник наземный, но также формируют преимущественно толстые корни фракции 5-1 мм. Это позволяет им, создав запас в корневищах питательных веществ, переносить неблагоприятные условия среды и формировать запас семян, конкурируя с другими видами. У таких видов переходной тип стратегий - RS. Таким типом стратегий обладают зверобой изящный (Hypericumperforatum), качим-метельчастый (Gypsophilapaniculata), качим произенно-листный (Gypsophilaperfoliata), люцерна румынская (Medicagoromanica), молочай степной (Euphor-biastepposa), полынь обыкновенная (Artemisiavulgaris), полынь понтийская (Artemisia), подорожник Корнута (Plantagocornuti), пижма обыкновенная (Tanacet-umvulgare), шалфей сухостепной (Salviatesquicola). Таким образом, анализ флористического и экоморфного состава естественной растительности на рекультивируемых площадях показал, что видовое разнообразие, характеристика формирования корневых систем растений, устойчивость растительных сообществ, тип стратегий, в конкретных экологических и ценотических условиях опыта определяются биоэкологическими особенностями слагающих их видов.
Таблица 6 - Эколого-биологические характеристики корневых систем видов растений в варианте ШП+30НСЧ
Название растения Характеристики г, см, см , % Фракции, мм
> 5 5-1 1-0,5 < 0,5
1 2 3 4 5 6
Василек раскидистый P / % 0,688/49,1 0,468/33,4 0.068/5 0,176
S 6,14 9,41 4,27 31,01
L 2.79 10,01 18,56 397,6
N 0,001 0,0007 0,00008 0,0002
Вейник наземный P / % - 2,869/83,2 0,262/7,7 0,314/9,1
S - 57,69 16,45 55,33
L - 61,37 71,52 709,35
N - 0,0043 0,0003 0,0003
Девясил британский P / % 1,588/65,7 0,399/16,7 0,427/17,6
S 31,93 25,05 75,24
L 33,97 108,92 964,61
N 0,0023 0,00046 0,00046
Донник белый P / % 6,88/70,9 1,35/14 1,47/15,1
S 138,35 84.76 260,36
L 147,18 368,55 3342,51
N 0,01 0,0015 0,0016
Овсяница валлисская P / % - 1,421/19,1 2,112/26,8 4,328/55,1
S - 28,57 132,61 762,63
L - 30,4 576,57 9777,39
N - 0,0021 0,0024 0,0047
Полынь австрийская P / % - 1,142/66,1 0,175/10,2 0,411/23,7
S - 22,96 10,98 72,42
L - 24,43 47,77 928,49
N - 0,0017 0,0002 0,00045
Горец птичий P / % 0,333/77,9 0,051/11,9 0,043/10,2
S 6,69 3,20 7,57
L 7,12 13,92 97,14
N 0,0005 0,00006 0.00004
Тысячелистник паннонский P / % 1,388/65,2 0,289/13,7 0,449/21,1
S 27,91 18,14 79,11
L 29,69 70,86 1014,33
N 0,002 0,0003 0,0005
Выводы. На основании приведенных данных можно сделать следующие выводы.
Во-первых, при изменении трофности, будучи представителем группы степантов, овсяница валлисская в рекультивируемых вариантах формируя мощную корневую систему с преобладанием мелких фракций, набирает тип стратегий виолента. Рудеранты и протанты с улучшением питательной среды в большей степени формируют фракции толстых корней, улучшая морфологические показатели, но остаются при этом с тем же типом стратегии - эксплерентами и патиентами.
Во-вторых, фитоценоз опытного участка находится в стадии формирования, так как сохраняется большой процент рудеральной растительности.
В-третьих, в условиях различных вариантов рекультивации породного отвала, взаимоотношения вида и среды находят свое отражение в жизненных формах растений, фиксируется значительное преобладание гемикрип-тофитов, к ним относится более половины видов.
Наконец, особенностью формирования флоры ре-культивированых экотопов, является флористическое окружение. Содержание в флоре более трети видов ста-пантов и протантов, указывает на наличие контактов с локальными флорами.
Список использованных источников
1. Бурда Р.И. Антропогенная трансформация флоры. - К.: Наукова Думка, 1991. - 168 с.
2. Дажо Р. Основы экологии. - М.: Прогресс, 1975. - 416 с.
