Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Флора Луганської області (сучасний стан, структурно-порівняльний аналіз та охорона)

Актуальність теми. Подальше удосконалення шляхів раціонального використання, відновлення й збереження наявних рослинних ресурсів потребує детального й всебічного вивчення та аналізу природних флор конкретних регіонів, особливо промислово розвинених. Фундаментальну основу таких досліджень складають узагальнені регіональні еколого-флористичні зведення, які створюють вихідний фонд наукової інформації та навчально-виховної роботи й відкривають перспективи для інших напрямків досліджень. Труднощі складання такого флористичного зведення по Луганській області визначаються надзвичайно різноманітними природними умовами, географічним розташуванням території та не аби якою силою антропогенного тиску на природне середовище. Тому до недавнього часу про неї були лише фрагментарні й розрізнені флористичні, геоботанічні та фітосистематичні дані, які не давали досить повної уяви про видовий склад і шляхи розвитку флори та її комплексів. До того ж останні роки ознаменувалися переглядом й поглибленням попередніх систем класифікації рослин, що утруднювало використання й аналіз навіть фрагментарних даних. Тому комплексний аналіз та інвентаризація рослинного покриву території цієї області, а також розробка наукових основ раціонального використання, відновлення й збереження флори є актуальною проблемою сьогодення. Її вирішення забезпечить відтворення рослинних багатств і поліпшить стан навколишнього середовища.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційну роботу виконано відповідно до плану аспірантської підготовки та тематичного плану науково-дослідної роботи кафедри біології Луганського національного педагогічного університету імені Тараса Шевченка (ЛНПУ) «Біологічні основи раціонального використання й збереження флори і фауни Сходу України» (№ д. р. 0103U003611, розділи 1.1. - провести інвентаризацію флори Луганської області й скласти анотований список судинних рослин; 1.6. - визначити стан популяцій і запропонувати шляхи відновлення й збереження рідкісних, зникаючих, реліктових і ендемічних рослин).

Мета і завдання дослідження. Метою роботи було визначення сучасного стану, закономірностей формування, тенденцій майбутнього розвитку та шляхів відновлення й збереження флори судинних рослин Луганської області. Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі завдання: провести інвентаризацію сучасного видового складу флори досліджуваної території та скласти анотований список рослин; дати систематичний та типологічний аналіз флори; проаналізувати біоморфологічну, екологічну, географічну, еколого-фітоценотичну структуру флори; виявити закономірності й основні етапи генезису флори та фактори, які впливають на її формування й розвиток; здійснити оцінку екотопологічної диференціації флори; зробити ймовірний прогноз розвитку флори, ураховуючи дію природних та антропогенних чинників; визначити закономірності поширення, сучасний стан і тенденції змін популяцій раритетних видів та шляхи їх відновлення й охорони.

Об'єкт дослідження - флора Луганської області.

Предмет дослідження - місцезростання видів, структура флори Луганської області.

Методи дослідження - флористичні, порівняльні еколого-географо-анатомо-морфологічні, таксономічні, ареалогічні, созологічні.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше проведено комплексну інвентаризацію флори (включаючи природні й культигенні рослини) всієї території Луганської області, визначено її видовий склад (1804 види), складено анотований список рослин, подано всебічний і глибокий аналіз флори та її структури; вперше узагальнено дані про тафофлори області; обґрунтовано неперервність розвитку флори тривалого періоду і виявлено закономірності генезису флори області від факторів, які визначають її формування й розвиток; подано найбільш повну характеристику рідкісних і зникаючих видів рослин, стану їх популяцій, проаналізовано раритетний флорофонд, запропоновано шляхи відновлення й охорони цих рослин; подано повну господарську характеристику флорофонду та визначено шляхи його використання, складено ймовірний прогноз подальшого розвитку флори й окремих видів під впливом природних та антропогенних факторів.

