Структура та динаміка рослинних угруповань дернових покриттів м. Києва

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

УДК 581.5:581.9:712.42](477-25)

Структура та динаміка рослинних угруповань дернових покриттів м. Києва

03.00.05 - ботаніка

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Мележик Ольга Вікторівна

Київ - 2006

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Київському національному університеті імені Тараса Шевченка, м. Київ

Науковий керівник:доктор біологічних наук, професор Соломаха Володимир Андрійович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, професор кафедри ботаніки

Офіційні опоненти:доктор біологічних наук, професор, академік Української Технологічної Академії Гревцова Ганна Терентіївна, Ботанічний сад ім. акад. О.В. Фоміна Київського національного університету імені Тараса Шевченка, провідний науковий співробітник відділу природної флори

кандидат біологічних наук, доцент Костильов Олександр Васильович, Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця, доцент кафедри біології

Провідна установа: Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка НАН України, м. Київ

Захист відбудеться „13”червня 2006 р. о 12.00 годині на засіданні спеціалізованої Вченої ради Д 26.001.14 Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 03127, Київ, просп. акад. Глушкова, 2/12, конференцзал.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці кафедри ботаніки Київського національного університету імені Тараса Шевченка:01033, Київ-33, вул. Володимирська, 58.

Автореферат розісланий „13” травня 2006 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

кандидат біологічних наукМолчанець О.В.

культурфітоценоз київ урбанізований газонний

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми: Останнім часом масштаби антропогенних забруднень середовища, особливо у великих міських конгломераціях, настільки великі, що природні компенсаторні процеси не в змозі нейтралізувати шкідливий вплив забруднень на стан та якісні характеристики урбоекосистем. У зв'язку з цим виникла гостра необхідність вирішення цих питань з позицій урбоекології та біогеоценології шляхом рекультивації порушених ландшафтів, ландшафтної архітектури та фітомеліорації. За цих умов актуальною є розробка еколого-біологічних стандартів створення стабільного рослинного покриву в сучасному місті (урболандшафті) (Лаптєв, 1983; Лаптєв, 1991; Мицик, Лихолат, 1997; Лихолат 1992, 1999; Марутяк, 2002 та ін.).

Газон, як фонове тіло будь-якої ландшафтно-архітектурної композиції, відіграє незамінну роль в озелененні урбоекосистеми (врівноваження всіх компонентів зеленого ансамблю, незаперечне санітарно-гігієнічне значення: утримання від переміщення значних мас пилу; звукоруйнівний екран, підвищення відносної вологості повітря, фітонцидні властивості). Формуючи стійкі фітоценози, дерниноутворюючі трави перешкоджають розповсюдженню алергенних бур'янів та поширенню в населених містах рудеральної рослинності (Абрамашвили, 1970; Лаптєв, 1983; Мицик, 1989; Горишина, 1991; Анищенко, 1995; Лихолат, 1999; Воскресенський, Сенчило, 2004 та ін.).

Газонні покриття, як один з важливих компонентів рослинного покриву міст, є ключовою ланкою у формуванні стабільного екологічного стану урбоекосистеми, а саме тому актуальним є цілеспрямований його розвиток із застосуванням науково обґрунтованих технологій. Виходячи з цього, важливим на сьогодні є флористичне та фітоценотичне вивчення дернових покриттів урбанізованих територій, оцінка їх якісних характеристик, екологічних особливостей формування та розвитку культурфітоценозів для оптимізації середовища великих міст, оскільки на сьогодні створення газонних культурфітоценозів здіснюється без застосування необхідних еколого-біоморфологічних знань про газонні трави та їх угруповання.

Формування рослинних комплексів як природних, так і штучно створених у міських конгломераціях відбувається під значним впливом антропогенного фактору. Швидкі темпи розвитку урбоекосистем, зокрема м. Києва, зумовлюють актуальність проведення наукових досліджень з визначення стану довкілля у міських конгломераціях за видовим складом рослинних комплексів та напрямків його оптимізації засобами озеленення. Для досягнення цієї мети необхідним є постійний моніторинг флори та рослинності конкретних урболандшафтів. З іншого боку, міста є постійними джерелами розповсюдження адвентивних видів рослин, центром концентрації бур'янів та рослинних угруповань, котрі виникають під впливом діяльності людини. Відповідно до цього, постійно зростає зацікавленість в поглибленому вивченні адвентивних видів та власне флористичних комплексів, що виникають за їх участі.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана відповідно до наукової тематики кафедри ботаніки Київського національного університету імені Тараса Шевченка в межах державних програм - №97092 “Вивчити структурно-типологічні особливості формування фітобіорізноманіття природних та урбанізованих територій України” та №01БП036-04 „Молекулярно-генетичні маркери в систематиці, еволюції та сортовій ідентифікації”.

Мета та завдання дослідження. Метою роботи було вивчення структури та з'ясування закономірностей динаміки антропогенних фітосистем - дернових покриттів (на прикладі газонів м. Києва) для практичного розв'язання задач зі створення та підтримання їх у належному функціональному стані та оптимізації газонних покриттів великих міст України. На основі еколого-біоморфологічного та фітоценотичного аналізів обгрунтувати та запропонувати принципи прогнозування розвитку дернових покриттів в системі урбанізованого середовища, оптимізації їхньої структури та поліпшення декоративної якості травостою.

Відповідно до мети поставлено наступні завдання:

- дослідити флористичний склад та структуру газонних культурфітоценозів різних типів м. Києва;

- визначити еколого-біоморфологічну та синтаксономічну структури рослинного покриву газонів м. Києва, з'ясувати еколого-біологічні особливості їх розвитку;

- обгрунтувати та запропонувати з еколого-ценотичних позицій принципи прогнозування розвитку дернових покриттів в системі урбанізованого середовища, оптимізації їхньої структури та поліпшення декоративної якості травостою;

- оцінити якісні показники рослинних угруповань газонів;

- встановити характер формування дернових покриттів залежно від дії різних чинників навколишнього середовища;

- дати екологічну оцінку існуючих культурфітоценозів м. Києва.

