CC BY
18
Установлены методические особенности разделения мортмассы лесных экосистем по основным компонентам и классам деструкции в зависимости от пространственного размещения, размера и качественного состояния. Обработаны теоретико-методологические и методические основы оценки физических показателей крупного и мелкого древесного детрита в лесных экосистемах. Сделан анализ установленных закономерностей накопления мортмассы в лесных экосистемах. Проанализировано значение комплексной оценки мортмассы лесов в решении проблемы исследования биопродуктивности, биоразнообразия и углеродного цикла лесных экосистем.
Ключевые слова: мортмасса, крупный древесной детрит, сухостой, валеж, лесная подстилка, лесные экосистемы.
Volodimirenko V.M., Kotlyarevska U.M., Surai V.A., Klochko V.M. Mortmass of Forest Ecosystems in the Modern Eco-Resource Dimension
Methodological features of mortmass division of forest ecosystems are established for the main components and classes destruction depending on the spatial distribution, size and quality condition. Some theoretical and methodological foundations and methodological assessment of physical indicators of coarse and fine woody debris in forest ecosystems are processed. The analysis of established patterns of accumulation of mortmass in forest ecosystems is made. Complex evaluation of forest mortmass in solving the problem of research of the biological productivity, biodiversity and the carbon cycle of forest ecosystems were analyzed.
Keywords: mortmass, coarse woody debris, snags, logs, forest litter, forest ecosystems.
УДК 630 *[618+ 233]:631.618
ВПЛИВ РОСЛИННОСТ1 НА ПЕРЕРОЗПОД1Л ОРГАН1ЧНИХ РЕЧОВИН ТА Х1М1ЧНИХ ЕЛЕМЕНТ1В У ТЕХНОЗЕМАХ ЯВОР1СЬКОГО С1РЧАНОГО КАР'бРУ
МЛ Котй1, Л.1. Котй
Проаналiзовано грунтово-кл1матичш умови регюну дослщжень. Вщзначено негатив-ний вплив збшьшення площi сшьськогосподарських упдь у структурi ландшафтов Над-сансько! низовини. Дослщжено особливост порушення грунпв шд час видобутку ирки. Оцшено роль Балтшсько-Чорноморського регюну у формуванш стабшьно! еколо-пчно! ситуацн приток Вюли i Днiстра. Проаналiзовано вплив рослинних асоцiадiй на вщтворення грунйв Яворшського сiрчаного кар'еру. З'ясовано роль деревних порiд у нагромадженш та перерозподш оргашчних, хiмiчних елементiв, показниюв кислотнос-тi у сформованих техноземах. Встановлено позитивна тенденцию у нагромадженш та перерозподiлi гумусу, азоту та кислотност у рiзних прошарках грунту на дослщних об'ектах.
Ключовi слова: грунтово-^матичш умови, рослинш асощацн, оргашчш та хiмiчнi речовини, технозем.
Вступ. Освоения земель, порушених пiд час видобутку мшеральних речо-вин, часто супроводжуеться значними труднощами i, як правило, неможливе без рекультивацií. Процес рекультивацií спрямований на вiдтвореиия продук-тивиостi i господарсько!' цiииостi порушених земель, а також на покращения умов навколишнього середовища.
Процес ввдиовления продуктивиостi рекультивованих земель для íх по-дальшого використания у сшьському та лiсовому господарствi належить до бь
1 acnip. М.Л. Копш - НЛТУ Украши, м. Львгв;
2 проф. Л.1. Копш, д-р с.-г. наук - НЛТУ Украши, м. Льв1в
олопчного етапу рекультивацií i передбачае внесения оргашчних та мшераль-них добрив, хiмiчну мелюращю, посiв сiльськогосподарських культур, садшня лiсу та iншi роботи. Бюлопчну рекультивацiю здiйсиюють шляхом пiдбору асортименту трав'яних рослин та деревно-чагарникових порвд вiдповiдно до сформованих грунтш та лкорослинних умов. На продуктивних прських породах можливе створення лкових насаджень з пiонерних або штродукованих з ш-ших райошв i континентiв вид1в. Втручання людини у природний процес ввд-творення девастованих ландшафтiв дае змогу пришвидшити i змiнити хiд фор-мування природно1 рослинностi [4].
