CC BY
50
5. Литвинов М.А. Методы изучения почвенных микроскопических грибов / М.А. Литвинов. - Л. : Изд-во "Наука", 1969. - 124 с.
6. Марфенина О.Е. Антропогенная экология почвенных грибов / О.Е. Марфенина. - М. : Изд-во "Медицина для всех", 2005. - 196 с.
7. Новое в систематике и номенклатуре грибов / под ред. Ю.Т. Дьякова, Ю.В. Сергеева. -М. : Изд-во "Национальная академия микологии"; "Медицина для всех", 2003. - 496 с.
8. Терехова В. А. Микромицеты в экологической оценке водных и наземных экосистем / В.А. Терехова. - М. : Изд-во "Наука", 2007. - 215 с.
Тарас У.М. Применение показателей видового разнообразия микро-мицетов почвы при оценке нарушения окружающей природной среды в результате действия антропогенных факторов
Охарактеризованы причины изменения видового многообразия в результате действия естественных и антропогенных факторов, а также способы применения экологических показателей микромицетних комплексов на Яворивском серном карьере. Описан индекс видового многообразия Шенона, индекс степени доминирования видов в грунтовых комплексах Симпсона и индекс равенства Пислу. Описаны и проанализированы коэффициенты всхожести комплексов Соренсена и Жаккара. Посчитано и проанализировано значение показателей структуры комплексов микроскопических грибов для почв Яворивского серного карьера.
Ключевые слова: показатели видового разнообразия, сукцессия, микромицеты.
Taras U.M. The Use of Indicators of Species Diversity Micromycetes of Soil in Assessing Disturbance of the Natural Environment as the Result of Anthropogenic Factors
Some causes of changes in species diversity in consequence of natural and anthropogenic factors are characterised. The ways to use environmental performance micromycetes complexes in Javorivskyi sulphur quarry are described. Species diversity indexes, dominance index of the species degree in the complex index of equality are identified. Similarity coefficients of Sorensen complexes are analysed. Some values of complex patterns of microscopic fungi to soil on Javoriv sulphur quarry are also analysed and calculated.
Key words: indicators of species diversity, succession, micromycetes, sulphur quarry.
УДК 630 *114.351 Acnip. Х.1. Чернявська1 -
1напитут екологп Карпат НАН Украти, м. Льв1в
ВЛАСТИВОСТ1 Л1СОВО1 ПЩСТИЛКИ ЯК КОМПОНЕНТА
ПРАЛ1СОВИХ ЕКОСИСТЕМ ПРИРОДНОГО ЗАПОВ1ДНИКА "ГОРГАНИ" (УКРАШСЬК1 КАРПАТИ)
Дослщжено особливост нагромадження, стратнфшаци на горизонти (L, F, H), кнслотшсть та BMicT оргашчно! речовини в тсовш шдстилщ пралюових екосистем природного заповедника "Горгани". Дослщження проведено на восьми пробних площах у стацюнарному науковому профш " ДжурджГ. Усього отримано 80 зразюв шдстилки. Виявлено залежшсть потужност горизощпв шдсилки вщ таких фактс^в: типу та вшу насадження, а також абсолютно! висоти розташування пралiсiв. Встановлено, що найбшьша зольшсть шдстилки акумулюеться у Н-горизонп (5,97-12,3 %), а найменша -у верхньому L-горизонтi (4,36-7,34 %).
Ключовi слова: екосистема, лкова шдстилка, пралки, опад, оргашчна речовина.
Вступ. Пралiсова екосистема природного заповвдника "Горгани" в Укра-шських Карпатах е особливою, оскшьки в нш вiдбуваються бiогеохiмiчнi цикли Bcix елеменпв, якi е характерними для непорушених антропогенною дiяльнiстю
1 Наук. кергвник: ст. наук. спгвроб. 1.М. Шпакгвська, канд. бюл. наук
лiсових екосистем. Люова пiдстилка - це невщ'емний компонент пралiсових екосистем, яка е одшею з ланок бiогеохiмiчного колообпу органiчноí речовини та зольних елеменпв. Вона також мае вплив на пдролопчний режим грунтiв, забезпечення деревостану вологою i на мiграцiю сполук у грунтовому профiлi. Властивостi тдстилки залежать вiд особливостей 11 нагромадження та розкла-ду - яюсних, детермiнованих породним складом деревостану та кшьюсних, зу-мовлених особливостями мшераизацп, яка залежить вiд клiматичних особливостей територп.
