Научная статья на тему 'Самовідновлення популяцій різностатевих видів рослин у мінливих умовах природного та антропогенно зміненого середовища'

Самовідновлення популяцій різностатевих видів рослин у мінливих умовах природного та антропогенно зміненого середовища Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
139
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
різностатеві види / диференціація за статтю / фактори впливу / самовідновлення / heterosexual species / sexual differentiation / influence of conditions / recruitment

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Р. І. Дмитрах

Наведено дані, які стосуються особливостей самовідновлення популяцій різностатевих видів у мінливих умовах навколишнього середовища. Встановлено, що важливим критерієм структурно-функціональної організації популяцій є статева диференціація особин, їх функціональний розподіл, репродуктивна здатність та адаптаційний потенціал. Визначальними при цьому є фактори дії як природного, так і антропогенного характеру.

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.

Recruitment of populations of heterosexual species in different natural and anthropogenic conditions

Presented data with characteristics recruitment of populations of heterosexual species influence are different environmental factors. It was established that of important criterion of structure-functional organization of populations is sexual differentiation their individuals, functional characteristics, reproductive ability, adaptation potential. The different natural and anthropogenic factors have an effect on populations.

Текст научной работы на тему «Самовідновлення популяцій різностатевих видів рослин у мінливих умовах природного та антропогенно зміненого середовища»

гического состояния предприятия; оценку влияния на окружающую среду и экологического риска; управление экологическим риском и контроль; мониторинг экологического риска; финансовую реструктуризацию и санацию.

Ключевые слова: экологический аудит, экологический риск, инвестиционная деятельность, коммерческий банк.

Novak U.P., Martynyuk O.V. An environmental audit of investment activity by commercial banks

In the article the environmental audit of investment activity from the point of view commercial banks is considered. It includes such stages: previous verification of the enterprise's ecological state; estimation of influence on an environment and ecological risk; management and control of ecological risk; monitoring of ecological risk; financial restructuring.

Keywords: environmental audit, ecological risk, investment activity, commercial bank.

УДК 581.5 Ст. наук. ствроб. Р.1. Дмитрах, канд. бюл. наук -

1нститут екологи Карпат НАН Украти

САМОВ1ДНОВЛЕННЯ ПОПУЛЯЦ1Й Р1ЗНОСТАТЕВИХ ВИД1В РОСЛИН У М1НЛИВИХ УМОВАХ ПРИРОДНОГО ТА АНТРОПОГЕННО ЗМ1НЕНОГО СЕРЕДОВИЩА

Наведено даш, яга стосуються особливостей самовщновлення популяцш pi3-ностатевих BTOiB у мшливих умовах навколишнього середовища. Встановлено, що важливим ^m^ieM структурно-функцюнально! оргашзацп популяцш е статева ди-ференщащя особин, ix функцюнальний розподш, репродуктивна здатшсть та адапта-цшний потенщал. Визначальними при цьому е фактори ди як природного, так i антропогенного характеру.

Ключовг слова: рiзностатевi види, диференщащя за статтю, фактори впливу, самовщновлення.

Важливе мюце у флор1 Укра1нських Карпатах належить популящям р1зностатевих вид1в, як вносять свою специф1ку в 1х внутршньопопуляцшну оргашзащю. Р1зш за статтю групи особин, як входять до складу цих популяцш по-р1зному проявляють сво1 функцюнальш властивосп та мехашзми самовщновлення у вщповщь на дто р1зних чинниюв середовища. Вщповщно, юнування популяцш р1зностатевих вид1в визначаеться комплексом умов з яким взаемод1е як популящя, так i кожна особина, яка входить до 11 складу. Основною умовою стшкосп е тдтримання необхщного р1вня генетично1 ге-терогенносп популяцш та структурно! 1х цЫсносп [1, 10, 11, 13]. Статевий процес, з одного боку, повинен бути лабшьним i чутливим до умов середовища, а з шшого - стабшьним i незалежним, оскшьки кожна iз статей е неоднозначною за своею здатнютю до самовщновлення.

Методика дослщжень. Вивчення важливих iнтегральниx i диференщ-альних параметрiв популяцiй рiзностатевиx видiв проведено на рiзниx рiвняx оргашзацп репродуктивно! сфери - вдивщуальному й груповому (популя-цiйному). Статеву диференцiацiю видiв дослщжено з врахуванням характеру формування рiзниx структурно-морфологiчниx i функцiональниx ознак та ix под^ за статевими типами на андромоноецичш, гiномоноецичнi, пнодь ецичш, дiецичнi тощо. Основним показником при цьому е сшввщношення рiзниx за статтю особин та участь кожно! з них у процесах розмноження. Об-

лжовою одиницею е пiдрахунок частки або процентно! y4acTÍ в популяцiях особин рiзноl стат [4]. Облiк особин проведено на дшянках, якi закладенi як регулярним способом на трансектах, так i вибiрковим, з врахуванням випад-кового !х розмiщення на площi [8]. Вплив динамiчних процесiв на самовщ-новлення попyляцiй видiв оцшено з врахуванням змiн iндивiдyальних та по-пyляцiйних показникiв [3, 7, 12].