Регiон дослiджень розташований у захiднiй частинi Львiвськоí обл. на те-риторií Розточанського р-ну, який простягаеться вiд кордону з Польщею до Львова смугою (до 40 км) пагорбiв, висотою (ввд 100-120 до 400 м н.р.м.), що роздшяють Малополiську низовину та Надсанську долину. Система гряд i по-нижень Розточчя проходить поблизу Яворова, тут значно нижчi абсолютш ви-соти, що впливае не тшьки на видовий склад рослинного покриву, його продук-тивнiсть, а й на характер розповсюдження. Клiмат району помiрно вологий i мае характерш ознаки перехвдного вiд вологого атлантичного до континентального типу. Кшьккть опадш тут сягае 650-700 мм на рш. Середня рiчна температура повiтря становить 7,4 °С, вегетацiйний перiод тривае в середньому 210 днiв. Часто спостеркаються пiзнi веснянi заморозки, що завдае велико!' шкоди як сiльському, так i лiсовому господарству.
Надсанська долина, в межах яко! видобували арку, характеризуемся добре розвиненими заплавами рiчок та прохiдними долинами. Абсолютш висоти мкцевосп значно нижчi поршняно з Розточчям i становлять переважно 250260 м н.р.м. Рельеф району рiвнинний, слабохвилястий. Долини рiчок заболоче-нi. Схвдна межа Надсансько! долини проходить далi вздовж лшп Городок - Ко-марно, повертаючи на пiвнiчний захвд по долиш р. Вишнi в напрямку Коро-пуж - Градiвка - Судова Вишня - Твiржа - Черневе. Пiвнiчно-схiдна межа округу чико видiляеться за початком витоку рiчок басейну рiчки Сан. Територь ально цей пiдрайон, за фiзико-географiчним районуванням, вiднесено до району Розточчя, за лкорослинним районуванням вiдповiдае частково Надсанськш ни-зовинi, за геоботанiчним - в основному Яворiвському р-ну, а за лкоклшатич-ним - Приднктерському лiсоклiматичному району.
Вiдмiнностi в рельефi зумовили i дещо iншi ктматичш характеристики в межах цього шдрайону. Так, дещо м'якшою, порiвняно з Розточчям, е зима (температура счня -3,8-4 °С), дещо теплтим у цих умовах е лгго (температура лип-ня +18,0-18,6 °С). Помiтно меншою е середньорiчна кшьккть опадш (690790 мм), а також кшьккть опадав протягом вегетащйного перiоду, що зумовлено передусiм меншими абсолютними висотами аналiзованоí територií. Помггно нижчим е показник вологостi ктмату. Показники iз середньодобовою температурою понад 10 °С за кшькктю днiв (158-159), понад 15 °С (98-102) та сумою позитивних добових температур бiльше 10 °С (2470-2515), бшьше 15 °С (17651795) е вищими, нiж аналогiчнi даш для району Розточчя. Значно вищою (на 20 днiв) е середня тривалкть безморозного перiоду (165 дшв). Пiзнiше настають першi осiннi заморозки. Дещо бшьшою е тривалiсть вегетащйного перюду [3].
У Грунтовому покривi району переважають рiзнi шдтипи дерново-отдзо-лених Грунтш. Долини рiчок зайнятi переважно дерновими Грунтами. Найвищд точки вододшш займають свiтло-сiрi ошдзолеш Грунти. У мiсцях видобутку арки Грунтовий покрив представлений типовими лкостеповими Грунтами: сви-ло-арими, сiрими i темно-срими, а також опiдзоленими чорноземами.
1нтенсивний розвиток сiльського господарства в межах Розточанського р-ну (сшьськогосподарська освоeнiсть - 57,9 %), складний рельеф мiсцевостi та наявнiсть високопродуктивних, нестiйких Грунтш сприяли розвитку ерозшних процесш. 1стотно знижена лiсистiсть Розточчя, яка на цей час сягае 16,8 %, що значно нижче ввд потрГбно! для цього району, де беруть свш початок притоки Днктра та Вiсли - найбiльшi рiки Чорноморського та Балтiйського водозборш. Лiси району виконують важливу Грунтозахисну та водорегулятивну роль. Головною та пашвною деревинною породою тут е сосна звичайна, яка формуе змшаш лкостани за участю дуба звичайного та бука лкового.