Об'єктом досліджень були дернові покриття різних типів та на різних стадіях розвитку в м. Києві.

Предметом досліджень - видовий склад газонних угруповань м. Києва та динамічні процеси в них.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше для м. Києва досліджено особливості формування дернових покриттів залежно від комплексу екологічних та антропогенних чинників. Встановлено повний флористичний склад дернових покриттів різних типів на території м. Києва; визначено місце дернових покриттів у синтаксономічній схемі рослинності України; вперше в Україні складено синтаксономічну схему та наведено еколого-фітоценотичні особливості виділених синтаксонів рослинності даного типу згідно з принципами еколого-флористичної класифікації за Ж. Браун-Бланке. Визначено якісні характеристики культурфітоценозів даного типу та подано загальну оцінку їх декоративності на території урбосистеми. Проведено діагностування дигресійно-демутаційних стадій газонних фітоценозів, по яких раніше були відсутні дослідження цих комплексів в умовах густонаселених міст; наведено практичні рекомендації щодо покращення стану дернових покриттів різного видового складу на території м. Києва.

Наукове та практичне значення роботи. Наукове значення роботи полягає у детальному дослідженні культурфітоценозів як малодосліджуваних об'єктів на території України, адаптації загальних геоботанічних методів для використання їх при дослідженні культурної рослинності.

Практичне значення роботи полягає у прогнозуванні розвитку газонних культурфітоценозів з метою створення високоякісних довговічних газонних покриттів та в наданні рекомендацій з діагностики стадій дигресії трав'яного покриву і шляхів його відновлення, з наступним використанням в практиці зеленого будівництва. Складена синтаксономічна схема рослинності дернових покриттів м. Києва та детальна еколого-фітоценотична характеристика виділених синтаксонів дозволяє встановлювати певні стадії порушеності та динаміки певних рослинних угруповань та відповідним чином впливати на них, формувати стійкі довговічні декоративні травнисті покриття належного рівня якості.

Проведений аналіз рослинності даного типу дає уявлення про стан поширеності рудеральних видів рослин, зокрема експансивних та карантинних бур'янів, на території великого міста.

Дослідження такого типу можуть виконуватись в ході моніторингу рослинності урбанізованих територій з метою екологічної оцінки, а також для контролю поширення експансивних видів, особливо карантинних бур'янів, на території як міста в цілому, так і у складі його природоохоронних об'єктів (парків, скверів тощо).

Отримані результати можуть бути залучені до навчальних спецкурсів „Садово-паркове мистецтво та фітодизайн”, „Фітоценологія”, „Рослинність України”. Також отримані результати будуть використані при написанні відповідних томів видання „Рослинність України. Синантропна рослинність” та „Екофлора України”.

Особистий внесок здобувача. Всі дослідження, що викладено в дисертаційній роботі виконано автором особисто. В ході роботи складено понад 730 повних геоботанічних описів, після обробки яких встановлено синтаксономічні категорії та складено синтаксономічну схему дернових покриттів м. Києва. Автором зібрано близько 200 гербарних аркушів видів рослин, що зустрічаються у газонних культурфітоценозах міста.

Із трьох робіт, опублікованих у фахових виданнях, всі виконані автором особисто.

У роботі Воскресенський Б.М., Сенчило О.О. Футбольне поле: створення, догляд та вимоги до футбольних полів України: Навч. посіб. - К.: Фітосоціоцентр, 2004. - 264 с. дисертантом написано главу „Біоморфологічна та екологічна характеристика основних видів газоноутворюючих трав”.

Апробація результатів дослідження. Результати досліджень доповідались на дев'яти конференціях та на наукових семінарах кафедри ботаніки:

Всеукраїнській студентській науково-практичній конференції „Академік В.І. Вернадський і світ у третьому тисячолітті”, Полтава, 2003; Міжнародній науково-теоретичній конференції молодих вчених „Молодь і досягнення науки у вирішенні проблем сучасності”, Чернівці, 2003; IV Всеукраїнській науковій конференції студентів та аспірантів „Біологічні дослідження молодих вчених на Україні”, Київ, 2004; IV міжнародній конференції молодих вчених-ботаніків „Актуальні проблеми ботаніки та екології”, Канів, 2004; Всеукраїнській науково-практичній конференції „Сучасні проблеми фізіології та інтродукції рослин”, Дніпропетровськ, 2005; IV Міжнародній науковій конференції „Фальцфейнівські читання”, Херсон, 2005; V Міжнародній науковій конференції молодих дослідників „Теоретичні та прикладні аспекти інтродукції рослин та зеленого будівництва”, Київ, 2005; V Міжнародній конференції молодих вчених ботаніків „Актуальні проблеми ботаніки та екології”, Умань, 2005; V Всеукраїнській науковій конференції студентів та аспірантів „Біологічні дослідження молодих вчених на Україні”, Київ, 2005; на двох наукових семінарах кафедри ботаніки Київського національного університету імені Тараса Шевченка.

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 5 наукових праць, з них 4 статті та 1 монографія.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, 7 розділів, списку використаної літератури та 5 додатків. Обсяг основного тексту складає 225 сторінок, додатки займають 68 сторінок, окремим виданням додано практичні рекомендації. Робота містить 42 таблиці, 4 графіки та 2 рисунки. Список використаних літературних джерел містить 213 найменувань.

Основний зміст роботи

Місце та значення газонних культурфітоценозів в системі сучасного міста

Подано аналіз літературних джерел стосовно питання функціональної ролі дернових покриттів в системі міста та їх класифікації, представлено історичний нарис вивчення газонів та проблем газонництва в Україні та у світовій практиці.

Геоботанічні аспекти вивчення рослинності дернових покриттів урбанізованих територій в Україні мали фрагментарний характер та не знайшли наукового узагальнення та практичного застосування (Берестеннікова, 1975; Кучерявий, 1999; Осипенко, 1999; Марутяк, 2002).