Практичне значення одержаних результатів. Результати досліджень використовувалися при підготовці ботанічних й екологічних праць, моніторингу й експертизі загального стану довкілля, розробці й обґрунтуванні концепції екологічної мережі Луганської області, підготовці рішень обласної та районних рад і адміністрацій з питань використання відновлення й охорони рослинних ресурсів, викладанні лабораторно-лекційних курсів і польових практик з ботанічних дисциплін у середніх та вищих навчальних закладах області, про що свідчать акти впроваджень.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто запропоновано ідею, виконано польові обстеження, обліки, визначення, зібрано гербарій, складено анотований список рослин, проведено обробку й аналізи польового матеріалу та літературних джерел, написано дисертацію, автореферат, самостійно або в співавторстві - монографії, статті, доповіді на конференціях тощо.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційних досліджень доповідалися і були схвалені на засіданнях кафедри біології та наукових конференціях ЛНПУ (2000-2003 рр.), наукових конференціях Луганського національного аграрного університету (ЛНАУ) (2000-2003 рр.). За матеріалами дисертаційних досліджень зроблено доповіді на таких Міжнародних конференціях: «Фальцфейнівські читання» (Херсон, 2001); IV-V Міжнародних симпозіумах «Нові й нетрадиційні рослини та їх використання» (Москва, 2001, 2003); «Природні екосистеми Карпат в умовах антропогенного впливу» (Ужгород, 2001); «Екологічні аспекти інтенсифікації сільського

господарства» (Пенза, 2002); «Теоретичні та прикладні аспекти зеленого будівництва» (Умань, 2002), XI з'їзді Українського ботанічного товариства (Харків, 2001), Всеукраїнських наукових конференціях «Актуальні проблеми природничих наук» (Черкаси, 2000); «Еколого-біологічні дослідження на природних та антропогенно-змінених територіях» (Кривий Ріг, 2002); «Здоров'я людини і довкілля» (Тернопіль, 2003).

Публікації. Результати дисертації опубліковано в 2 монографіях (1 з них одноосібна), 11 статтях у збірниках наукових праць та журналах, внесених до переліку видань, затверджених ВАК України, 9 матеріалах і тезах наукових конференцій.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається зі вступу, 7 розділів, висновків, списку використаних джерел (324 найменування) та додатків. Роботу викладено на 304 сторінках, з них 134 сторінки основного тексту, містить 4 рисунки, 23 таблиці.

Основний зміст роботи

флора біоморфологічний екологічний фітоценотичний

Природні умови Луганської області

Сучасний стан і розвиток флори Луганської області зараз і в минулому тісно пов'язаний з умовами середовища та геологічною історією території, яка розташована в крайній східній частині України. Її площа 26,7 тис. км². Утворилася вона внаслідок тривалих і складних геологічних процесів, пов'язаних з відкладенням багатокілометрових товщ усіх систем - від докембрійських до антропогенних. Рельєф її хвилястий з висотою від 30 до 370 м над рівнем моря. Найнижчою частиною території є долина р. Сіверський Донець, яка перетинає область з північного заходу на південний схід. На північ від Сіверського Донця висота території досягає 120-150 м, на водорозділах - до 200-210 м. На південь знаходиться Донецький кряж висотою 250-300 м. А подекуди від 350 до 370 м. На крайньому півдні області висота території знову знижується до 50-80 м. Своєрідність антропогенного рельєфу Луганської області виявляється в численних курганах, вугільних, золо- і шлаковідвалах, відкритих кар'єрах, іригаційних та будівельних спорудах, насипах авто- і залізничних доріг тощо. Гідрографічна сітка включає понад 300 річок і озер. Ґрунтовий покрив надзвичайно строкатий (близько 170 видів ґрунтів) з переважанням чорноземів звичайних лесоподібних, у різній мірі змитих. Клімат континентальний з нерівномірним розподілом опадів за роками й протягом вегетаційного періоду, жарким посушливим літом з чітко виявленими посухами та суховіями, холодною зимою з нестійким сніговим покривом та ожеледями. Середня річна температура повітря на території області сягає 7-8 С. Максимальна середньомісячна температура (21-23С) спостерігається в липні, а мінімальна (-6,6-8,5С) - у січні. Загальна тривалість безморозного періоду - 150-170 діб, а сума активних температур перевищує 3000 С. Середня багаторічна сума опадів складає 400-510 мм зі значними коливаннями за роками і по території області (від 107 до 1000 мм) У холодну пору року опадів випадає в два рази менше, ніж у теплу.