Вщповщно до ролГ, яку повинен ввдгравати район у формуванш стабшьно! еколопчно! снтуацп, в межах значного за площею Балтшсько-Чорноморського регюну, тут доцшьно надати перевагу агролковому типу функцюнального призначення, який передбачае прюритетний розвиток лкового господарства (збшьшення плошд лкГв, розширення площд заповщних територш, зменшення Гнтенсивносп лкозаготшель, розширення площд об'ектш природно-заповщного фонду та об'екпв рекреащйного значення). Вщповдао до передбачених зав-дань, у райош потрГбно надавати перевагу формуванню лкових ландшафтш. Збшьшення лкистосп потрГбно проводити шляхом залкення низькопродуктив-них, еродованих, ерозшно небезпечних та рекультивованих земель. Найбшьшу увагу доцшьно надавати залкенню вершин пагорбш, берепв рГчок, долин та створенню лкових Грунтозахисних смуг на територц агроландшафпв, з метою зменшення Гнтенсивносп ерозшних процесш.
Об' екти i методики. Для оцшення особливостей впливу рослинносп на формування Грунпв (техноземГв) у межах Яворшського срчаного кар'еру, проводили закладку стацГонарних дослГдних об'ектГв на дГлянках з рГзною Гнтенсив-нГстю вГдновлення рослинностГ. ДослГднГ об'екти зосередили: на мГсцГ пГдземно-го видобування арки № 1, де появляеться шдркт берези; де появляеться шдркт берези разом Гз сосною; де штучно створено соснове насадження, на лущ поза межами видобутку арки та на рекультивовашй територц з рГзною Гнтенсивнк-тю заростання трав'яними рослинами. Другий дослГдний об'ект розташували поблизу шдземного видобування арки № 2, де вГдновились заросп трав'яних рослин з окремими екземплярами сосни звичайно! на не рекультивовашй дшян-щ; на лущ; та у штучно сформованому сосновому лкосташ. Третш дослГдний об'ект заклали у пГвденнГй частинГ кар'еру бГля дамби, де збереглись окремГ ек-земпляри штучно висаджено! берези повисло!'; на дшянщ, де збереглись пооди-ною екземпляри сосни звичайно!; та на дшянщ Гз заростями очерету.
УнаслГдок проведених дослГджень встановлено, що сформованГ ГрунтовГ горизонти е нетиповими для кнуючих природних умов. Простежено нехарак-терну шаруваткть, яка типова для рекультивованих та перемтаних Грунтш. На
пiдставi цього, дослщжет грунти вiднесено до типу техноземiв. Також здшсне-но низку лабораторних аналiзiв за загальноприйнятими у грунтознавствi методиками [1, 2], на mдставi яких визначено основт хiмiчнi показники грунту на глибит до 40 см у кожному 10-сантиметровому шарi технозему: вмiст гумусу в груни, актуальну кислотнiсть, нiтратнi форми азоту, рухомi форми фосфору, калш та iнших елементiв.
Внаслщок заростання техноземiв трав'яною рослиннiстю, чагарниками та де-ревними породами ютотно змшились мiкроклiматичнi умови. Пiд впливом змши сонячно'1 iнсоляцií, температурних показниюв повiтря i поверхнi грунту, вологос-тi, iнтенсифiкувались процеси розкладу оргатчного опаду. У процесi життед1яль-носп рослин активiзувались рiзноманiтнi обмiннi реакци, що мало iстотний вплив на вмют хiмiчних елементiв грунту та к органiчного складника [5-7].
Результати дослщження. Проведенi дослiдження дають змогу простежи-ти динамiку перерозподiлу оргашчних речовин та хiмiчних елементiв вздовж грунтового профшю на рiзних секщях дослщу. Враховуючи те, що до появи рослинних угруповань на в^х секц1ях експерименту, вмiст органiчних речовин та хiмiчних сполук був щентичним, то аналiз вмiсту органiки та шшнх елемен-тiв в межах 10-сантиметрових прошаркiв грунту на дтянках з рiзною стадiею заростання рослинами, дасть змогу проанаизувати ''х вплив на перерозподт аналiзованих елементiв (рис. 1).
