CC BY
122
УДК 630*182.21:581.524.34 Доц. Н.Г. Мiронова, канд. техн. наук -
Хмельницький нащональний утверситет
РОСЛИНН1СТЬ ПРИБЕРЕЖНО-ВОДНИХ ЕКОТОН1В ТЕХНОГЕННИХ ОЗЕР МАЛОГО ПОЛ1ССЯ
Наведено результати дослщження рослинного покриву техногенних озер, що утворилися на територп Малого Полюся внаслiдок гiдронамиву пiску, як системи прибережно-водних екотошв. Наведено класифiкацiю екотонних д^нок техногенних водойм, наведено характеристику рослинност основних типiв екотошв.
Ключовг слова: рослиншсть, екотони, техногенш озера, Мале Полiсся.
Вступ. Видобування корисних копалин вщкритим способом глибоко змшюе л1тогенну основу ландшафту, обумовлюе порушення його гщрогра-ф1чно! мереж1, руйнування рослинного покриву. Наслщками тако! коршно! перебудови е утворення кар'ер1в (у раз1 сухого виймання корисних копалин) або техногенних водойм (у раз1 затоплення вщпрацьованих кар'ер1в чи видобування корисних копалин гщронамивом).
Вщновлення рослинносп на цих девастованих дшянках пщ час прове-дення рекультивацшних робгт або внаслщок природного заростання залежа-тиме вщ нових ектотчних умов, що утворюються за рахунок змши геох1м1ч-них чи геоморфолопчних параметр1в або виникнення нових елеменпв (нап-риклад, техногенних водойм, яю за сво!ми характеристиками под1бш до при-родних озер).
Враховуючи вагоме значення процешв самозаростання рослинносп в оздоровленш порушених ландшафпв, сьогодш широко проводять дослщження законом1рностей формування фггоценотичного покриву у кар'ерах, на вщ-валах 1 териконах у р1зних ф1зико-географ1чних зонах з урахуванням змши ге-ох1м1чного фону [1-4]. Водночас, дослщження вщновлення рослинносп у техногенних ландшафтах з новими елементами (техногенними озерами) у р1зних ф1зико-географ1чних зонах - е недостатшми, 1 здебшьшого, сконцентроваш на вивченш процешв фпоценогенезу у вщпрацьованих торф'яниках [5].
Постановка задачг Дослщити процеси формування рослинного покриву у прибережно-водних екотонах, сформованих у зош лггорал1 техногенних озер, що утворилися на територп Малого Полюся внаслщок видобування тску з використанням земснаряд1в ("мокрою" ви!мкою).
Методи досл1дження. Дослщження рослинносп, частина яких здшснювалась 1з човна, проводилось маршрутним обстеженням з описом фь тоценоз1в 1з використанням методу еколопчного профшювання м1ж спряже-ними одиницями рослинносп, як сукцесшно пов'язаш м1ж собою змшою пев-ного фактора, у нашому випадку - град1ента зволоження (метод екотошв) [6].
Результати дослщження та обговорення. У геолопчнш будов1 територп Малого Полюся беруть участь магматичш, метаморф1чш 1 осадов1 породи, яю перекриваються четвертинними вщклада. Останш характеризуються наявнютю трщин, по яких циркулюють пщземш води, що близько залягають до поверхш земл1, антропогенов1 вщклади представлен кварцево-полешпато-вими тсками [7]. Це зумовило використання дано! територп як сировинно!
бази за видобутком теку для потреб будiвельноl галуз^ Активно територiя почала розроблятися з середини минулого столiття. Близьке залягання тд-земних вод визначило необхщтсть вiдкритого видобутку пiску в обводнених кар'ерах за допомогою земснарядiв.
Загалом в Укра!т багато родовищ будiвельних, формувальних i скля-них тсюв, що значно обводненi (у Миколашсьюй, Харювсьюй, Дтпропет-ровськiй областях тощо). Згiдно з аналiзом, проведеним в робот [8] похо-дження переважно! бiльшостi родовищ зумовлюе наявтсть водоносного горизонту в товщi покладiв корисних копалин - у 75 % родовищ тсюв Укра-!ни. У зв'язку iз збшьшенням обсягiв споживання будiвельних тсюв, акту-альним стае питання розширення матерiально-сировинноl бази, зокрема i за рахунок освоення материкових обводнених родовищ тсюв.