Результати дослвджень. На основi проведеного аналiзy статево! ди-ференщацп видiв та !х кiлькiсного розподшу у флорi Укра!нських Карпат встановлено, що рiзностатевiсть е достатньо характерною ознакою для ба-гатьох популяцш високогiрних видiв рослин [5]. Популяцп рiзностатевих ви-дiв е компонентами ушкальних типiв оселищ у рiзних рослинних угрупован-нях - скельних, лучних, чагарникових, болотних, прируслових тощо. Пере-важна бiльшiсть з них представлена iзольованими, нечисленними популящ-ями, яю займають невеликi площi в альпшському, сyбальпiйськомy й люово-му поясах. За морфологiчною рiзностатевiстю особин для дослщжуваних ви-дiв поширеною е дводомнють, яка проявляеться в !х розподiлi на двi групи: перша - на андроецичнi (з тичинковими квиками) й гiноецичнi (з маточкови-ми квиками), друга - на гшоецичш й гермафродитнi. Значна частка видiв наскельних комплексiв вщноситься до рщюсних, релiктових та ендемiчних, популяцп яких збереглися в iзольованих оселищах високогiр'я на крутих схи-лах iз кам'яними виступами й розсипами шсковиюв, уламкового матерiалy й дрiбноземy (Antennaria carpatica (Wahlenb.) Bluff. Et Fingerh, Dianthus carpa-ticus Woloszcz., D. speciosus Reichenb., Rhodiola rosea L. та ш). Рiзнотравно-лyчнi види (Antennaria dioica (L.) Gaerth, Rumex carpaticus Zapal., Valeriana tripteris L., Thymus subalpestris Klok. et Shost., Melandrium dioicum (L.) Cass et Germ., Valeriana simplicifolia (Rchb.) Kabath V. transsilvanica Schur) за особли-востями поширення характеризуются спорадичним, нерiвномiрним розподь лом особин та розмежованютю !х попyляцiй долинами пр, руслами рiчок, ль совими угрупованнями тощо.

Оскiльки основна генетична функщя в процесi розмноження популяцш дослщжуваних видiв полягае в рiзномy призначеннi рiзностатевих структур, це впливае на мехашзми !х самовiдновлення та вiдображае потенцiйнi можливосп до розмноження i пiдтримання на необхщному рiвнi важливих життевих процешв. Вiдповiдно, кожну стать у популящях виду можна трак-тувати як диференцшовану одиницю в процесi реалiзацil механiзмiв !х само-вiдновлення. Враховуючи цю специфiкy, однiею з основних характеристик рiзностатевих попyляцiй е !х статева диференцiацiя та взаемовiдносини кож-но! iз статей з факторами навколишнього середовища. Рiзне спiввiдношення статей впливае на функцюнальш особливостi популяцш, а будь-яю змiни ста-тевого складу - один iз ютотних показникiв !х стiйкостi й здатност до само-вiдновлення в неоднорщних умовах середовища. До основних факторiв, якi впливають на динамiчнiсть таких популяцш та мехашзми !х самовщновлен-ня, необхiдно вiднести клiматичнi умови i, зокрема, температурний режим i волопсть повиря. Характерною ознакою у бшьшосп високогiрних видiв е переважання в популящях частки (60-70 %) андроецичних особин. Так, про-