Вмкт гумусу в прошарках грунту, % Рис. 1. Вм1ст гумусу вздовж профыю Грунту на секщях до^ду бтя тдземного
видобутку арки № 1
Вщповщно до проведених дослщжень встановлено, що нашнтенсившше нагромаджуеться гумус у верхньому 10-сантиметровому прошарку грунту (тех-нозем^ на лущ. Дещо менше його нагромаджуеться в анаизованому прошарку на дтянщ з мiнiмальною зiмкнутiстю трав'яно'' рослинностi. Дещо iншу тенден-цш встановлено у нагромадженнi гумусу у прошарках грунту вщ 11,0 до 30,0 см. Зокрема, найбшьший вмют гумусу виявлено в аналiзованих прошарках
на дшянщ з лучною рослиннiстю та на секцп з появою берези повисло!, а найменше нагромаджуеться гумус на дшянщ з появою берези i сосни та в межах штучно створеного соснового насадження. У прошарку грунту вiд 31,0 до 40,0 см найбшьший вмiст гумусу нагромаджуеться на секцп зi штучно створе-ним сосновим насадженням.
Дещо менше в межах анаизованого горизонту нагромаджуеться гумусу на дтянщ з появою берези. Ця особливють свiдчить про важливу роль у перероз-подiлi гумусу кореневими системами деревних порiд, якi з'являються на пору-шених землях. За результатами дослщження у межах тдземно! видобутки сiрки № 2 встановлено, що найбшьший вмiст гумусу тут характерний на дшянщ зi штучно створеним люовим насадженням. Значно менше нагромаджуеться гумусу на дшянках з мЫмальною рослиннiстю та на лущ (рис. 2).
31,0-40.0
£
| 21,0-30,0
т д
5 11,0-20.0 х
0,0-0,10
0 1 2 3 4 5
Вм1ст гумусу в прошарках фунту, % Рис. 2. Вмкт гумусу в межах видтених горизонтiв Грунту на до^дних секщ-ях тдземного видобутку арки № 2
Ще одну особливють перерозподшу гумусу вздовж сформованого профшю технозему виявлено на дшянщ, розташованш у твденнш частинi Яворiвського сiрчаного кар'еру бшя дамби (рис. 3). Зокрема, нашнтенсившше нагромаджуеться гумус у верхньому 10-сантиметровому прошарку грунту на дшянщ iз заростями берези та очерету. У прошарку грунту вщ 11,0 до 20,0 см, найбшьший вмют гумусу характерний на секцп iз заростями очерету.
З'ясовано, що значне розростання трав'яно! рослинностi та поява деревних видiв на секц1ях дослiду сприяе зменшенню вмiсту азоту у грунл (рис. 4). Найбiльший вмiст азоту виявлено у 10-сантиметровому прошарку грунту на дь лянщ з мЫмальною участю трав'яних рослин. Найменший вмют азоту зафшсо-вано у рiзних прошарках грунту на дiлянках з появою берези повисло! та в межах штучно створеного соснового насадження. Виявлено закономiрнiсть, за яко! вмют аналiзованого елементу зростае вщ поверхнi грунту до глибини 31,040,0 см.
Рис. 3. Вм1ст гумусу вздовж профыю Грунту на до^дних секщях Яворiвського ДГХП "арка" бтя дамби
МжГмялина Ппявабрречи Зэроспспгни \ Ооснзве рослиннкть Верки насад ження
Секцндослано! дтянки в межах тдземного видобутку арки № 1
Рис. 4. Вмкт азоту у рiзних прошарках Грунту на доЫдних секщях тдземного
видобутку арки № 1
Рис. 5. Вм^т азоту у рiзних прошарках Грунту на доЫдних секщях тдземного
видобутку арки № 2
1стотне зростання вмiсту азоту у всiх прошарках грунту встановлено на секцн, де розпочався процес формування мiшаного березово-соснового наса-дження. Значно змiнюeться вмют азоту на дослiдних секц1ях у межах шдземно'* видобутки сiрки № 2 (рис. 5).