Лiсова пiдстилка мае сво1 закономiрностi розвитку. Вона формуеться за-лежно вiд вгку насадження, накопичуеться i часто, за рiзних обставин природного та антропогенного характеру (селевi потоки, крутизна схилу, вирубка то-що), може зникати. Формування пiдстилки зумовлене особливостями структур-но-функтональнох оргашзацп лiсового бiогеоценозу. Рiзноманiтнiсть темпiв кругообiгу внаслiдок продукцiйних та деструкцшних процесiв зумовлюе появу блоюв депонування органiчноí речовини в люових екосистемах, до яких нале-жить i пiдстилка. Окрiм цього, тдстилка перебувае на перетинi взаемозв,язкiв надземно!* частини бiогеоценозу з грунтовим блоком люово!* екосистеми [5].
Серед украшських науковцiв дослiдженням пiдстилок лiсових екосистем Украшських Карпат займались Й.В. Царик [7] у субальпшському та люовому -Ю.М. Чорнобай [8] - поясах Чорнопрського масиву. Особливостi деструкцшних процеав у лiсових екосистемах Карпатського регюну подано у пра-цi М.А. Голубця зi ствавторами. [2]. У природному заповiднику "Горгани" проведено лише визначення компонентного складу тдстилок [3].
Мета та об'ект досль дження. Метою роботи було вив-чення лiсовоí тдстилки як компонента праисових екосистем ПЗ "Горгани" через дослщження и за-пасiв, потужностi горизонтiв, кис-лотностi та зольностi.
Для вивчення складу, розпо-дщу та шших показнишв формування лiсовоí тдстилки у пралюових екосистемах природного заповедника "Горгани" був вибрано стацюнар-ний науковий профшь "ДжурджГ, на якому проводились дослщження на 8 пробних площах (рис. 1).
Об'ектом дослiджень була лiсова пiдстилка рiзних лiсорослинних форма-цiй природного заповщника "Горгани". У вибраних насадженнях закладено пробнi площi, якi не перевищували 1 га. На 8 пробних площах дослщжено по-тужнiсть люово1 пiдстилки, а на 5 з них вщбрано проби для визначення золь-ностi та кислотностi. Едафiчнi умови на всiх пробних площах були схожими: буроземи гiрсько-лiсовi рiзноí потужностi, суглинковi, середньоскелетнi на елюво-делювп карпатського флiшу.
Рис. 1. Схема розм1щення стащонарного наукового профтю "Джурджi" натериториПЗ "Tорíани"
Антропогенний вплив на природний комплекс вiдбувався на пробних площах (далi п.п.) № 1, 2, 18, 31, 32, 33, 36 до 1997 р., тобто до часу створення ПЗ "Горгани". У цих насадженнях проводилися вибiрковi санiтарнi рубки та ви-пасання домашньо'1 худоби. Також на вах дiлянках, за даними люотиполопчно-го обстеження, спостерiгалася поверхнева ероз1я Iрунтiв [3]. З 1997 р. ва види господарських робiт на територп природного заповiдника заборонено [3].
Методика дослщження. Потужнiсть пiдстилки вимряно за методикою А. С. Скородумова [6]. На кожнт дiлянцi проводилось до 20 замiрiв (залежно вiд розмiру пробно'1 площi), кожний замiр у трьохкратнт повторюваностi для кожного окремого шару тдстилки. Пiдстилка вщбиралася за шарами мiнералiзацií Ь (опадовий), Б (ферментативний), Н (шар гумiфiкацií). Усього вiдiбрано 80 зразкш. Визначення мшерально'' частини у пiдстилцi здшснено методом сухого озолення, який проводять у муфельнiй печi за температури 450-500°С протягом 5-8 год [4].