тягом кшькох попереднiх роюв (2000-2007) статева структура популяцш ут-римувалася на вище зазначеному piBHi. Однак змiни кшматичних умов протя-гом останнього перюду дослiджень (2008-2012 рр.) спровокували значш вщ-хилення вiд попередньо! схеми розподшу в них piзностатевих особин. Неза-перечним е факт, що клiматичнi змiни, якi пов'язанi з процесами потеплшня, мають безпосеpеднiй вплив на пдролопчний i едафiчний режими, а це, вод-ночас, впливае на динашку статевого складу популяцш та визначае особли-востi розвитку й самовiдновлення то! чи шшо! статi. Загалом, здатнiсть виду до перебудови сво!х функцiональних структур стосовно нових еколопчних умов е важливим мехашзмом, який впливае на самовщновлення популяцiй та !х виживання. Установлено, що частка гшоецичних особин у сшввщношенш до iнших статевих форм дослщжуваних видiв за останнiй перюд часу загалом зросла в середньому на 20-30 %. Так, наприклад, у популяцiях Valeriana simplicifolia вона збшьшилась на 26,0 % (таблиця). Якщо в попеpеднi роки !х кiлькiсть становила 27,7 %, то в наступний перюд (2008-2012 рр.) - уже 44,7 %. Таю змщення статей пов'язаш з флуктуацшною змiною метеороло-гiчних i пдролопчних умов останнiх pокiв, якi виpiзнялись збiльшенням су-ми сеpедньоpiчних температур пов^я й вщносно! вологостi протягом останнього перюду дослщжень. Подiбна схема статево! диференщацп особин е характерною й для шших piзностатевих видiв. Встановлено, що найбiльш чутливо гшоецичш особини реагують на фактор вологосп та його змiни в piзних умовах середовища. Останнiй е тим лiмiтуючим фактором, який впли-вае на розвиток особин i закладання в них бруньок поновлення в наступному сезош. Поеднання достатньо! кiлькостi атмосферних опадiв з тепловим режимом та вщповщно забезпеченiсть !х водою й елементами мшеральних ресур-шв е тим чинником, який визначае !х репродуктивну здатнiсть [9].

Табл. Статева структура популяцш Valeriana simplicifolia у високогiр'i

УкраТнських Карпат

Рiк Кшьюсть особин, м2

андроецичш гшоецичш

екз. % езм. %

2000 7,2 77,4 1,8 22,6

2001 5,9 75,8 3,5 24,2

2002 3,8 77,6 1,1 22,4

2003 2,0 76,9 0,6 23,1

2004 5,4 66,9 3,5 33,1

2005 5,0 73,5 1,8 26,5

2006 5,1 75,3 1,5 24,7

2008 5,3 62,4 3,3 37,6

2009 З,9 56,7 2,8 43,3

2010 3,2 50,8 3,1 49,2

2011 3,2 55,5 2,6 44,5

2012 2,7 50,9 2,6 49,1

Характер розвитку й самотдтримання популяцш piзностатевих видiв шд дiею фактоpiв зовшшнього середовища визначаються статевим диферен-

щалом "чутливосп" ïx особин. Кожна стать диференцшовано реагуе на пок-ращення або попршення умов iснування. Зважаючи на pi3Hi життeвi вимоги та неоднакову участь статей в розмноженш, вони по^зному можуть прояв-ляти стратепю самовiдновлення. Зокрема, швидка реакцiя та бшьша чутли-вiсть гiноецичниx особин на тепловий режим е, очевидно, тим важливим по-казником, який забезпечуе ïм кращi життевi позицп в популяцiяx та здатнiсть до вщновлення. Вiдповiдно, збiльшення чисельностi гшоецичних особин тд-вищуе ймовiрнiсть формування насiння та вiдтворення молодого потомства, як важливу умову самотдтримання популяцш. Власне наявш умови середовища модиф^ють взаемовiдносини мiж особинами toï чи iншоï статi та виз-начають стратегiю ïx самовiдновлення.

Враховуючи те, що репродуктивний потенцiал популяцш рiзностате-вих особин визначаеться неоднаковою реакцiею на дiю рiзниx чинниюв середовища, актуального значення набувають щ показники в умовах рiзного впливу антропогенних факторiв (рекреацiя, викошування трав. Випас худоби, заготiвля рослин як лжарсь^ сировини тощо). Середовище модифiкуе взаемостосунки мiж особинами toï чи iншоï статi, адаптивний потенщал яких може мати вщхилення у стресових або екстремальних умовах. Найбшьше ре-агують популяцiï вiдкритиx скельних комплекшв (Antennaria carpatica (Wah-lenb.) Bluff. Et Fingerh, Dianthus carpaticus Woloszcz., D. speciosus Reichenb., Rhodiola rosea L. та ш.), як внаслiдок локальностi та iзольованостi просторо-воï ïx органiзацiï стають вразливими до будь-яких впливiв антропогенного характеру. Останш зумовлюють змiни в статевш структурi популяцiй, страте -гiяx розвитку, xарактерi онтогенезу, здатностi до розмноження й типу самотдтримання. Змшюеться просторовий розподш особин на площi та спостерь гаеться розчленування популяцш на фрагменти з порушеною розбалансова-ною статевою структурою та локальним скупченням окремих груп особин, мiж якими обмiн генетичним матерiалом е обмеженим.