Встановлено найбшьше нагромадження аналiзованого елементу на рiзних прошарках грунту в сосновому насадженш Найпомiтнiше зростання вмiсту азоту тут виявлено у прошарку грунту вщ 11,0 до 20,0 см. Дещо менше його нагро-маджено на дшянщ з лучною рослиншстю i найменше - за мшмально'* зiмкну-тостi трав'яного покриву.
Подiбну тенденцiю встановлено у нагромадженнi азоту на секщях дослщ-но'1 дшянки у пiвденнiй частинi кар'еру бшя дамби (рис. 6).
0,0-0,10 11,0-20.0 21,0-30,0
Глибина взяття зразшв, см Рис. 6. Вм1ст азоту у р1зних прошарках Грунту на до^дних секщях Яворiвсь-кого ДГХП "арка" бтя дамби
Вщповщно до отриманих даних можна зазначити, що на дшянщ з бюгру-пою сосни звичайно'' вiдбуваeться поступове зменшення вмюту азоту в анаизо-ваних прошарках iз збiльшенням глибини взяття проб. Подiбну тенденцiю встановлено на дшянщ iз бiогрупою берези, де нашстотшше зменшення вмiсту азоту зафксовано у прошарку грунту на глибиш вiд 11,0 до 20,0 см. На дшянщ iз заростями очерету встановлено значне зростання вмюту азоту у прошарку грунту вщ 11,0 до 20,0 см, з подальшим його зменшенням у смузi вiд 21,0 до 30,0 см.
Особливу роль у формуванш умов для юнування рослин i доступностi для них поживних речовин вщграе кислотнiсть грунту (рис. 7). Крайш показники кислотностi (понад 9,0) та (нижче 4,0) створюють несприятливi умови для юну-вання рослин. Встановлено, що за показником кислотносп грунту найбiльш несприятливi умови сформувались на дшянщ з мЫмальною рослиншстю, де кислотнють рН(кс1) у верхньому (вiд 0,0 до 10,0 см) прошарку грунту становить 4,0. Покращуеться цей показник в аналiзованому горизонл грунту на дiлянцi з появою в рослинному покривi берези повисло'', берези i сосни, на лущ та у створеному сосновому насадженш. Загалом встановлено, що формування рос-линних асоцiацiй за участю деревних видiв мае позитивний вплив на зменшення кислотносп у вах прошарках грунту в межах цього дослiдного об'екта.
Рис. 7. Показник кислотноот рИ(ка) у рiзних прошарках Грунту на доЫдних секщях тдземного видобутку арки № 1
Подiбну тенденцш простежено на дтянщ в межах тдземного видобутку ^рки № 2 (рис. 8). Встановлено, що на територп дослщного об'екта найбтьш сприятливi умови за кислоттстю грунту сформованi на секцн з лучною рослин-нiстю, де показник кислотносп грунту рИ(Кс1) у вах аналiзованих горизонтах ся-гае понад 5,0. Дещо iншу особливiсть виявлено на секц1ях з мiнiмальною рос-линнiстю та в межах штучно створеного соснового насадження. Виявлено, що мЫмальний показник кислотностi рИ(КС1) вщ 4,1 до 4,5 тут характерний для вах аналiзованих прошаркiв грунту. Вважаеться, що складн^ умови за кис-лотнiстю грунту формуються у чистому сосновому насаджент, що зумовлено значним тдкислювальним впливом лiсовоí тдстилки.
Рис. 8. Показник кислотност1 рН(Ка) у рiзних прошарках Грунту на до^дних секщях тдземного видобутку арки № 2
Проведет дослщження, на дшянках у твденнт частит арчаного кар'еру бiля дамби, дали змогу вiдзначити досить високi показники кислотносп рИ(КС1),
якi в межах поширення очерету у 10-сантиметровому прошарку сягають показ-ника понад 7,0 (рис. 9).