Як вщомо, розроблення обводнених кортних родовищ пiскiв може здiйснюватися шляхом застосування екскаваторного способу розроблення та автомобшьного транспортування прсько! маси; екскаваторного способу розроблення та натрного пдротранспорту прсько! маси; розробленням пдромо-нiторами i напiрним гiдротранспортом прсько! маси; розробленням плавучими земснарядами.
Останнш споиб за критерiем мшмально! собiвартостi видобутку 1 м3 корисних копалин е економiчно обгрунтованим та доцiльним [8], що дае змогу спрогнозувати збшьшення видобування пiску земснарядами та посту-пове утворення техногенних озер по всш територп Укра!ни, а вщповщно ви-водить у розряд невщкладних завдань дослiдження формування рослинного покриву на вже утворених техногенних водоймах.
На територп Малого Полiсся протягом 50-ти роюв утворилися техно-геннi озера глибиною вiд 5-7 до 15-20 м. Частина з них е вщпрацьованими i не експлуатуеться. Заходи з рекультивацп прибережно! зони та карт намиву, яю були проведет по заюнченню експлуатацп ще! частини кар'ерiв, включали посадку сосни звичайно!. Подальшi ж процеси ттеграцп утвореного техногенного аквального ландшафту в природне середовище вщбувалися внаслi-док природного самозаростання.
За вiдсутностi повнощнно! рекультивацп саме фиоценогенезу нале-жить головна роль у забезпечент естетично! привабливосп техногенних вод-них об'ектiв та прилегло! до них територп, а також у виконант ними лан-дшафтоутворювальних та природоохоронних функцiй, спрямованих на формування повнощнного життевого простору i мальовничого ландшафту.
1нтенсивтсть самозаростання залежала вiд часового фактора та мор-фологiчних характеристик кар'еру. Сьогодш водойми, на яких вщновлення рослинного покриву здiйснювалося протягом 30 i бiльше рокiв, набувають рис природних озер. Заростання водойм вщбувалось шляхом послщовного проходження сингенетично! (початковий етап, пов'язаний iз вселенням рос-лин на порушену територiю) та ендоекогенетично! (змша фiтоценозу пiд впливом змт середовища, обумовлених впливом самих же рослин) стадт сукцесп рослинного покриву [9].
Ареною процешв заростання водойм виступили екотонт дшянки, що сформувалися на перехiднiй територп мiж сушею та глибоководною зоною. У випадку дослiджуваних озер нижня межа екотонно1 зони збiгаeться з нижньою межею лггорально1 зони i визначаеться глибиною проникнення макрофiтiв (3-5 м). Верхньою межею е наземт фиоценози, як знаходяться пiд впливом водойми у вигл_вд пiдйому рiвня Грунтових вод.
Останнiм часом насичет вологою перехiднi територп навколо водних об'екпв називають ветландами (що буквально означае "мокра земля") i вщно-сять до них мiлководдя водойм i водотоюв, болота, сирi i перезволоженi зем-лi. На наш погляд, екотоннi дiлянки техногенних озер можна вважати ветландами, оскшьки особливютю морфолопчно1 будови озер, яю були сформованi пiд впливом не природних, а технолопчних чинникiв, е рiзкi перепади мiж мiлководною та глибоководною частинами.
У Мiжнароднiй класифжацп ветландiв, прийнятiй VI конференцiею сторш Рамсарсько1 конвенцп (The Convention on Wetlands of International Im-portange - The Ramsar Convention) враховано усе 1х рiзноманiття, включаючи "вирит водойми (гравiйнi, пiщанi, глинянi, вугшьт кар'ери)". Це дало нам можливють розробити класифiкацiю прибережних екотонiв техногенних озер (табл.), яка базуеться на класифжацшних системах ветландiв Рамсарсько1 конвенцп та ветландiв природно-технiчних водойм Середнього Поволжя [10].