Нарис природних умов регіону досліджень

Подано опис особливостей географічного положення, рельєфу та геоморфологічної структури м. Києва (Барщевський, Купраш, Швидкий, 1989; Екологічний атлас Києва, 2003; Природні умови Київщини, 2002; Київ як екологічна система..., 2001). Наведено характеристику та кліматичні умови регіону досліджень (Клімат Києва, 1995; Київ як екологічна система..., 2001). Подано огляд природного рослинного покриву території міста.

Своєрідність міста, інтенсивний розвиток господарського та житлового будівництва, невпинне зростання кількості населення зумовлюють наявність значної кількості площ, створення стійких високоякісних газонних покриттів на яких є необхідною умовою для формування належного екологічного рівня середовища існування людини.

Об'єкти і методи досліджень

Об'єктом досліджень були дернові покриття м. Києва, різного функціонального призначення та на різних стадіях свого розвитку.

Дослідження проводились протягом 2002-2005 рр. на території м. Києва класичними методами - рекогносцирувальним та окомірного еколого-ценотичного профілювання (Зимбалевская,1984; Миркин, 1987; Программа и методика биогеоценотических исследований, 1974; Юнатов, 1985 та ін.].

Геоботанічні описи були виконані за методикою Ж.Браун-Бланке. Площі пробних ділянок для геоботанічних описів знаходились у різних адміністративних районах міста. Через фрагментарність і розчленованість їхні розміри коливались від 4 до 100 м² та.

Еколого-ценотичні профілі закладали з метою вивчення змін рослинності. При цьому використовувалися підходи та методики А.А. Юнатова, Я.П. Дідуха, Л.Г. Раменського. Закладання еколого-ценотичних профілів здійснювали методом екологічних рядів з урахуванням впливу на рослинність певних типологічних умов та екологічних факторів.

Латинські назви видів подано за “Определитель высших растений Украины” (1987) та уточнено за зведенням “Vascular Plants Of Ukraine: A Nomenclatural Checklist” (1999). Для введення українських та латинських назв рослин використано інформаційно-пошукову систему “Ботанік”, розроблену львівськими дослідниками (Кульчицький, Третяк, 1995).

Еколого-біоморфологічий аналіз видового складу проведений на основі власних польових досліджень та літературних даних [Серебрякова, 1971; Голубев, 1965; Алев,1986; Работнов, 1987; Лаптєв, 1983; Марутяк, 2002 та ін.). В основу поділу біоморф за розетковістю видів покладено класифікацію Т.І. Серебрякової.

Для хорологічного аналізу флори застосований метод класифікації типів ареалів за Мойзелем (Meusel, Jдger, Weinert, 1965). Формули регіонально-географічних типів ареалів видів рослин подано за Мойзелем, а також складено автором самостійно (у списку видів позначені *) на основі літературних даних про географічне розповсюдження видів (Базилевич, 1986; Флора европейской части СССР, 1974-1994; Флора УРСР, 1936-1965 та ін.). Еколого-ценотичні типи ареалів визначено за зведеннями “Флора УРСР” та “Определитель сосудистых растений Северо-Западной России”.

Розподіл видів за походженням у флорі України визначений за В.В.Протопоповою, аналіз ступеня антропогенної трансформації флори проведений за критерієм оцінки синантропних видів Й. Корнася.

Встановлення видового проективного покриття оцінювалось за асиметричною шкалою Б.М. Міркіна. Обробка геоботанічних описів проводилася на основі методу перетворення фітоценотичних таблиць (пакет програм FICEN) [Косман, Сіренко та ін., 1991; Sirenko, 1996). Встановлення та ідентифікація рослинних угруповань здійснювались за працями ряду українських [Соломаха, Костильов, Шеляг-Сосонко, 1991; Соломаха, Шеляг-Сосонко, Дідух, 1995; Соломаха, 1996; Левон, 1996-1997; Осипенко, 1999-2001; Куземко, 2003 та ін.) та зарубіжних [Анищенко, 1989-1991; Moraveи, 1995; Borhidi, 1996; Dierschke, 1997; Matuszkiewicz, 2001; Chytrэ, Tichэ. 2003] дослідників.

Екологічну характеристику синтаксонів за провідними едафічними факторами отримано методом синфітоіндикації (Дідух, 1990; Дідух, Плюта, 1994). Для отримання результатів використано базу даних еколого-фітоценотичної та флористичної інформації, що створена у відділі екології фітосистем Інституту ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України. Згідно з даною програмою, для синтаксонів розраховується числове значення за кожним едафо-кліматичним фактором, на основі яких і проводиться екологічна інтерпретація синтаксономічних одиниць.

Для розрахунку деяких показників екологічних факторів було використано оригінальні шкали ряду дослідників: кислотність та освітленість - Ellenberg H. ; засоленість грунтів - Borhidi A. (за Scherfose V.); вміст гумусу та гранулометричний склад грунту - за Landolt E.), гемеробність та урбанітет - Frank D., Klotz S. Розрахунки наведених показників виконані з допомогою к.б.н. Гончаренка І.В.

При екологічному аналізі досліджуваних рослинних угруповань, з урахуванням видового складу виділених союзів, було використано підхід з виділенням екологічних маргіналів (видів у складі фітоценозу), котрі суттєво відрізняються за своєю екологічною амплітудою від екологічного центра фітоценона в цілому.

Для інтерпретації отриманих екологічних показників стосовно рослинних угруповань використано метод одномірної ординації (градієнтний аналіз), при якому впорядкування синтаксонів здійснюється вздовж конкретних осей екологічних факторів і відображає закономірний характер їх змін (Дідух, Плюта, 1994; Миркин, Наумова, Соломещ, 2001; Ишбирдин, Миркин, 1988).

Оцінка загальної декоративності травостою та його основних якісних показників здійснювалась за загальноприйнятими методиками (Галактионов, Силина, 1964; Лаптев, 1983; Серебрякова, 1988) та шкалами декоративності О.О. Лаптєва. Серед параметрів, що підлягали визначенню як найбільш характерні, нами було виділено продуктивність пагоноутворення (кількість пагонів на одиницю площі), коефіцієнт кущіння, загальна декоративність травостою.