6,2 6,4 6,6 6,8 7 Показник РЬ (КС1) в прошарках фунту
Рис. 9. Показник кислотност1 рН(ка) у рiзних прошарках Грунту на до^дних секщяхЯворiвського ДГХП "арка" бтя дамби
Ще вищими щ показники е у прошарку грунту вщ 11,0 до 20,0 см i сягають близько 7,4 на секцн з поширенням бiогруп берези повисло''. Найнижчим показни-ком кислотностi вщзначаються грунти на секцн з поширенням бюгруп сосни зви-чайно''. Так, у верхньому прошарку грунту цей показник становить 7,1, знижу-ючись до 6,9 у горизонтi вщ 11,0 до 20,0 см. Анаиз показника кислотностi на цьому дослщному об,ектi дав змогу встановити ютотний влив деревних порiд (сосни звичайно' та берези повисло') на його зниження у верхньому прошарку грунту, що створюе сприятливi умови для росту i розвитку рiзних рослинних угруповань.
Висновки. За результатами проведених дослщжень встановлено, що внас-лiдок формування рiзноманiтних рослинних асоцiацiй, на грунтах, порушених внаслiдок видобування сiрки, вщбуваеться активiзацiя обмiнних процесiв, наг-ромадження та перерозподту органiчних сполук та хiмiчних елементiв, кислот-ностi грунту вздовж його профтю. З'ясовано, що зростання бiорiзноманiття рослинних угруповань сприяе накопиченню гумусу та його перерозподшу вздовж профтю грунту. Найiнтенсивнiше нагромаджуеться гумус у верхньому 10-сантиметровому прошарку грунту (технозему) на дтянщ з лучною рослин-нiстю. Дещо менше його нагромаджуеться в аналiзованому прошарку грунту з мЫмальною зiмкнутiстю трав'яного вкриття. Чiтко простежено тенденцш до зростання вмiсту органiки у прошарку грунту вщ 31,0 до 40,0 см на секщях зi штучно створеним сосновим насадженням та з появою у складi рослинних угруповань деревних порщ (берези повисло'' та сосни звичайно'').
Найбiльший вмют азоту виявлено у 10-сантиметровому прошарку грунту на дшянщ з мЫмальною участю трав'яних рослин. Зменшення вмюту аналiзо-ваного хiмiчного елемента зафшсовано у рiзних прошарках грунту на дшянках з появою берези повисло' та в межах штучно створеного соснового насадження.
Простежено 3aKOHOMipHicTb до зростання BMicTy азоту вщ noBepxHi грунту до глибини 31,0-40,0 см на секщях з участю деревних порiд. Характерним е зростання вмкту цього елемента у вах прошарках грунту на секцп, де розпочався процес формування мiшаного березово-соснового насадження. Найктотшше нагромадження азоту зафiкcовано у рiзних прошарках грунту на секцп з сосно-вим насадженням.
Встановлено, що за показником киcлотноcтi грунту найбшьш неcприятливi умови сформувались на дшянщ з мiнiмальною роcлиннicтю, де кислотнкть pH(Kci) у верхньому (вiд 0,0 до 10,0 см) прошарку грунту становить близько 4,0. Позитивний вплив на формування оптимального показника кислотносп у верхньому прошарку грунту мае поява у cкладi рослинних угруповань берези повисло!' та сосни звичайно!'. Найбiльш cприятливi умови за кислотнктю грунту cформованi на секцп з лучною рослиннктю, де цей показник у вciх аналiзова-них горизонтах змшюеться в межах понад 5,0. Встановлено, що на дшянщ зi штучно створеним чистим сосновим насадженням характерним е низький по-казник киcлотноcтi pH(KCl) вiд 4,1 до 4,5, який cпоcтерiгаетьcя у вах прошарках грунту i зумовлений icтотним пiдкиcлювальним впливом лicовоí шдстилки.
Лiтература
1. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв / Е.В. Аринушкина. - М. : Изд-во МГУ, 1970. - 487 с.
2. Бомба М.Я. Землеробство з основами грунтознавства, агрохiмil та агроекологп / М.Я. Бомба, Г.Т. Пернг С.М. Рижук, 1.В. Мартинюк, В.П. Патика. - К. : Вид-во "Либщь", 2003. -250 с.
3. Генйрук С.А. Лiси Украши / С. А. Генсiрук. - Львш : Вид-во "Свiт", 2002. - 496 с.
