Ценоморфічний аналіз флори суходільних луків Лівобережного лісостепу як показник ступеня їх трансформації та здатності до самовідновлення

Размещено на http://www.allbest.ru/

Харківський національнийуніверситет імені В.Н Каразіна, Україна

Ценоморфічний аналіз флори суходільних луків Лівобережного лісостепу як показник ступеня їх трансформації та здатності до самовідновлення

Сіра О.Є., магістрант,

Гамуля Ю.Г., к.б.н., доц.

Досліджені особливості ценоморфічної структури фітоценозів суходільних луків на типових ділянках та по узбіччям доріг поблизу с. Гайдари (Зміївський район, Харківська область). Наведені результати флористичного, фітоценотичного, геліоморфічного та гігроморфічного аналізів, та порівняльного ценоморфічного аналізу флори суходільних луків та придорожніх угрупувань.

Встановлено, що флора суходільних луків території дослідження нараховує принаймні 120 видів із 28 родин судинних рослин. Провідними родинами є Asteraceae, Poaceae, Fabaceae, Rosaceae, Lamiaceae, Scrophulariaceae, Apiaceae, які складають 68 % всієї флори. Виявлено, що флора типових ділянок суходільних луків більш різноманітна за видовим складом та числом родин ніж флора ділянок придорожніх угрупувань.

Встановлено, що структура трав'янистої флори суходільних луків території дослідження змінюється разом зі зростанням ступеню порушення фітоценозів внаслідок зростання антропогенного навантаження. Ценоморфічний аналіз рудеральної фракції показав, що у складі бур'янів суходільних луків, група Ru складає 32 %, RuPr - 17 %, StRu - 15 % та PrRu -9%. Серед бур'янів придорожніх угрупувань, найбільшу роль відіграють Ru - 55 %, RuPr - 14 % та StRu - 7 %. Такий розподіл рудерантів на придорожніх місцезростаннях показує не лише доволі сильну порушеність фітоценозу, а й велике різноманіття природних умов, що формуються на ділянках вздовж доріг.

Встановлено, що флора як типових, так і придорожніх ділянок суходільних луків в околицях с. Гайдари ще доволі багата флористично, та, за умов певних природоохоронних заходів та регулювання режиму землекористування, здатна до відновлення природної структури типових для регіону суходільних луків.

Ключові слова: флора, ценоморфічний аналіз, суходільні луки, придорожні угрупування.

Ценоморфический анализ флоры суходольных лугов Левобережной лесостепи, как показатель степени их трансформации и способности к самовосстановлению. Серая О.Е., Гамуля Ю.Г. - Исследованы особенности ценоморфической структуры фитоценозов суходольных лугов на типичных участках и по обочинам дорог вблизи с. Гайдара (Змиевской район, Харьковская область). Приведены результаты флористического, фитоценотического, гелиоморфического и гигроморфического анализов, и сравнительного ценоморфического анализа флоры суходольных лугов и придорожных группировок.

Установлено, что флора суходольных лугов территории исследования насчитывает не менее 120 видов из 28 семейств сосудистых растений. Ведущими семействами являются Asteraceae, Poaceae, Fabaceae, Rosaceae, Lamiaceae, Scrophulariaceae, Apiaceae, которые составляют 68% всей флоры. Выявлено, что флора типичных участков суходольных лугов более разнообразна по видовому составу и числу семейств, чем флора участков придорожных группировок.

Установлено, что структура травянистой флоры суходольных лугов территории исследования меняется вместе с ростом степени поврежденности фитоценозов вследствие роста антропогенной нагрузки. Ценоморфический анализ рудеральной фракции показал, что в составе сорной группы суходольных лугов, группа Ru составляет 32%, RuPr - 17%, StRu - 15% и PrRu - 9%. Среди рудерантов придорожных группировок наибольшую роль играют Ru - 55%, RuPr - 14% и StRu - 7%. Такое распределение рудерантов на придорожных местообитаниях показывает не только сильную нарушенность фитоценозов, но и большое разнообразие природных условий, которые сформировались на этих участках.

Установлено, что флора как типичных, так и придорожных участков суходольных лугов в окрестностях с. Гайдары еще достаточно богата флористически, и, в условиях выполнения природоохранных мероприятий и регулирования режима землепользования, способна к восстановлению природной структуры типичных для региона суходольных лугов.