У зв'язку з неоднорідністю та малою площею газонних покриттів в місті, для визначення якісних показників дернових покриттів було закладено пробні ділянки не менше 15 м² (Доспехов, 1968) . Визначення морфометричних показників здійснювалось за загальноприйнятими методиками у 15-кратній повторності, їхня статистична обробка проводилася з використанням пакету програм Microsoft Excel'2000.

Синморфологічний аналіз досліджуваних культурфітоценозів включав визначення меж рослинних угруповань, горизонтальну будову, оцінку гомогенності фітоценозу.

Напрямки трансформації та динаміки рослинних угруповань дернових покриттів визначались опосередкованими методами: шляхом встановлення сукцесійних рядів рослинних комплексів на основі екологічних і фітоценотичних рядів угруповань (континуумів) (Миркин, Наумова, Соломещ, 2001) та з'ясування флористичних зв'язків з іншими синтаксонами.

Основі результати та їх обговорення

Видовий склад рослинних угрупованьгазонних культурфітоценозів

Систематична структура

Видовий склад рослинних комплексів газонних покриттів м. Києва представлений 198 видами вищих судинних рослин, які належать до 38 родин та 132 родів. Серед них 197 видів відноситься до відділу Magnoliophyta: до класу Magnoliopsida належать 161 вид з 34 родин (81,73%), до класу Liliopsida - 36 видів з 3 родин (18,27%) та 1 вид до відділу Equisetophyta (0,51%). Найбільшими за чисельністю таксонів є родини Asteraceae (42 види з 29 родів), Poaceae (33 види з 19 родів), Fabaceae (17 видів з 7 родів), Brassicaceae (15 видів з 12 родів), Rosaceae (10 видів з 6 родів). Систематичний розподіл видів наведено у таблиці 1.

Таблиця 1 Систематичний розподіл видів рослинних угруповань газонних покриттів

Назви таксонів	Кількість видів	Кількість родів в родині	Родовий коефіцієнт
	абсолютне значення	частка від загальної кількості видів, %
1	2	3	4	5
Magnoliopsida
Asteraceae	42	21,21	29	1,45
Fabaceae	17	8,59	7	2,43
Brassicaceae	15	7,58	12	1,25
Rosaceae	10	5,05	6	1,67
Chenopodiaceae	8	4,04	4	2
Polygonaceae	7	3,54	4	1,75
Caryophyllaceae	7	3,54	6	1,17
Lamiaceae	6	3,03	6	1
продовження табл. 1
1	2	3	4	5
Scrophulariaceae	5	2,53	5	1
Geraniaceae	4	2,02	2	2
Plantaginaceae	4	2,02	1	4
Apiaceae	3	1.52	2	1,5
Malvaceae	3	1,52	2	1,35
Aceraceae	2	1,01	1	2
Amaranthaceae	2	1,01	1	2
Boraginaceae	2	1,01	2	1
Crassulariaceae	2	1,01	1	2
Euphorbiaceae	2	1,01	1	2
Primulaceae	2	1,01	2	1
Ranunculaceae	2	1,01	1	2
Rubiaceae	2	1,01	1	2
Urticaceae	2	1,01	1	2
Інші родини	12	6,06	12	1
Liliopsida
Poaceae	33	16,67	19	1,74
Cyperaceae	2	1,01	1	2
Juncaceae	1	0,51	1	1
Equisetophyta
Equisetaceae	1	0,51	1	1
Всього	198	-	131

Понад 50%, а саме 59,1% видового різноманіття складають види з 5 родин: Asteraceae, Poaceae, Fabaceae, Brassicaceae, Rosaceae. Це свідчить про флористичну неповночленність дернових фітоценозів, оскільки вони є нестійкими рослинними угрупованнями. Без систематичного агротехнічного догляду ці комплекси розвиваються під впливом факторів зовнішнього середовища та відбувається їх поступове відновлення до природної рослинності того чи іншого екотопу. Переважання родини Asteraceae за кількістю видів та значна частка видів з родин Fabaceae та Brassicaceae свідчать про те, що газонні покриття Києва є напівнатуралізованими рослинними угрупованнями, які в процесі демутації наближаються до природних трав'яних угруповань.

Географічна структура

Географічну структуру видового складу газонних культурфітоценозів ми визначаємо як кількісне співвідношення видів, що на них зустрічаються, отримане на основі їх розподілу за типами ареалів (Дидух, 1992). Також розглядаються види дернових покриттів залежно від їх походження, ступеню адаптації до антропогенних чинників, часу та способу занесення та ступеню натуралізації у флорі України (рис. 1).

Найбільш поширеною групою є космополітна, оскільки більшість видів є евритопними та мають дуже широкий ареал поширення.

За походженням видів у флорі регіону дослідження, як і у флорі України взагалі, автохтонними є 135 видів (апофіти) та алохтонними 63 види (антропофіти).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Характеристика видового складу дернових покриттів за походженням у флорі України

Біоморфологічна структура

Згідно з узагальненим визначенням поняття “газон”, види, що його формують, повинні мати певні еколого-біоморфологічні характеристики. Ознаками, що особливо важливі при створенні покриття певного призначення, є характер кущіння, тип кореневої системи, наявність і тип підземних органів вегетативного відновлення, характер вегетативного відновлення, тип надземних пагонів, відношення видів до вологості та рівня освітленості, тривалість життя та вегетації.

Біоморфологічний аналіз проведено з використанням лінійної системи життєвих форм В.М. Голубєва, де будь-які біоморфологічні ознаки видів розглядаються незалежно. Такий підхід дає можливість провести порівняння кожної окремої групи, не пов'язуючи їх життєві форми з певним таксономічним рангом. При проведенні біоморфологічного аналізу до уваги були взяті вищезгадані ознаки, наявність яких є важливою для видів, що використовуються з метою створення декоративних покриттів різного функціонального призначення. Це дозволяє виявити закономірності формування газонних покриттів в умовах великого міста та в загальному оцінити якість нині існуючих газонних культурфітоценозів на території м. Києва.