4. Высоцкий Г.Н. Учение о влиянии леса на изменение среды его произрастания и на окружающее пространство. (Учение о лесной пертиненции): Курс лесоведения / Г.Н. Высоцкий. - М.-Л. : Изд-во "Гослесбумиздат", 1950. - Ч. II. - 104 с.
5. Копш М.Л. Аналiз морфолопчно! структури та хiмiчного складу порушених грунпв у межах Новороздшьського ДГХП "Орка" / М.Л. Копш, С.Б. Марутяк, Л.1. Копш // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Украши. - 2016. - Вип. 26.4. -С. 212-219.
6. Мигунова Е.С. Лесоводство и почвоведение (исторические очерки) / Е.С. Мигунова. -М. : Изд-во "Экология", 1994. - 216 с.
7. Роде А. А. Почвоведение / А. А. Роде, В.Н. Смирнов. - М. : Изд-во "Высш. шк.", 1972. - 480 с.
Надшшла до редакцп 10.08.2016р.
Копий М.Л., Копий Л.И. Влияние растительности на перераспределение органических веществ и химических элементов в техноземах на территории Яворовского серного карьера
Проведен анализ почвенно-климатических условий региона исследований. Отмечено негативное влияние в увеличении площади сельскохозяйственных угодий в структуре ландшафтов в пределах Надсянский низменности. Исследованы особенности нарушения почв при добыче серы. Оценена роль Балтийско-Черноморского региона в формировании стабильной экологической ситуации в пределах водосбора притоков Вислы и Днестра. Проанализировано влияние растительных ассоциаций на восстановление почв в пределах Яворовского серного карьера. Отмечены особенности влияния древесных пород на накопление и перераспределение органических, химических элементов и кислотности в сложившихся техноземах. Установлена положительная тенденция в накоплении и перераспределении гумуса, азота и кислотности в различных слоях почвы на исследовательских объектах.
Ключевые слова: почвенно-климатические условия, растительные ассоциации, органические и химические вещества, технозем.
Kopiy M.L, Kopiy L.I. The Influence of Vegetation on Redistribution of Organic Substances and Chemical Elements in Technogenic Soils on Yavoriv Sulphuric Quarry Territory
The analysis of soils and climatic conditions of research region is conducted. The negative impact of agricultural lands increasing within the limits of Nadsyanska lowlands is noted. The features of soils violation are investigated during the sulphur extraction. The role of the Baltic-Black Sea region in the formation of a stable ecological situation within the watershed tributaries of the Vistula and Dnister is evaluated. The influence of plant associations on restoration of soils within the limits of Yavoriv sulphuric quarry is analyzed. The features influence of tree species on the accumulation and redistribution of organic, chemical elements and acidity in generated technogenic soils is noted. A positive trend in the accumulation and redistribution of humus, nitrogen and acidity in the different layers of soil on research objects is established.
Keywords: soils and climatic conditions, plant associations, organic and chemical elements.
УДК 581.33:582.[52+475.4](477.62)
ВЛИЯНИЕ ТЕХНОГЕННО ЗАГРЯЗНЕННОЙ СРЕДЫ КРИВОРОЖЬЯ НА КАЧЕСТВО ПЫЛЬЦЫ PINUSSYLVESTRIS L. И P. PALLASIANA D. DON
Е.В. Лаптева1
Изучено качество пыльцы растений сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и сосны крымской (P. pallasiana D. Don), произрастающих на железорудном отвале, вблизи крупного металлургического комбината, в дендрарии ботанического сада Кривого Рога, в сравнении с растениями, где отсутствует загрязнение среды. Жизнеспособность пыльцы во всех насаждениях была высокой. Установлено, что у растений сосны обыкновенной криворожских насаждений долевое участие пыльцы с отклонениями в развитии выше в 3-4 раза, с аномалиями пыльцевых трубок проросшей пыльцы - в 5-30 раз, а у сосны крымской - в 1,5-3,0; 3,5-11,5 раза, соответственно.
Ключевые слова: Pinus sylvestris, P. pallasiana, пыльца, пыльцевая трубка, аномалии, Криворожье.