Ключевые слова: флора, ценоморфический анализ, суходольные луга, придорожные группировки.

Coenomorfical analysis of flora of dry-valley meadows of the grassland-steppe of Left Bank, as an indicator of their degree of transformation and the capacity for self-renewal. Sira O.E., Gamulya Yu.G. - The authors investigated the structure features coenomorfical dry- valley meadows plant communities typical areas and along roadsides near the village. Gaidary (Zmiev district, Kharkiv region). Results of the study were presented analysis of flora, phytocoenotical, heliomorfical, and hihromorfical analysis. It was investigated comparing coenomorfical structure of flora of dry-valley meadows and roadside groups.

It was found that the flora of dry-valley meadows includes at least 120 species of 28 families of vascular plants. The leading families are Asteraceae, Poaceae, Fabaceae, Rosaceae, Lamiaceae, Scrophulariaceae, Apiaceae, they consist more then 68% of the flora. It was found that the flora typical dry-valley meadows areas is more diversity in species composition and the number of families flora than sites roadside groups. It has been found that the structure of flora upland grassland area of research depends on the degree of human transformation.

The coenomorfical analyse of ruderal fraction showed that in the weeds of dry-valley meadows, the group Ru is 32%, RuPr - 17%, StRu - 15% and PrRu - 9%. Among the roadside weeds groups, the most important role has been played Ru - 55%, RuPr - 14% and StRu - 7%. The results showed significant violations of roadside plant communities and habitats significant diversity of natural conditions. It was found that a typical flora and roadside areas of dry-valley meadows near the village Gaidary still quite rich floral. It was found that the studied plant communities potentially able to repair itself if environmental protection measures.

Key words: flora, coenomorfical analysis, dry-valley meadows, roadside group.

He зважаючи на антропогенний тиск, більшість природних угруповань мають певну стійкість до порушення своєї цілісності та здатні зберігати характерний флористичний склад, який відповідає умовам місцезростання. Одним з перспективних методів оцінки ступеня трансформації природних угруповань є оцінка стану фітоценозу за його фітоценотичною структурою й насамперед структурою рудеральної фракції. Така оцінка є однією з важливіших показників при визначенні сталості типових природних фітоценозів, особливо для територій які плануються до охорони.

На території Харківської області одним з найменш досліджених типів рослинності є суходільні луки. Загалом вони знаходяться у незадовільному стані, переважно через пасовищну дегресію і відсутність догляду при інтенсивному використанні сіножатей та пасовищ. Останні роки, внаслідок господарської діяльності людини, площі природних угруповань суходільних та справжніх луків стрімкими темпами зменшуються.

Суходільні луки є характерним типом рослинності для позаплавних місцезростань Лівобережного лісостепу [1, 6, 7]. Деякі результати дослідження флори і лучної рослинності середньої течії Сіверського Дінця можна знайти у нечисленних публікаціях ХІХ-ХХ століття [1, 6, 10, 11, 13, 16, 17]. Дослідженню придорожніх територій присвячено ще менше робіт [8]. В останні роки цьому типу рослинності присвячені роботи науковців та студентів Харківського університету [3, 5, 9, 15, 19].

Не зважаючи на широку розповсюдженість цього типу рослинності в регіоні до сьогодні вивченню стану суходільних луків, особливостей їх рудералізації, та встановленню ступеня антропогенної трансформації не приділялось достатньо уваги. Проте, лише дослідження ценоморфічної структури флори, структури її рудеральної фракції здатні надати інформацію про сучасний стан фітоценозу й прогнозувати його подальший розвиток. В цьому контексті першочерговим є дослідження стану та ступеню трансформації придорожніх угруповань, які знаходяться в умовах інтенсивного антропогенного впливу.

Саме вони можуть виступати бар'єром для подальшого поширення рудеральних та адвентивних видів в природні фітоценози.

Мета роботи - вивчити особливості ценоморфічної структури флори придорожніх угруповань та ділянок суходільної луки, що не зазнали значного антропогенного впливу.

Дослідження проведені в зоні перспективного розширення НПП «Гомільшанські ліси» на суходільних луках, що добре збереглися в околицях с. Гайдари, Зміївського району Харківської області.