Табл. Класифжащя прибережних екотошв техногенних озер Малого Потсся
Одинищ класифжацп
Ознаки структурних шдроздшш
Назви таксономiчних пiдроздiлiв
Надсистема
За типом ландшафту
А. Прибережт екотони
Система
За типом об'ектiв гщросфери
1. Екотони водойм
Клас
За генезисом та приурочешс-тю об'ектш гiдросфери до еле-ментiв мезорельефу мюцевосд
1. Екотони техногенних водойм
Шдклас
За генезисом i розмiрнiстю
1. Прибережнi зони водойм
2. Мшководт зони водойм
Група титв
За характером водообмiну, вiтрового i теплового режимiв
1. Пiдтопленi береги
2. Мшководдя бiля в^ритих берегш
Типи
За умовами iснування, спшьност гiдрологiчних, гiдрохiмiчних та Грунтових характеристик
1) абразивш береги;
2) пляжц
3) прибережт мiлководдя бiля в^ри тих берепв;
4) заострiвнi мшководдя;
5) заболочен в^рип береги;
6) закущеш береги;
7) береги, вкритi люовою рослиннiстю
Варiанти
За характером заростання (ло-
кальнi дiлянки екосистем iз подiбним набором абiотичних фактов та фiтоценозiв)
Понад 20 варiантiв (рiзнi варiанти мш-ководь з повпряно-водною або водною рослиннiстю, прибережт дшянки з по-впряно-водною рослинтстю тощо)
Згiдно з типологiчною диференщащею, екотони техногенних водойм включають 7 титв: абразивт береги; пляжi; прибережт мшководдя бшя вщ-
критих берепв; заострiвнi мшководдя; заболоченi вiдкритi береги; закущеш береги; береги, що вкрит лiсовою рослиннiстю.
Абразивт береги. Це найбшьш динамiчний тип екотону, характерний для незакршлених пiщаних берегiв. Значна частина "молодих" техногенних озер, а також дточих обводнених кар'eрiв мае круп береги висотою 1 м i бiльше, що сприяе 1х абразп та розвитку обвальних процеив i призводить до руйнування берепв, mдрiзування схилу, перемiщення Грунту та породи до урiзу води. Руйнування Грунпв унаслiдок водно1 ерозп стримуе формування прибережно-водно1 рослинностi.
Екотон абразшних берегiв утворюе два варiанти - абразивш береги, що не заростають, i береги, що заростають. Перший варiант поширений вздовж високих обривистих берепв, схильних до бiчноl ерозп та абразп. За-ростаючi абразивш береги характерш для дiлянок, де сформувалися штучнi та вiдновилися природш фiтоценози сосни звичайно1, якi сприяють закрш-ленню берегiв. З метою ефективного закршлення берегiв у двох варiантах до-цiльно проводити люопосадки.
Пляжi. Зазвичай, пляжi становлять пологу намивну частину берега, що розташована мiж зоною перекидання хвилi i лiнiею максимального зап-леску. На техногенних озерах пляжi утворенi на дшянках, яю пiд час експлу-атацп кар'еру виконували функцп карт намиву, тому ця зона складена тском i не вкрита рослиншстю. Цей тип екотону трапляеться не на вшх водоймах, а здебшьшого на бшьш "молодих".
Прибережт мтководдя бтя вiдкритих берегiв. Мшководдя становлять частину водойми з глибиною, на яку можуть проникнути повггряно-вод-нi рослини. Вiдкритi мiлководдя не захищеш вiд вiтрохвильового впливу. Еколопчний ряд екотону прибережних мiлководь бшя вiдкритих берегiв ста-новить серж> фiтоценозiв, що мiстять рiзнi екотипи рослин. На глибиш вiд 30 до 250 см у рiзних комбшащях трапляються фiтоценози з участю пдрофь тiв та гелофiтiв.
На прибережних мшководдях моно- i полщомшантш угруповання водних рослин з плавучими листками (глечиюв жовтих, латаття сшжно-бшо-го, тiлорiзу алоевидного, рдесту плаваючого) можуть утворювати суцiльнi смуги або плями. Щдводш заростi утворюють кушир занурений, водяний жовтець закручений, водопериця колосиста та рдести (пронизанолистий, блискучий, кучерявий). Протяжнiсть водних фiтоценозiв на мшководних дь лянках становить вщ 1,2 до 5 м.