Введение. Загрязнение окружающей среды в крупных промышленных регионах, таких как Криворожье, является экологически действенным фактором для многих живых организмов. В этом регионе на относительно небольшой площади сосредоточено пять крупнейших в Европе горнодобывающих и перерабатывающих железную руду комбинатов, а также мощный металлургический завод. В результате их деятельности в атмосферу выбрасываются сотни тысяч тонн токсичных газов, аэрозолей и пыли (в 2006 г. валовый объем выбросов составил 577 тыс. т), а добыча руды приводит к отсыпке вскрышных пород в отвалы, занимающие 7 тыс. га [7]. Высаживаемым на этих отвалах и возле промышленных производств древесным растениям приходится в ходе онтогенеза приспосабливаться к влиянию неблагоприятных природно-климатических условий Степной зоны и действию загрязнителей воздуха и почвы. Влияние стрессовых условий окружающей среды на древесные растения нередко опре-
1 Ведущий инженер Е.В. Лаптева - Донецкий ботанический сад НАН Украины
деляют по изменению их репродуктивных показателей [2, 14]. Для биоиндикационной оценки состояния среды и самих растений, а чаще всего это хвойные, используют показатели качества их пыльцы [11, 15]. Так, например, в ходе 10-летних исследований четырех насаждений Pinus sylvestris в городе Красноярске, установлено, что аэрополлютанты оказывают значительное влияние на морфометрические характеристики пыльцы, ее жизнеспособность, способствуют возрастанию количества аномалий пыльцевых зерен и трубок [10]. Снижение качества пыльцы хвойных в техногенных условиях приводит к потере урожая шишек, понижению семенной продуктивности и качества семян хвойных [3, 9]. В ряде исследований допускается, что климатические и географические факторы могут оказывать более сильное влияние на генеративную сферу хвойных, чем техногенно загрязненная среда [1, 8].
Цель исследований - сравнительный анализ качества пыльцы P. sylvestris и P. pallasiana из насаждений экологически безопасных районов и техногенно загрязненных территорий Криворожья.
Материалы и методы исследования. Для проведения исследований использовали пыльцу P. sylvestris и P. pallasiana из насаждений, произрастающих в дендрарии Криворожского ботанического сада НАН Украины (КБС), вблизи Криворожского металлургического комбината (КМК) и на крупном Первомайском железорудном отвале (ПЖО), а также для P. sylvestris из Кременецкого лесничества Тернопольской обл. (КЛ) и P. pallasiana из Биосферного заповедника "Аскания Нова" (БЗ).
Растения из Кременецкого лесничества и Биосферного заповедника "Аска-ния Нова" рассматривали как условно контрольные, так как здесь отсутствует техногенное загрязнение окружающей среды. Растения дендрария КБС в определенной степени испытывают воздействие выбросов крупнейшего Северного горнообогатительного комбината, так как дендрарий расположен в 3 км от этого предприятия.
Пыльцу собирали в период массового пыления. На микропрепаратах определяли морфометрические показатели тела пыльцевого зерна и воздушного мешка, измеряли микрометром их высоту и длину, выявляли спектр и количество аномальных пыльцевых зерен. Содержание крахмала в пыльце определяли в растворе Люголя по интенсивности окрашивания [12]. Жизнеспособность пыльцы устанавливали, проращивая ее в 15 %-ном растворе сахарозы при температуре 26 °С, через 4 дня учитывали число проросших пыльцевых зерен (%). У проросшей пыльцы измеряли длину пыльцевых трубок (мкм).
Просмотр осуществляли с помощью тринокулярного микроскопа XSP-139TP при увеличении 40x10. Для фотографирования препаратов применяли цифровую камеру Canon EOS 350D. Промеры осуществляли на цифровых снимках с помощью программного обеспечения Axio Vision Rel. 4.7. Статистическая обработка полученных результатов осуществлялась с помощью программы "Statistica 6.0"
Результаты и обсуждение. У двух видов сосен наиболее крупной пыльца была у растений с участков, мало тронутых урбанизацией (табл.). У деревьев трех криворожских насаждений морфометрические параметры пыльцы уменьшались по мере усиления воздействия факторов техногенно загрязненной сре-