За результатами досліджень у видовому складі дернових покриттів м. Києва переважаючою групою є гемікриптофіти (59,09% від загальної кількості видів), дещо менше терофітів (32,32%). Переважання рослин зі стрижневою кореневою системою (близько 64%), що у переважній більшості є поодиноко ростучими видами, вказує на високий ступінь рудералізації газонних покриттів та відповідно їх низькі функціональні показники. Значна кількість видів з нещільнокущовим типом кущіння (22 види), більша частина яких є видами-газоноутворювачами (13 видів). За типом розетковості переважаючою групою є безрозеткова (94 види), види якої у переважній більшості є рослинами з поодинокими пагонами, що ще раз підтверджує низьку якість існуючих дернових покриттів та їх невідповідність функціональному призначенню.

Еколого-ценотична структура

Серед екологічних характеристик навколишнього середовища найважливішими для газоноутворювачів є рівні зволоження та освітлення, оскільки саме ці фактори, передусім, беруться до уваги при створенні газонного покриття в певних едафо-кліматичних умовах. Правильне поєднання асортименту видів та кліматичних умов місцезростання забезпечує розвиток довговічного та високо декоративного культурфітоценозу. Розподіл видів за цими параметрами наведено в таблиці 2.

Таблиця 2 Розподіл видового складу газонних покриттів за екоморфами

Екоморфи	Кількість видів у загальній групі	Відносна частка від загальної кількості видів, (%)	Кількість видів-газоноутворювачів у даній групі
Тип гігроморфи
Мезогігрофіти (MsHg)	2	1,01	-
Гігромезофіти (HgMs)	9	4,55	4
Мезофіти (Ms)	78	39,39	16
Ксеромезофіти (KsMs)	74	37,37	2
Мезоксерофіти (MsKs)	28	14,14	7
Ксерофіти (Ks)	7	3,54	1
Тип геліоморфи
Геліофіти (He)	115	58,08	17
Сціогеліофіти (ScHe)	58	29,29	10
Геліосціофіти (HeSc)	18	9,09	-
Сціофіти (Sc)	7	3,54	3
Всього	198	-	30

За визначенням В.Г. Горишиної, газон - це різновидність штучно створеної людиною лучної рослинності, угруповання багаторічних трав-мезофітів, що формують у надземній частині густий зімкнутий травостій, а у підземній - дернину. На відміну від луків, у них повністю відсутня ярусність травостою та значно більшою є густота стояння рослин. В ході дослідження культурфітоценозів, окрім видів-пратантів, нами було зареєстровано значну кількість видів з іншими ценоморфами (табл. 3).

Таблиця 3 Розподіл видового складу газонних покриттів за ценоморфами

Тип ценоморфи	Кількість видів	Відносна частка від загальної кількості видів, (%)	Кількість видів-газоноутворювачів у даній групі
у загальному списку
Пратанти (Pr)	72	36,36	25
Степанти (St)	9	4,55	3
Сильванти (Sil)	15	7,58	2
Палюданти (Pal)	2	1,01	-
Рудерали (Rud)	92	46,46	-
Псамофіти (Psam)	8	4,04	-
Всього видів	198	-	30

Домінуючою за кількістю видів є група рудеральних рослин, що свідчить про значне забур'янення травостоїв газонних покриттів міста. За результатами досліджень, проективне покриття рудеральних видів на різних типах культурфітоценозів коливається в досить широких межах: 3-95%. Різниця між кількістю власне лучних видів у загальній групі та групі газоноутворювачів свідчить про те, що дернові покриття є рослинними угрупованнями, в яких активно проходять процеси відновлення природної лучної рослинності. Наявність серед газоноутворювачів степових видів (Cynodon dactylon, Festuca pseudodalmatica, F. valesiaca) дає можливість формувати газонні покриття на небагатих грунтах малозволожуваних територій, зокрема у лівобережній частині міста. Види-сильванти (Brachypodium sylvaticum, Poa nemoralis) є ефективними газоноутворювачами при значному затіненні площ (парки, сквери тощо).

Загалом, характерні особливості кожної з виділених еколого-біоморфологічних груп видів є не лише відображенням їх біології, а й підґрунтям для регулювання присутності певних видів у культурфітоценозі. Знання еколого-біоморфологічних особливостей видів кожної групи дозволяє спрямовано впливати на ознаки декоративних покриттів, підтримувати їх високу якість за певних умов середовища та керувати динамічними процесами всередині самого фітоценозу. Виявлення різноманітних стадій розвитку трав'яного покриття в газонах має важливе діагностичне значення для встановлення функціонального стану фітоценозу, а також дозволяє вчасно вжити комплекс необхідних заходів з поновлення високоякісного травостою газону до високого рівня культури.

Класифікація рослинних угруповань дернових фітоценозів м. Києва та ценотичні особливості її синтаксонів

Рослинність дернових покриттів м. Києва нараховує 26 асоціацій, до складу яких загалом входить 44 варіанти, 2 базальних та 1 дериватне угруповання, що відносяться до 11 союзів, 8 порядків та 5 класів.

У даному розділі наводиться детальна еколого-фітоценотична характеристика кожного з виділених синтаксонів з наведенням їх основних діагностичних видів та з визначенням стану даного покриття в системі міста. До кожного фітоценону наведено синтетичні таблиці та характеристику умов виконання опису (геоботанічна легенда).