Гелофгга (рогiз, очерет, лепеха) утворюють майже суцшьну смугу вздовж берегiв. Важливу роль у формуваннi гелофггао1 рослинносп цього екотону вiдiграють куга озерна, осоки, яю локально утворюють суцшьш мо-нодомiнантнi заростi. Тут вщзначеш також мiкроценози сусака парасолько-вого, 1жачо1 голiвки прямо1, для деяких ценозiв гелофiтов у мiлководнiй частит характерна наявшсть мiкроасоцiацiй вшьно плавучих рослин (наприк-лад, жабурника звичайного), спорадично трапляються частуха подорожнико-ва, стршолист стрiлолистий.
Заострiвт мыководдя. Цей тип екотону утворився внаслщок форму -вання нерiвного рельефу улоговини водойми, що пов'язано з 11 техногенним походженням. Щ дiлянки мають тдвищений мiкрорельеф, де на глибиш 1,8-2,9 м (переважно 2 м) утворюються чистi заростi водяного жовтецю зак-рученого або куги озерно1.
Заболочен вiдкритi береги. Рослиннiсть цього екотону представлена асощащями очерету звичайного, рогозу вузьколистого, осоки гостро1, лепеш-няку великого, хвощу рiчкового. Особливютю мiсць iснування цього екотопу е розташування рiвня води бiля або дещо вище поверхнi Грунту. Ширина уг-руповань вздовж берега змшюеться вiд 1,5 до 5 м. У складi рослинностi цього екотону можливi суцiльнi заростi очерету звичайного, лепешняку великого, осоки гостро1. На нижнiй межi екотону угруповання осок можуть замь нюватись фггоценозами хвоща або рогозу.
Закущет береги. В екотош вiдзначаеться чергування повпряно-вод-но1 рослинностi з деревно-чагарниковою, до складу останньо! входять вiльха чорна та крушина ламка, або розвинена тшьки деревно-чагарникова рослин-нiсть. Середовище характеризуеться надмiрним зволоженням, фiтоценози складаються iз щiльно розташованих дерев i чагарникiв у супроводi рiзнот-рав'я за участю пгромезофпов i мезофггов. Часто поширенi осоки, комиш ль совий, рiзнотрав'я. Широкий дiапазон еколопчних умов середовища забезпе-чуе рiзнорiдний склад фiтоценозу.
Береги, вкритi люовою рослиннiстю. Рослиннiсть цього екотону фор-муеться на верхнiй межi екотонно! зони техногенних водойм, тобто на вщ-носно пiдвищених елементах мжрорельефу. Короткочасне затоплення таких дiлянок можливе тiльки у перiод весняно1 повеш. Цей екотон утворюе два ва-рiанти. Перший - це дшянки прибережно1 зони, зайнятi посадками сосни (ко-лишнi карти намиву). Вони були повнютю девастованi i тому найменш при-датнi для вщновлення рослинностi. Пiсля закiнчення експлуатацп кар'еру тут були проведет посадки сосни звичайно1, як найбшьш придатно1 для зростан-ня на пiщаних техноземах, бщнють Грунтосумiшей обумовлюе вiдсутнiсть на цей час чагарникового i трав'яного ярушв та пiдстилки.
Другий варiант - це дiлянки прибережно1 зони, як зазнали впливу кар'ерних розробок, пов'язаних з порушенням природно! рослинносп пiд час формування берегiв водного кар'еру. Грунтовий та рослинний покрив тут не був повнютю знищений, вщновлена на сьогоднi рослиннiсть представлена сосною з домшкою дуба черешкового; безпосередньо вздовж берепв росте вшьха чорна; пiдлiсок утворюють крушина ламка, лщина звичайна, рiдше горобина звичайна, порiвняно рiзноманiтним е трав'яний ярус.