3. Пигорев И.Я. Экология техногенных ландшафтов КМА и их биологическое освоение. - Курск: Изд-во Курск. гос. с.-х. ак., 2006. - 366 с.
4. Пигорев И.Я., Алыменко Ю.В. Многолетние травы и их роль в борьбе с эрозией на склонах Стойленского горно-обогатительного комбината // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. -2009. - № 7. - С. 41.
5. Пигорев И.Я. Динамика почвенной влаги в посевах озимой пшеницы и эффективность ее использования // Проблемы развития сельского хозяйства Центрального Черноземья: материалы Всероссийской научно-практической конференции: в 2-х частях. - 2005. - С. 24-26.
6. Бельгард А.Л., Бекаревич Н.Е., Кабаненко В.П. Сельскохозяйственная рекультивация поймы р. Самары, подрабатываемой шахтами Западного Донбасса // Проблемы оптимизации землепользования и водохозяйственного строительства в бассейне р. Днепр, СОПО АН Украины, 1992. - С. 186-190.
7. Быков Б.А. Геоботаника. - Алма-Ата: Наука, 1978. - 288 с.
8. Воронов А.Г. Геоботаника. - М., 1973. - 384 с.
9. Бельгард А.Л. Лесная растительность юго-востока УССР. - К.: ИКУ, 1950. - 264 с.
10. Бельгард А.Л. Степное лесоведение. - М., 1971. - 336 с.
11. Тарасов В.В. Флора Днепропетровской и Запорожкой областей. Сосудистые растения. Биолого-экологическая характеристика видов. - Д.: ДНУ, 2005. - 276 с.
12. Глухов А.З., Прохорова С.И., Хархота А.И. Индекационо-диагностическая роль синантропных растений в техногенной среде. - Донецк: Вебер, 2008. - 232 с.
13. Миркин Б.М., Наумова Л.Г., Соломощ А.И. Современная наука о растительности. - М.: Логос, 2001. - 264
с.
14. Узбек И.Х. Корневые системы растений в толще техноземов // Вюник ДДАУ. - 2012. - № 1. - С. 24-30.
List of sources used
1. Burda R.I. Anthropogenic transformation of flora. - K.: Naukova Dumka, 1991. - 168 p.
2. Dazho R. Fundamentals of Ecology. - Moscow: Progress, 1975. - 416 p.
3. I.Y. Pigorev. Ecology of technogenic landscapes of KMA and their biological development. - Kursk: Publishing house Kursk. state. s.-. Ak., 2006. - 366 p.
4. Pigorev I.Ya., Alymenko Yu.V. Perennial grasses and their role in the struggle against erosion on the slopes of the Stoilensky ore-dressing combine // International Journal of Applied and Fundamental Research. - 2009. - No. 7. - P. 41.
5. Pigorev I.Ya. Dynamics of soil moisture in winter wheat sowings and the efficiency of its use // Problems of Agricultural Development in the Central Chernozem Region: Proceedings of the All-Russian Scientific and Practical Conference: in 2 parts. - 2005. - P. 24-26.
6. Bel'gard A.L., Bekarevich N.E., Kabanenko V.P. Agricultural reclamation of the river floodplain. Samara, earned by the mines of the Western Donbass // Problems of optimization of land use and water management in the basin of the river. Dnepr, SOPO Academy of Sciences of Ukraine, 1992. - P. 186-190.
7. Bykov B.A. Geobotany. - Alma-Ata: Science, 1978. - 288 p.
8. Voronov A.G. Geobotany. - M., 1973. - 384 p.
9. Belgard A.L. Forest vegetation of the southeast of the USSR. - К .: IKU, 1950. - 264 with.
10. Bel'gard A.L. Steppe forest science. - M., 1971. - 336 p.
11. Tarasov V.V. Flora of Dnepropetrovsk and Zaporozhye regions. Vascular plants. Biological and ecological characteristics of species. - D .: DNU, 2005. - 276 with.
12. Glukhov A.Z., Prokhorov SI, Harhota A.I. The index-diagnostic role of synanthropic plants in anthropogenic environment. - Donetsk: Weber, 2008. - 232 with.
13. Mirkin B.M., Naumova L.G., Solomosh A.I. Modern science of vegetation. - Moscow: Logos, 2001. - 264 p.
14. Uzbek I.Kh. Root systems of plants in the thickness of technozems // DSA Bulletin. - 2012. - No. 1. - P. 24-30.