Синтаксономічна схема рослинності газонів м. Києва

Сl. Molinio-Arrhenatheretea R.Tx. 1937

Ord. Arrenatheretalia elatioris (Pawlowski 1928) R.Tx. 1931

All. Agrostio-Festucion rubrae Puscaru 1956

Ass. Plantagini lanceolatae-Festucetum rubrae Scamoni 1956

P.l.-F.r. var. Elytrigia repens

P.l.-F.r. var. typicum

Festucetum rubrae Rьbel 1912

F.r. var. Elytrigia repens

F.r. var. typicum

Cynosurion cristati R.Tx. 1947

Lolio-Cynosuretum cristati Br.-Bl. et De Leeuw 1936

L.-C.c. var. Festuca rubra

L.-C.c. var. Poa pratensis

L.-C.c. var. typicum

B.c. Lolium perenne [Cynosurion]

Agrostio tenuis-Trifolietum repentis (Walther 1977)

Leontodono-Poetum pratensis Anishczenko et L. Ishb. 1989

L.-P.p. var. Elytrigia repens

L.-P.p. var. Festuca rubra

L.-P.p. var. typicum

Poetum pratensis Stepanoviи 1999

P.p. var. Festuca rubra

P.p. var. Trifolium repens

P.p. var. Elytrigia repens

P.p. var. typicum

B.c. Poa pratensis [Cynosurion]

Agropyretea repentis Oberd., Th.Mull. et Gors in Oberd. et al. 1967

Agropyretalia repentis Oberd., Th.Mull. et Gors in Oberd. et al. 1967

Convolvulo-Agropyrion repentis Gors 1966

Calamagrostietum epigeios Kost. in V.Solomakha. et al. 1992

C. ep. var. typicum

C. ep. var. Dactylis glomerata

Convolvulo-Agropyretum repentis Felf. (1942) 1943

C.-A.r. var. Potentilla argentea

C.-A.r. var. Poa pratensis

C.-A.r. var. typicum

Agropyretum repentis Gors 1966

A.r. var. Lolium perenne

A.r. var. Poa pratensis

A.r. var. typicum

Poetum pratensis-compressae Bornkamm 1974

Plantaginetea majoris R.Tx. et Preising in Tx. 1950

Plantaginetalia majoris R. Tx. et Preis. in Tx 1950 em Oberd. in Oberd. et al. 1967

Polygonion avicularis Aichinger 1933

Cynodonto-Plantaginetum majoris Brun-Hool 1962

Polygonetum avicularis Gams 1927 em. Jehlik in Hejny et al. 1979

Lolio-Plantaginetum majoris Beger 1930

L.-P.m. var. Poa pratensis

L.-P.m. var. Trifolium repens

L.-P.m. var. typicum

Poetum annuae Gams 1927

P.a. var. Poa pratensis

P.a. var. typicum

Juncetum tenuis (Diem., Siss. et Westh. 1940) Schwick.1944 em R.Tx. 1950

Prunello-Plantaginetum majoris Falinski 1963

Agrostio tenuis-Poetum annuae Gutte et Hilbig 1975

Agrostietalia stoloniferae Oberd. in Oberd. et al. 1967

Agropyro-Rumicion crispi Nordhagen 1940

Rumici crispi-Agrostietum stoloniferae Moor 1958

Potentilletum anserinae Felfoldy 1942

Chenopodietea Br.-Bl. 1951 em Lohm., J. et R. Tx 1961 ex Matsz 1962

Sisymbrietalia J. Tx. ex Matsz 1962 em Gros. 1966

Malvion neglectae Gutte 1972

Malvetum neglectae Felf. 1942

Sisymbrion officinalis R.Tx., Lohm., Prsg. in R.Tx 1950 em Hejny et al. 1979

Matricarietum perforatae Kepczynska 1975

M. p. var. Echіnochloa crusgalli

M. p. var. typicum

Chenopodietum albi-viridae Hejny 1979

Ch. al.-v. var. typicum

Ch. al.-v. var. Lolium perenne

Ch. al.-v. var. Lolium multiflorum

Ch. al.-v. var. Portulaca oleracea

Ch. al.-v. var. Eragrostis minor

Eragrostietalia J.Tx. in Poli 1966

Eragrostion (R.Tx. 1950) Oberd. 1954

Eragrostio-Amaranthetum albi Morariu 1943

E.-A. al. var. Artemisia absinthium

E.-A. al. var. Festuca rubra

E.-A. al. var. Melilotus album

E.-A. al. var. Urtica dioica

E.-A. al. var. typicum

Digitario-Portulacetum (Felf. 1942) Timar et Bodrogkosi 1959

D.-P. var. Berteroa incana

D.-P. var. Festuca ovina

D.-P. var. typicum

Artemisiеtea vulgaris Lohm., Prsg. et R.Tx. in R.Tx 1950

Meliloto-Artemisietalia absinthii Elias 1979

Potentillo-Artemision absinthii Elias (1979) 1980

Tanaceto-Artemisietum vulgaris Br.-Bl. Corr. 1949

T.-A.v. var. Lolium perenne

T.-A.v. var. typicum

Dauco-Melilotion albi Gors em Elias 1980

Berteroetum incanae Siss. et Tidem. ex Siss. 1950

Artemisietalia vulgaris Lohm. in R.Tx. 1947

Arction lappae R.Tx. 1937 em Gutte 1972

Artemisietum vulgaris R. Tx. 1942

D.c. Lactuca serriola [Sisimbrion officinalis]

Екологічні особливості рослинних угруповань дернових покриттів

Використання еколого-флористичних підходів у вивченні рослинного покриву дозволяє диференціювати рослині угруповання за окремими екологічними параметрами, тобто дає можливість здійснити фітоіндикацію фітоценозів. Особливості антропогенних екосистем полягають у тому, що вони на відміну від природних, завжди перебувають у стані нестійкої рівноваги та є дуже динамічними формуваннями. Враховуючи стан і розподіл популяцій всіх видів рослин, поширених на певній території, можна виявити лімітуючі фактори, встановити різноманітні стадії порушеності газонного покриття та визначити способи корекції порушень.

Фітоіндикаційна обробка результатів дослідження та аналіз власних спостережень і літературних даних показали, що в умовах урбанізованих територій провідними едафо-кліматичними факторами, що впливають на газонні покриття є вологість грунту (Hd), його засоленість (Tr) та кислотність (Rc), вміст мінерального азоту в грунті (Nt), рівень освітлення (L), вміст гумусу (H), гранулометричний склад грунту (D). З іншого боку, формування рослинних комплексів в умовах населених пунктів відбувається під постійним впливом антропічних факторів. Аналіз рослинних комплексів за факторами хемеробності (Hm) та урбанітету (Ur) дає змогу встановити ті рослинні комплекси дернових покриттів, існування яких в урбосистемах є найбільш бажаним та можливим. Найбільш важливим чинниками розвитку газонних культурфітоценозів в умовах міських конгломерацій є нестача вологи та значний рівень витоптуваності дернових покриттів, що призводить до зниження декоративних показників останніх та розвитку покриття в негативному напрямку.