Основні етапи формування й становлення флори Луганської області

Сучасна флора Луганської області утворилася в наслідок тривалої історичної взаємодії біотичних і абіотичних факторів природного середовища. Формування її тісно пов'язане з геологічною будовою території й загальним розвитком фізико-географічного середовища.

Минулий геологічний розвиток та численні палеоботанічні знахідки на території Луганщини дають змогу цілковито вважати її центральною ареною майже 500 млн. періоду безперервної еволюції рослин від найстаріших до сучасних, а також одним із центрів виникнення й поширення сучасних видів рослин у Крим, Кавказ, Західну Європу й Малу Азію.

Початок заселення суші сучасної території Луганської області судинними рослинами відноситься до кінця силурійського періоду. Загальна кількість родів (видів) у кінці цього періоду (як відомо з різних літературних джерел) складала від 3 до 7.

Протягом нижньодевонського періоду різноманітні наземні умови сприяли інтенсивному розвитку рослинності. У тафофлорі Донбасу на той час нараховувалося від 15 до 30 родів (видів) рослин, які відносилися до Проптерофітів та перших Плауноподібних (Drepanophycus, Protolepidodendron, Barragwanathia), у тому числі Лігульних (Lecleregia) та Баринофітових (Barinophyton, Protobarinophyton).

З кінця палеозойської ери територія сучасної Луганської області входила до тропічного поясу, в якому були поширені різноманітні Плауноподібні, Членистостовбурові, Папороті, Птеридосперми, Кордаїти тощо. Флора кам'яновугільного періоду Луганської області багато разів змінювалася, а склад рослинних угруповань визначався не тільки проміжком того чи іншого часу, але й екологічними умовами зростання рослин. Рослинний покрив території включав такі типи рослинних угруповань: ксерофільні, гігрофільні, мезофільні, мезофільно-гігрофільні та формації Каламітів і Кордаїтів різних екотопів. Зважаючи на те, що в історії області карбонова флора відіграла виняткову роль як вугленосна, нами уперше було складено флористичний список карбонового періоду, який включав 97 видів судинних рослин, що відносилися до 2 відділів, 6 класів, 11 порядків, 12 родин, 39 родів. Це на 6 видів більше, ніж наводилося раніше для всього Донецького басейну та його західного подовження. Загальне флористичне багатство флори Луганської області складало 48% від світового (200 видів).

У пермський період рослинні угруповання зберігали залишки видового багатства пізнього карбону з переважанням у зволожених екотопах деревовидних папоротей, Каламітів та деяких інших рослин.

Тріасових відкладень на території області майже не знайдено. Ймовірно, що флора Луганської області була ідентичною або схожою з флорами Європи й Азії. Загальна кількість видів (родів) у флорі цього періоду досягала 120, включаючи суміжні території.

Юрська флора Луганської області була дещо багатшою за тріасову й нараховувала близько 150 видів з 63 родів, що складало 30% видового складу (500 видів) та 31,5% родового різноманіття (200 родів) світової екваторіальної флори юрського періоду.

У крейдяний період Донецький кряж характеризувався як перехідний від голонасінної флори до покритонасінної, але основними компонентами флори крейдяного періоду все ж залишалися папороті, хвощі та хвойні, і лише в пізній період - покритонасінні.

Перетворення субтропічної флори території сучасної області в теплопомірну та помірну слід, очевидно, віднести на кінець палеогенового та неогеновий періоди. З елементів більш давніх флор, які збереглися, слід зазначити лише деякі види плаунових, хвощів та папоротей. Протягом палеогенового й неогенового періодів для флори Донбасу й, зокрема, Луганської області в різних літературних джерелах наводилося 105 родів, 2 з них невизначеного родинного складу (Normapolles, Tricolpopoliananthus), які віднесено до 57 родин, 6 класів, 5 порядків.

Таким чином вже в палеогеновий і в основному в неогеновий періоди на сучасній території Луганської області сформувалися рослинні комплекси, окремі види яких збереглися до тепер.

Протягом антропогенного періоду флора зазнавала суттєвого впливу періодичних похолодань та поступової арідизації умов зростання, проте значних змін видового складу флори не сталося. На цей час серед великого комплексу реліктових і ендемічних видів флори Луганської області зустрічаються представники як третичного, так і більш пізніх періодів.