Висновок. Отже, вщновлення континууму рослинносп у техногенних озерах Малого Полюся, що утворилися внаслiдок видобування тску земснарядами, вiдбуваеться на екотонних дшянках. На цей час надсистема прибе-режних екотонiв техногенних озер нараховуе 1 систему, 1 клас, 2 тдкласи, 2 групи титв, 7 типiв i бiльше шж 20 варiантiв. Проведена диференцiацiя рослинносп в межах екотонiв певною мiрою е умовною, оскiльки екологiчнi н^ угруповань водних i прибережно-водних рослин часто перетинаються. У
природних умовах можуть iснувати pi3Hi варiанти пдроморфних екосистем, тому надзвичайно важливим е вивчення всього розма1ття сукупностей фгго-ценозiв системи вода - суша та дiагностування 1х змши, оскшьки порiвняно молодi екотоннi екосистеми техногенних водойм знаходяться у сташ дина-мiчних перетворень i змiн стадш розвитку, спрямованих на формування ко-рiнного типу зонально1 елементарно1 екосистеми.
Л1тература
1. Сумина О.И. Зарастание песчаных карьеров: влияние рельефа на размещение видов-колонистов / О.И. Сумина, Я. А. Дмитракова // Успехи современного естествознания. - 2012. -№ 11. -C. 86-87.
2. Сумина О.И. Формирование растительности на техногенных местообитаниях Крайнего Севера России : автореф. дисс. на соискание учен. степени д-ра биол. наук: спец. 03.02.01 "Ботаника" / О.И. Сумина. - СПб., 2011. - 46 с.
3. Зубова Л.Г. Теоретичш i прикладш основи вщновлення техногенних ландшафтов до рiвня природних (на прикладi териконових ландшаф™ Донбасу) : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня д-ра техн. наук: спец. 21.06.01 "Еколопчна безпека" / Л.Г. Зубова. - Дшпропет-ровськ, 2004. - 23 с.
4. Башуцька У.Б. Флороценотитчна структура флори породних вщватв шахт Черво-ноградського прничопромислового району / У.Б. Башуцька // Науковий вюник УкрДЛТУ : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : Вид-во УкрДЛТУ. - 2003. - Вип. 13.1. - C. 52-57.
5. Муравьева Л.В. Факторы и динамика зарастания аквально-территориальных торфо-карьерных комплексов на территории Верхневолжья / Л.В. Муравьева, О.А. Тихомиров // Вестник ТвГУ. - Серия "Биология и экология". - 2009. - Вып. 1. - C. 200-210.
6. Соловьева В.В. Современное представление об экотонах или теория экотонов / В.В. Соловьева, Г.С. Розенберг // Успехи современной биологии. - 2006. - Т. 126, № 6. - C. 531-549.
7. 1ванов С.А. Ландшафти прничопромислових територш : монографiя / С.А. 1ванов. -Львiв : ВЦ ЛНУ iм. 1вана Франка, 2007. - 334 с.
8. Бондаренко А.А. Выбор способа отработки обводненных месторождений песков / А.А. Бондаренко, В.И. Симоненко // Сборник научных трудов НГА Украины. - 2005. - № 19. - Т. 5. - C. 233-239.
9. Кучерявий В.П. Фгтомелюращя : навч. поабн. / В.П. Кучерявий. - Львiв : Вид-во "Свгт", 2003. - 540 с.
10. Папченков В.Г. О переувлажненных землях и их классификации на примере Среднего Поволжья / В.Г. Папченков // Экология. - 1999. - № 2. - C. 126-129.
Миронова Н.Г. Растительность прибрежно-водных экотонов техногенных водоемов Малого Полесья
Представлены результаты исследования растительного покрова техногенных водоемов, образовавшихся на территории Малого Полесья в результате гидронамыва песка, как системы прибрежно-водных экотонов. Приведены классификация экотон-ных участков техногенных водоемов и характеристика растительности основных типов экотонов.
Ключевые слова: растительность, экотон, техногенные озера, Малое Полесье.
MironovaN.G. The vegetation of land-water ecotones in man-caused lakes of Small Polissya
The research results of vegetation in man-caused lakes are determined. These lakes formed on the territory of the Small Polissya by hydraulic fill sand as a system of land-water ecotones. A classification of ecotone areas of man-caused lakes is presented. A vegetation characteristic of the main ecotones' types are submitted.
Keywords: vegetation, ecoton, man-caused lakes, Small Polissya.