Якісні характеристики дернових покриттів

Для якісної оцінки стану газонних культурфітоценозів на території м. Києва було довільно обрано дернові покриття, які за своїм функціональним призначенням відносили до певної категорії згідно з класифікацією газонних культурфітоценозів О.О. Лаптєва. Серед досліджених площ були: декоративні - 85 (з них партерних - 20, садово-паркових - 38 та лучних - 27 ділянок), спортивні (футбольні поля головних стадіонів м. Києва - 5 ділянок), спеціального призначення (узбіччя доріг, схили пагорбів, смуги між проїжджими частинами - 18 ділянок).

Залежно від функціонального призначення того чи іншого типу газонного покриття, ставляться неоднакові умови до їх видового складу та якісних показників. Виходячи з цього, видовий склад газонних покриттів різного типу відрізняється набором основних культур та видів-бур'янів. Нижче наведено співвідношення цих груп видів у травостої декоративних покриттів різного функціонального призначення та визначено процент забур'яненості площ (табл. 4). Ступінь забур'яненості оцінювали за співвідношенням проективного покриття бур'янів до загального проективного покриття площі. За контроль було взято ділянки газонних покриттів на дослідних полях, які піддавалися повному комплексу необхідних агротехнічних заходів.

Таблиця 4 Співвідношення видів-газоноутворювачів та бур'янів на газонних покриттях різних типів

Тип газонного покриття	Кіль-кість діля-нок	Загальна кількість видів на 1 ділян., min-max	Видів-газоноутво-рювачів на 1 ділянку	Видів-бур'янів на 1 ділянку	Ступінь забур'яненості, %
			кількість, min-max
M	проективне покриття, min-max, %	кількість, min-max
партерний	20	4-22	1-3
3	80-98	2-10
4	2-13	2-13,7
звичайний, садово-парковий	38	3-21	1-2
1	20-95	3-20
8	2-80	2,3-87,9
лучний	27	5-16	2-10
4	2-95	1-8
7	2-78	1,2-98
спортивний	5	5-8	1-2
1	5-40	4-5
4	58-83	65-98
спеціального призначення	18	3-17	1-5
2	36-75	2-14
6	3-30	4-42,3
Контроль	2	1-3	1-3	95-100	-

M - кількість видів, що зустрічається в травостоях певного функціонального типу найчастіше (Лаптєв, 1983).

Ступінь забур'яненості у кожній з груп газонних покриттів має досить широкі межі (1,2-98%), що по-різному відбивається на декоративності травостою, еколого-санітарних та функціональних властивостях дернового покриття, нерідко значно знижуючи позитивні характеристики їх. Причому, суттєвої різниці в якісному складі культурфітоценозів лівобережної та правобережної частини міста не спостерігається.

Причиною значного забур'янення інших типів газонних покриттів є порушення технологій створення та утримання культурфітоценозів певного функціонального призначення, значне їх антропічне навантаження (витоптування, вигулювання тварин, прогулянки, відсутність ігрових майданчиків для дітей тощо). Відсутність постійного догляду та належних агротехнічних заходів призводить до того, що розвиток дернового покриття проходить під впливом певних екологічних та антропічних факторів, залежно від переважання яких на газоні формується той чи інший видовий склад травостою, відмінний від необхідного.

Характерними показниками життєвості та якісного складу газонних травостоїв за умов систематичного скошування, є чисельність ценопопуляцій або продуктивність пагоноутворення (кількість пагонів на одиницю площі), загальна декоративність травостою та коефіцієнт кущіння основних видів, що формують певний культурфітоценоз. Результати досліджень цих показників показали, що на території Києва відсутні газонні покриття найвищої якості. Газони, що мають приблизну оцінку декоративності “відмінно” (100-120 пагонів на 100 см²), у місті представлені мало, переважно це поодинокі, незначні за площею ділянки, як правило, біля приватних фірм, споруд банків чи офісів. Добру якість травостою мають звичайні садово-паркові газонні покриття, кількість пагонів на них лежить в межах 70-100. Лучні культурфітоценози володіють задовільними та зрідка добрими показниками якості (70-90 пагонів на 100 см²). Така низька пагонопродуктивність на них пояснюється переважанням у травостої представників родини Fabaceae (види роду Trifolium L.) та значним забур'яненням видами родини Asteraceae (Taraxacum officinale, Achillea submillefolium, Leontodon autumnalis) та Plantaginaceae (Plantago major, P.lanceolata), лучних злакових видів тут частка незначна (у переважній більшості представники родів Poa L., Festuca L.). Така ж ситуація і з покриттями спеціального призначення, більшість яких сформована моноугрупованнями пирію повзучого (Elytrigia repens), який має низькі значення проективного покриття та коефіцієнту кущіння.

Кількість вузлів кущіння та, відповідно, коефіцієнт кущіння основних видів-газоноутворювачів на певному типі дернового покриття свідчить про життєвість даного культурфітоценозу та його потенціал до саморегулювання декоративності. Основною газоноутворюючою культурою на більшості площ є тонконіг лучний як найдовговічніший компонент травосумішей, що використовуються при закладанні газонів. Це переважно покриття лучного та звичайного типів, коефіцієнт кущіння даного виду на яких становить 3,16-5,02, що свідчить про старість дернового покриття, його “виснаженість” та нездатність вести конкурентну боротьбу з експансивними видами без втручання людини у його якісний склад. На ділянках з абсолютним агротехнічним доглядом за трав'яним покривом віком 2-3 роки цей показник становив 8,6-11,4.