Репродуктивний потенцiал по^зному скеровуеться на досягнення самовщновлення популяцiй, залежно вiд впливу антропогенних факторiв. Тому важливим меxанiзмом у цих умовах е особливосп подшу статевих функцiй особин та неоднаковi реакцiï кожноï з них на дж> негативних чинникiв середовища. Експериментами встановлено, що типовою реакщею на вплив викошування. Випас та рекреащю е зменшення чисельносп гiноецичниx особин, що знижуе рiвень насiнневоï продуктивностi та ефект самовщновлення популяцш. Бшьша смертнють гiноецичниx особин пов'язана з попршенням умов ïx вирос-тання внаслiдок нестачi еколопчних ресурсiв та негативного впливу на ïx юну-вання антропогенних факторiв. Андроецичнi особини здатнi ще деякий час ут-римувати територiю завдяки швидшому переходу в вегетативний стан та бшь-шоï руxливостi ïx вегетативних пагошв. Надалi, iнтенсивна дiя цих чинниюв супроводжуеться змiнами чисельносп обох статевих груп, що створюе нес-приятливi умови для ефекгивносп самовiдновлення. З посиленням рекре-ацшного навантаження i, зокрема, надмiрного руйнування природних оселищ популяцiй виду зменшуеться чисельнiсть особин, порушуються статевi ств-вiдношення мiж ними та знижуеться рiвень ïx життевостi. Однiею з важливих

2. Екологiя довкiлля

79

умов самовщновлення i виживання популяцiй за таких умов е здатнiсть ïx особин до регенерацп пошкоджених структур унаслщок активiзацiï ростових бруньок вщновлення, якi можуть компенсувати часткову втрату оргашв ïx роз-множення за рахунок акумулятивного ресурсу органiчноï фггомаси.

До негативного впливу на популяцп рiзностатевиx видiв природного характеру необхвдно вiднести й сукцесiйнi змши, яю пов'язанi 3i змiнами еколопчних умов унаслiдок природноï трасформацiï середовища i, зокрема, за-ростання ïx рослинних угруповань, спровокованих фiтоiнвазiею невластивих для них видiв. Передушм це стосуеться популяцш високопрних лучних ви-дiв, якi формують нечисленнi оселища зi спорадичним розподiлом у них особин (Rumex carpaticus Zapal., Valeriana tripteris L., Thymus subalpestris Klok. е! Shost., Melandrium dioicum (L.) Cass et Germ., Valeriana simplicifolia (Rchb.) Kabath V. transsilvanica Schur тощо). Сукцесiйнi змши е однiею з форм дина-мiчниx процесiв, якi можуть призвести до появи одних та зникнення шших видiв [2, 7]. Встановлено, що основний вплив на структуру популяцш мають змши Грунтово-ктматичних умов та посилення ценотичноï ролi заносних ви-дiв. Особливо чутливо на це реагують популяцiï болотних видiв, як наприк-лад Valeriana simplicifolia, коли в разi заростання й змши умов середовища знижуеться стшюсть i життевiсть ïx особин та здатнють до самовiдновлення [6]. Тому в порушених умовах середовища важливою ознакою ïx популяцiй е здатнють до перебудови своïx функцiональниx властивостей стосовно нових еколопчних умов. У зворотному випадку вiдбуваються змiни, яю негативно впливають на процеси ïx вщновлення та виживання.

Таким чином, важливими мехашзмами самовiдновлення популяцiй рiзностатевиx видiв е структурна ïx оргашзащя та можливiсть реалiзацiï фун-кцюнальних особливостей кожноï iз статей вщповщно до впливу наявних умов. Основними критерiями при цьому е шдив^альна спецiалiзацiя особин певноï статi, особливосп подiлу ïx функцiй та реакцп кожноï з них на дж> тих чи iншиx чинникiв середовища. Останш впливають на перебудову статевих стосунюв у популяцiяx та динам^ меxанiзмiв ïx самовiдновлення. При цьому необхщно враховувати рiзну стiйкiсть рiзностатевиx особин до дiï фак-торiв впливу та збереження на оптимальному рiвнi комплексу ïx структурно-морфолопчних та функцiональниx ознак. В одному випадку особини рiзноï статi здатш синxронiзувати статевi спiввiдношення стосовно нових умов, а в шшому - можуть вносити певну розбалансованiсть через часткову або повну елiмiнацiю однiеï з них. Тому будь-якi змши, яю вiдбуваються в популяцiяx рiзностатевиx видiв, е прямо залежнi вщ iнтенсивностi дiï наявних чинникiв середовища, що й зумовлюе вщповщш мехашзми ïx самовiдновлення.