Протягом останніх тисячоліть у флорі області помітно зростали комплекси синантропних видів, зокрема сегетально-рудеральний та адвентивний. Суттєвої ваги набували види інтродуковані. За останні роки сформувалася невідома раніше флора техногеннопорушених екотопів, які є нині основними на території області.

Отже, протягом історичного періоду розвитку флора Луганської області зазнавала багаторазових (змін від екваторіально-тропічної до помірної сучасної). За своєю природою вона є аутохтонно-аллохтонною, гетерохронною й гетерогенною.

Історичний нарис ботанічних досліджень Луганської області

За узагальненими літературними даними та залученням фактичного матеріалу сучасних дослідників нами виділено чотири історичні періоди вивчення флори Луганської області, які визначаються рівнем подібності наукових і практичних аспектів та підходів до її вивчення, а також сукупним результатом використання.

Найперші ботанічні уявлення про флору сучасної території Луганської області відносяться до 5-1 ст. до н.е. і носять випадковий безсистемний, а часто й заперечливий характер. Загальний список рослин, знайдених нами в рукописах до 13 ст. нараховує близько 30 найменувань, а з 13 по 17 ст. - близько 100 найменувань. Протягом 18-початку 19 ст. було складено перші загальні флористичні списки територій, включаючи й сучасну територію області.

Другий період вивчення флори (середина 19-початок 20 ст.) характеризувався початком широких досліджень, обґрунтованих даними детальних і глибоких обслідувань, теоретичних узагальнень і аналізів складених списків рослин та гербарних зібрань, які налічували від 576-754 до 936-1014 видів.

Третій період (з 20-х по 70-ті роки 20 ст.) характеризується впровадженням новітніх методик ботанічних досліджень і використанням нових приладів й обладнання та переходом від фрагментарних безсистемних до координованих планових досліджень. Уперше було виділено поняття «флора Луганщини», узагальнено списки окремих, територій області зокрема заповідних. Для всієї області протягом багатьох років наводилося 1500 видів рослин, які відносилися до 104 родин та 400 родів, проте флористичного списку складено не було.

Протягом четвертого періоду (з 80-х років і до кінця 20 ст.) увага дослідників до вивчення флори області послабилася, єдиної комплексної роботи та флористичного списку рослин з аналізом динамічних процесів змін флори, тенденцій подальшого її розвитку, раціонального використання й охорони не було. У зв'язку з цим і виникла необхідність рішення цих проблем у даній роботі.

Загальні методичні підходи та методика вивчення флори

Дослідження проводилися протягом 2000-2003 рр. у межах Луганської адміністративної області шляхом короткочасних експедиційних або маршрутних виїздів з виділом окремих флор-ізолят (Бурда, 1991).Флористичні обслідування виконувалися за загальноприйнятими методиками зі складанням польових щоденників, збиранням гербарію та подальшою камеральною обробкою матеріалів. Було зібрано близько 10 тис. аркушів гербарію, який зберігається в ЛДПУ, Донецькому ботанічному саду НАН України, Інституті ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України, Дніпропетровському національному університеті. При визначенні видового різноманіття флори використовували класичний порівняльний еколого-географо-морфологічний метод, в окремих випадках - метод таксономічної трансекти.

Приуроченість до типу ценозів види розподіляли за класифікацією А.Л. Бельгарда (1950); життєві форми рослин - за шкалою К. Раункієра (1934); господарську характеристику й оцінку видів - на підставі обробки спеціальних праць та персональних досліджень; ареалогічний тип видів рослин класифіковано за схемою Є.М. Лавренка з доповненням О.М. Дубовик (1964,1970); созологічний статус та поширення рідкісних і зникаючих видів визначено за категоріями, прийнятими для Червоної книги України та за В.І. Чопиком (1978).

Українські бінарні найменування видових таксонів наводяться за «Визначником вищих рослин України» (1999) і чотиримовним словником назв рослин (2001), а латинські - звірено за довідником «Судинні рослини України» (Mosyakin & Fedoronchuk, 1999). Ідентифікацію видів проведено за загальноприйнятими і новими вітчизняними й зарубіжними флорами та довідниками й типовими зразками гербаріїв України.

Загальна характеристика сучасної флори Луганської області