Результати дослщження. Запаси люово'' тдстилки залежать вiд швид-костi 11 трансформацií. Специфiчне розшарування пiдстилки на горизонти мше-ралiзацií е наслщком рiзноякiсностi функцп в пiдсистемах детритного блоку. Звщси виникае необхiднiсть видтити, з одного боку, функцп тдстилки зага-лом, що вiдображае и загальний стан, а з iншого - функцп пiдсистеми, утворю-ючи 11 внутрiшню функцiональну структуру [9].
Найпотужн^ пiдстилки формуються на пробних площах № 31 та 36, а найменш потужт - на п.п. № 2, 18. Верхнш горизонту тдстилки (Ь) переважно е найменш потужним серед й горизонтiв (рис. 2).
Рис. 2. Потужшсть Н-, ¥-, L-горизонтiв лтовоъ тдстилки на пробних площах
ПЗ "IорГани "
Потужтсть Б-горизонту змiнюеться у значних межах (0,18-1,43 см). На п.п. № 1, 18, 31, 32, 33, 36 - показники Б-шару вщносно Ь-шару збшьшуються, у випадку п.п. № 2, 19 значення зменшуються (рис. 2). Це, ймовiрно, пов'язано з хвойним складом деревостану та меншою зiмкненiстю (0,7) на цих пробних площах, на вiдмiну вiд iнших, де в складi е листят породи дерев, а зiмкненiсть е бшьшою (0,8-0,9) - табл. 1.
На розклад опаду i формування пiдстилки мають значний вплив кима-тичнi й Iрунтовi умови. З точки зору продуктивносп лiсу швидкий розклад опаду i люово!' пiдстилки вигiдний, оскiльки при цьому вивтьняються мiнеральнi сполуки азоту, фосфору, калш й iнших елементiв, яю е субстратом для живлен-ня кореневих систем деревних рослин.
Табл. 1. Склад деревостану та зiмкненiсть крон дерев на до^джуваних
пробних площах
Пробна площа Склад деревостану Зiмкнеmсть крон дерев (загальна)
1 4См4Яц2Бк + Яв. 0,7-0,9
2 10См+Яц, Бк, Яв. 0,7
18 8См 2Яц + Бк, Б. 0,7-0,9
19 7См 3Кд + Б, Яц 0,7
31 4Яц3См3Бк + Яв 0,9
32 6Яц4Бк + См 0,9
33 8Яц2См +Бк 0,9
36 7Яц2Бк1См + Яв 0,8
Потужнкть Н-горизонту зазвичай е меншою вiд верхнiх шарiв, але вш мiстить бiльше нагромаджено1 органiки завдяки бiльшiй щiльностi. Зворотнi показники можна вщстежити на п.п. №18, 19, 36, де показники е вдвiчi бшьши-ми, нiж у верхтх горизонтах.
Зважаючи на природнi особливосп дослiджуваноí територií природного заповiдника "Горгани" i дослiдивши потужностi горизонтiв лково!' пiдстилки, можна стверджувати, що з висотою н. р. м. потужнкть шдстилки зменшуеться. Це чiтко видно, якщо порiвнювати п.п. №31 (960-980 м н.р.м.) та п.п. №19 (1135-1180 м н.р.м.). Окрш цього, з висотою потужнкть Ь-горизонту зменшуеться, а Г i Н - збшьшуеться.
Потужнiсть пiдстилки залежить вiд породного складу деревостану. Вста-новлено, що у пралiсових екосистемах сосни кедрово!' европейсько!' потужнiсть шару шдстилки е вдвiчi меншою, порiвняно з буково-ялицево-смерековими ль сами. На 31, 32 та 36 пробних площах ростуть буково-ялицево-смерековi лки, що формують бiльш потужну пiдстилку, а також зшкненкть намету е вищою, що зумовлюе iншi умови ц формування.