Проведені дослідження якісного складу газонів на території міста Києва дають підстави говорити, що лише біля 20% декоративних покриттів відповідають своєму функціональному призначенню, їх травостій утворений злаками, що входять до переліку газоноутворюючих трав, проективне покриття яких знаходиться в межах норми для певного типу культурфітоценозу. Більшість же площ, що мають містити газонні культурфітоценози, не відповідають своєму призначенню - травостій містить значну кількість бур'янових видів або ж взагалі відсутній, проективне покриття має низькі показники. Загалом, дернові фітоценози урбанізованих територій не виконують в повному обсязі свого основного призначення та потребують значної уваги зелених господарств.

ВИСНОВКИ

1. Вперше комплексно досліджено дернові покриття м. Києва і виявлено у їх складі 198 видів вищих судинних рослин, що належать до 38 родин та 132 родів. 59,1% видового складу складають види всього з 5 родин - Asteraceae, Poaceae, Fabaceae, Brassicaceae, Rosaceae, що свідчить про флористичну неповночленність газонних культурфітоценозів як піонерних угруповань, які в процесі демутації наближаються до природних трав'яних угруповань.

2. Встановлено, що за географічно-історичним походженням алохтонними видами є 31,82% видів. Серед них археофіти становлять 17,68% від загального числа зареєстрованих видів, а кенофіти - 14,14%. Більшість алохтонних видів є бур'яновими, зокрема карантинними рослинами, поширення яких є не лише небажаним в міських конгломераціях, а й збільшує загальний показник адвентизації флори певного регіону. Формування стійкого декоративного покриву перешкоджає проникненню у фітоценози даних видів рослин.

3. Газонні покриття м. Києва представлені видами лучних рослин (36,36%) із значною часткою рудеральних (46,46%), що свідчить про значне забур'янення культурфітоценозів. Переважають види рослин, що ростуть поодиноко і мають середньострижневу кореневу систему, дещо меншою є частка нещільнокущових видів з середньо- та неглибокомичкуватою кореневою системами. Загальна кількість бур'янових видів свідчить про високий ступінь порушеності культурфітоценозів під впливом різних факторів урбанізованого середовища. Наявність певного комплексу видів рудеральних рослин в газонному травостої дозволяє виявити такий фактор впливу та встановити відповідний комплекс заходів по відновленню декоративності та стійкості дернового покриття.

4. За характером вегетативного відновлення найбільш представленими є короткокореневищні (89 видів) та безкореневищні (54 види) рослини, а за типом вегетативного відновлення всі групи представлені майже рівномірно. За тривалістю життєвого циклу та вегетації переважають багаторічні довго- (44,44%) та середньовегетуючі (10,61%) трави, проте частка однорічників теж є досить вагомою (19,19%), що підтверджує участь у травостоях значної кількості бур'янів.

5. Екологічна структура підтверджує лучний характер даних угруповань, про що свідчить вагома частка мезофітів (78 види) та ксеромезофітів (74 види), геліо- (115 видів) та сціогеліофітів (58 видів) серед видів флористичного списку, а загальна кількість видів лучних рослин (72 види) вказує на те, що на газонних покриттях з часом без регулярного агротехнічного догляду проходять процеси олуговіння.

6. Вперше розроблено еколого-флористичну класифікацію газонних культурфітоценозів. Встановлено, що рослинні угруповання дернових покриттів належать до 5 класів рослинності і представлені 27 асоціаціями з 11 союзів. Такий розподіл за синтаксонами свідчить про еколого-ценотичну різноманітність цих рослинних угруповань та вказує на можливість існування газонних покриттів у значній кількості екотопів урбанізованого середовища, що підтверджує їх універсальність та доцільність використання в умовах великих міст. Наявність значної кількості рудеральних угруповань (15 асоціацій з 9 союзів) свідчить про високий ступінь порушеності культурфітоценозів, що обумовлюється впливом різних факторів урбанізованого середовища.

7. Встановлено, що рослинність дернових покриттів м. Києва відносяться до трьох класів рослинності - Molinio-Arrhenatheretea, Agropyretea repentis, Plantaginetea majoris. Ще два класи - Chenopodietea, Artemisietea vulgaris - представлені рудеральними комплексами культурфітоценозів та створюють так звані “газонні ділянки” - потенційні для створення декоративних покриттів площі. Проте не всі виділені синтаксони кожного класу можна розглядати як дернові покриття високого чи достатнього рівня якості. Перші три класи об'єднуються як допустимі рослинні угруповання, так і небажані для дернових покриттів міського середовища.

8. Доведено, що дернові покриття у місті найбільше піддаються впливу інтенсивного витоптування та страждають від нестачі вологи. Ці фактори є провідними у формування високоякісного декоративного трав'яного покриття. Фітоіндикаційні дослідження культурфітоценозів дозволяють будувати узагальнені ряди зміни рослинності за градієнтами будь-якого чинника та відповідно впливати на розвиток культурфітоценозів в міських конгломераціях.

9. Показано, що кількісні характеристики видового складу дернових покриттів підтверджують низьку культуру газонних фітоценозів м. Києва. Рівень забур'яненості газонних культурфітоценозів у місті становить в середньому 45-50%, а повинна становити не більше 10-15%, що пов'язане з низькою агротехнікою, порушенням технологій створення та утримання дернових покриттів різних типів.

За кількістю пагонів на одиницю площі майже всі газонні покриття мають задовільну та добру якість, адже цей показник не перевищує 80-110 пагонів на 100 см², тоді як за своїм функціональним призначенням більшість декоративних посівів мають відповідати відмінному (більше 120) та частково доброму (80-100) показникам чисельності пагонів на одиницю площі. За показниками коефіцієнта кущіння травостоїв 75-80% досліджуваних газонів є старими, що свідчить про дигресію трав'яного покриву, повільну та поступову його натуралізацію, перехід до природного стану.

Список опублікованих робіт за темою дисертації

1. Чоха О.В. Проблеми газонознавства в Україні та шляхи їх вирішення. // Науковий вісник Чернівецького ун-ту: Збірник наукових праць. - Вип. 194: Біологія. - Чернівці: “Рута”, 2004. - С. 107-111.

2. Чоха О.В. Флористична та екобіоморфологічна структура газонних культурфітоценозів м. Києва // Зб. наук. пр...