Л1тература

1. Грант В. Эволюционный процесс: критический обзор эволюционной теории / В. Грант. - М. : Изд-во "Мир", 1991. - 488 с.

2. Дигрессия биоценотического покрова на контакте лесного и субальпийского поясов в Черногоре / под ред. К. А. Малиновского. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1984. - 208 с.

3. Динамика ценопопуляций травянистых растений : сб. научн. трудов / ответ. ред. К. А. Малиновский и др. - К. : Изд-во "Наук. думка", 1987. - 128 с.

4. Дмитрах Р.1. Структурно-функщональш особливостi та статева диференщащя попу-ляцiй рiзностатевих BTOiB рослин Карпат / Р.1. Дмитрах // Науковий вюник Ужгородського на-цiонального унiверситету. - Сер.: Бюлопчна. - 2003. - № 2. - С. 19-22.

5. Дмитрах Р.1. Статева диференщащя рослин рiзних життевих форм та особливостi са-мопiдтримання 1х популяцiй в Украшських Карпатах / Р.1. Дмитрах // Науковi записки державного природознавчого музею. - Львiв. - 2009. - Вип. 25. - С. 65-70.

6. Дмитрах P.I. Valeriana simplicifolia (Rchb.) Kabath в Укра1ш: поширення, морфологiя, еколого-ценотична приуроченiсть / P.I. Дмитрах // Украшський боташчний журнал : наук. журнал НАН Укра1ни, 1нститут ботанiки iм. М.Г. Холодного НАН Укра1ни. - 2011. - Т. 68, № 5. - С. 701-710.

7. Миркин Б.М. Фитоценология. Принципы и методы / Б.М. Миркин, Г.С. Розенберг. -М. : Изд-во "Наука", 1978. - 210 с.

8. Работнов Т.А. Экспериментальная фитоценология / Т.А. Работнов. - М. : Изд-во МГУ, 1987. - 160 с.

9. Риклефс Р. Основы общей экологии / Р. Риклефс. - М. : Изд-во "Мир", 1979. - 424 с.

10. Северцов А.С. Основы теории эволюции / А.С. Северцов. - М. : Изд-во МГУ, 1987. - 320 с.

11. Яблоков А.В. Популяционная биология / А.В.Яблоков. - М. : Изд-во МГУ, 1987. - 320 с.

12. Grime J.P. Vegetation classification by reference to strategic / J.P. Grime // Nature. - 1974. - Vol. 250. - P. 26-31.

13. Harper J. Population Biology of Plants / J. Harper. - London; New York : Acad. Press, 1977. - 892 p.

Дмитрах Р.И. Самовозобновление популяций разнополых видов растений в изменчивых условиях природной и антропогенно измененной среды

Приведены данные, касающиеся особенностей самовозобновления популяций разнополых видов под влиянием разных факторов окружающей среды. Установлено, что важным критерием структурно-функциональной организации популяций является половая дифференциация особей, их функциональное распределение, репродуктивная способность и адаптационный потенциал. Определяющее влияние на эти показатели имеют факторы как природного, так и антропогенного характера.

Ключевые слова: разнополые виды, половая дифференциация, факторы влияния, самовозобновление.

Dmytrakh R.I. Recruitment of populations of heterosexual species in different natural and anthropogenic conditions

Presented data with characteristics recruitment of populations of heterosexual species influence are different environmental factors. It was established that of important criterion of structure-functional organization of populations is sexual differentiation their individuals, functional characteristics, reproductive ability, adaptation potential. The different natural and anthropogenic factors have an effect on populations.

Keywords: heterosexual species, sexual differentiation, influence of conditions, recruitment.

УДК 504.06:628.4 Проф. Л.I. Челядин, д-р техн. наук;

доц. В.Р. Хомин, канд.техн. наук - 1вано-Франтвський НТУ нафти i газу; доц. П.В. Новосад, канд. техн. наук; доц. О.Р. Позняк, канд. техн. наук -

НУ "Львiвська nолiтехнiка "

РЕСУРСООЩАДН1 ТЕХНОЛОГИ УТИЛ1ЗАЦН ЗОЛОШЛАК1В ТЕПЛОЕЛЕКТРОСТАНЦН I ШЛАМ1В ВОДООЧИЩЕННЯ

Наведено кщьгасть техногенних вiдходiв в Укра1щ та деяких 11 областях. Запро-поновано методи 1х зменшення, наприклад утилiзацiею шлаюв теплоелектростанцп (ТЕС) i шламiв водоочищення у вуглецевомшеральщ матерiали. Дослщжено вплив температури на пористють, яка е важливим показником, а також встановлено графiч-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.