Табл. 2.1нтегрована таблиця середтх вагових показнитв тдстилки
Пробш плошд
Горизонти пiдстилки, г, %
%
Г
%
н
Сума, г
%
77,7
26,9
111,3
38,55
99,66
34,52
288,66
91
34,74
95,7
36,54
75,2
28,71
261,9
18
129,4
37,36
120,5
34,79
96,4
27,83
346,3
19
142,2
38,74
148,3
40,4
76,5
20,84
367
32
52,36
31,97
62,8
38,34
48,6
29,67
163,76
Ь
г
г
г
1
2
Деревш та чагарниковi рослини продукують значну кiлькiсть органiчноí речовини, з яко! листя, дрiбнi гiлки, значна частина кыткових органiв, плоди i старi шари кори, опадаючи, на поверхш грунту формують вiдмерлу частину, ор-ганiчну речовину лiсовоí екосистеми. Листя i хвоя становлять до 80 % усього опаду за вагою, тобто основну його частину [1].
Шд час дослвдження визначено вагу лково!' пiдстилки за шарами мшера-лiзацií. У табл. 2 наведено результати середшх вагових показниюв лiсовоí шд-стилки по горизонтах на до^джуваних пробних площах. Для розумшня ролi пiдсилки у пралкових екосистемах дослiджено И зольнiсть, котру визначено за зразками iз 5 пробних площ (1, 2, 18, 19, 32) по трьох горизонтах (табл. 3).
Табл. 3. Зольшсть та вмшт оргамчнихречовин у лшовШ тдстилщ за
горизонтами
№ пробно!" площi Горизонти Зольнiсть, % Оргашчна речовина, % С орг., %
1 Ь 4,36 95,70 43,07
F 12,92 87,09 39,19
Н 9,32 90,67 40,80
2 Ь 14,23 85,80 38,61
F 11,5 88,53 39,84
Н 12,3 87,70 39,47
18 Ь 7,34 92,73 41,73
F 5,28 94,74 42,63
Н 6,41 93,59 42,12
19 Ь 4,47 95,58 43,01
F 5,97 94,03 42,32
Н 5,97 98,36 44,26
32 Ь 5,56 94,46 42,50
F 6,34 93,67 42,15
Н 6,36 93,65 42,14
Зольшсть мае сво'1 закономiрностi формування (накопичення) залежно вiд горизонтiв тдстилки. Найменша зольнiсть пiдстилки спостерiгаеться у верхньому горизонтi i змiнюеться у межах 4,36-7,34 %. Найбiльшу зольшсть тдстилки виявлено у H-горизонтi, яка змшюеться у межах 5,97-12,3 %, що свiдчить про рiзну штенсившсть процесiв вимивання та накопичення оргашч-них речовин у нижнiх шарах тдстилки.
Оргашчна речовина у тдстилщ становить вщ 85,8 % (Ь-горизонт п.п. 2) до 98,36 % (Н-горизонт п.п. 19). Найменша кшьюсть оргашчних речовин серед усiх площ на п.п. 2 мае таку формулу видового складу: 10См+Яц, Бк, Яв. Кис-лотнiсть пiдстилки залежить вiд складу насадження та киматичних умов мюце-востi. Найменшi показники кислотной е на пробних площах №18, 19, де склад деревостану - вiдповiдно 8См2Яц,+Бк, Б та 5См5Кд + Б. Найбiльшi - на п.п. № 32, 1 зi складом деревостану 7Яц2См1Б та 4См4Яц2Бк (рис. 3).
Пробш площ ¡/шари тдстилки
Рис. 3. Кислоттсть тдстилки на пробних площах ПЗ "ТорГани "
Висновки. Люова пiдстилка е невщ'емною компонентою пралiсових екосистем. Формування горизонпв мiнералiзацii пiдстилки залежить вщ типу деревостану, зiмкненостi насадження, висоти його зростання н.р.м., крутизни схилу, клiматичних умов та iнших факторiв. Найменша зольнiсть пiдстилки зо-середжена у верхньому горизонт та змшюеться у межах 4,36-7,34 %. Найбшь-ша зольнiсть пiдстилки акумулюеться у H-горизонтi й змiнюеться у межах 5,97-
12,3 %, що свiдчить про накопичення оргашчних речовин у нижнiх шарах шд-стилки. Вивчення кислотностi лiсовоí шдстилки вказало на li залежнiсть ввд типу насаджень. У насадженнях, де переважають смерека та кедр (п. п. №18, 19, де склад деревостану - вiдповiдно 8См2Яц,+Бк, Б та 5См5Кд + Б), шдстилка е бшьш кислою, нiж у насадженнях i3 переважанням ялицi та присутносп бука клена-явора, берези (п. п. № 32, 1 3i складом деревостану 7Яц2См1Б та 4См4Яц2Бк).
Лггература
1. Борисова В Н. Сукцессии гифомицетов в лесной подстилке и их значение в процессах деструкции / В.Н. Борисова // Разложение растительных остатков в почве. - М. : Изд-во "Наука", 1985. - С. 74-75.
2. Голубец М.А. Особенности деструкционных процессов в лесных экосистемах Карпатского региона / М.А. Голубец, Я.П. Одинак, Ю.Н. Чорнобай, А.И. Шевчук, В.Т. Ямковой // Механизмы биотической деструкции органических веществ в почве: чтения памяти акад. В.Н. Сукачева. - М. : Изд-во "Наука". - 1989. - Вып. VII. - С. 62-86.
3. Кшмук Ю.В. Природний заповедник "Горгани". Рослинний свгг / Ю.В. Кшмук, У.Д. Мк> кевич, Д.М. Якушенко та ш. // Природно-заповщш територи Украши. Рослинний свгг. - К. : Вид-во "Ф1тосоцюцентр". - 2006. - Вип. 6. - 400 с.
4. Методы определения микроэлементов в почвах, растениях и водах / под ред. И.Г. Важе-нина. - М. : Изд-во "Колос", 1974. - С. 7-25.
5. Погребняк П.С. Общее лесоводство / П.С. Погребняк. - М. : Изд-во "Колос", 1968. - 440 с.
6. Скородумов А.С. Определение толщины лесной подстилки / А.С. Скородумов // Лесное хозяйство : межвуз. сб. научн. тр. - 1939. - № 12. - С. 41-47.
7. Царик И В. Накопление и разложение подстилки в биогеоценозах субальпийского пояса Карпат : автореф. дисс. на соискание учен. степени канд. биол. наук / И.В. Царик. - Днепропетровск, 1977. - 30 с.
8. Чернобай Ю.Н. Подстилка и некоторые вопросы ее биогеоценотической роли в лесах Черногоры (Украинские Карпаты) : автореф. дисс. на соискание учен. степени канд. биол. наук / Ю.Н. Чернобай. - Днепропетровск, 1978. - 25 с.
9. Чернобай Ю.Н. Функциональная характеристика разложения лесных подстилок / Ю.Н. Чернобай // Разложение растительных остатков в почве. - М. : Изд-во "Наука", 1985. - С. 49-65.
Чернявская Х.И. Свойства лесной подстилки как компонента пралес-ных экосистем Природного заповедника "Горганы" (Украинские Карпаты)
Исследованы особенности накопления, стратификации на горизонты (L, F, H), кислотность и содержание органического вещества в лесной подстилке пралесных экосистем природного заповедника "Горганы". Исследования проведены на 8-ми пробных площадях в стационарном профиле "Джурджи". Всего получены 80 образцов подстилки. Выявлена зависимость мощности горизонтов подстилки от ряда факторов: типа и возраста насаждения, а также абсолютной высоты расположения лесов. Установлено, что наибольшая зольность подстилки аккумулируется в H-горизонте (5,97-12,3 %), а наименьшая - в верхнем L-горизонте (4,36-7,34 %).
Ключевые слова: экосистема, лесная подстилка, леса, опад, органическое вещество.
Chernyavska Kh.I. The Properties of the Forest Floor as a Component of Virgin Ecosystems of the Nature Reserve "Gorgany" (the Ukrainian Carpathians)
The features of the accumulation, stratification on the horizons (L, F, H), the acidity and the content of organic matter in the forest floor of forest ecosystems of natural reserve "Gor-ganiu" are studied. Investigations were carried out on 8 trial plots in the stationary profile "Gi-urgiu". 80 samples of litter are obtained. The dependence of power horizons litter on a number of factors such as the type and age of the plantation and the absolute height of the forest are revealed. It has been established that the maximum ash content of litter is accumulated in the H-horizon (5.97 % - 12.3 %), and lowest one is in the upper L-horizon (4,36 % - 7.34 %).
Key words: ecosystem, forest litter, virgin forests, litter fall, organic matter.