Для досліджень обрані найпоширеніші в районі та типові для Лівобережного лісостепу угруповання суходільних луків. Дослідження проведені у вегетаційний період 2013-2016 років на еталонних ділянках суходільних луків в Зміївському районі Харківської області.

Матеріали збирали методом флористичного дослідження типових ділянок суходільних луків та придорожніх ділянок цих луків. Придорожні території вивчались вздовж ґрунтових доріг з низькою інтенсивністю руху. Дослідження проводили маршрутним та напівстаціонарним методом з закладенням та описом пробних геоботанічних площадок розміром 10 x10 м на суходільних луках та трансект розміром 10x2 м на придорожніх ділянках. Загалом було закладено 20 модельних пробних площадок. Опис флори проводили за класичними методиками геоботанічних досліджень [12, 14, 20], з використанням бланків, розроблених на кафедрі ботаніки ХНУ. Для кожної ділянки визначались місце в рельєфі, експозиція, умови зволоження, визначались особливості антропогенного впливу та господарського використання. Було досліджено суцільний флористичний склад. Ступінь щільності визначали за шкалою О. Друде. Для флори кожної ділянки були проведені систематичний, трофоморфічний, гігроморфічний та геліоморфічний аналізи та проведено порівняльний аналіз суходільних луків та придорожніх угрупувань. Назви видів наведені згідно зведення «Vascular plants of Ukraine» [21]. Данні про належність видів до екологічних груп були взяті зі зведення «Флора Дніпропетровської області...» [18], ценоморфічний аналіз флори проведений по системі А.Л. Бельгарда [4] з урахуванням доповнень М.А. Альбицької [2]. Серед ценоморфів виділяли наступні: Hal. - галофіт; Ptr. - петрофіт; Раї. - гелофіт; Рг. - пратант; Ps. - псамофіт; Ru. - рудерант; Sil. - сільвант; St. - степант. Коефіцієнти флористичної подібності розраховані за формулами Жаккара та Сьоренсена-Чекановського.

За результатами досліджень встановлено, що локальна флора суходільних луків території дослідження досить різноманітна та включає принаймні 120 видів з 28 родин вищих судинних рослин (табл. 1.).

Екоморфічний аналіз показав, що в гігроморфічній структурі дослідженої флори переважають КдМд - 43 % (51 вид), та МдКд - ЗО % (22 види). Такий розподіл за гігроморфами характерний саме для луків лісо-степової зони і говорить про недостатнє зволоження ділянок, яке відбувається переважно за рахунок атмосферних опадів. Аналіз геліоморфічної структури показав, що у досліджених фітоценозах переважають БсНе - 49 % (59 видів) та Не - 47 % (56 видів). Це є характерним для відкритої місцевості, на якій і проводились дослідження. Таким чином, встановлено, що умови зростання досліджених ценозів відповідають типовим умовам характерним для суходольних луків району дослідження.

Аналіз таксономічної структури флори дослідженої луки виявив певні особливості її будови, а саме, найбільш численними у складі локальної флори виявились родини Аяіегасеае, Роасеае, ТаЬасеае, ЯоБасеае, Ьатіасеае, бсгорітіагіасеае, Аріасеае, які у сукупності складають 68 % всього різноманіття. З них Азіегасеае має найбільший вклад - 29 видів (24 % всієї флори), Роасеае - 13 видів (11 %), РаЬасеае - 12 видів (10 %), Кояасеае - 8 видів (7 %), Ьатіасеае - 7 видів (6 %), Ьсгоріпііагіасеае та Аріасеае - по 6 видів (по 5 %). Така систематична структура є характерною саме для трансформованих суходільних луків Лівобережного лісостепу, що зберегли ценоморфічне ядро типових для цього типу рослинності видів, та потенційно здатні до відновлення своєї природної структури.Для порівняння стану флори еталонних ділянок та ділянок вздовж узбіччя доріг був проведений порівняльний ценоморфічний аналіз типових модельних ділянок. За його результатами встановлено, що флора типових ділянок суходільних луків складає 85 видів з 24 родини і є більш різноманітною, ніж флора придорожніх угрупувань, що складає лише 71 вид з 21 родини. Цікаво, що порівняння флористичного багатства типових та придорожніх ділянок за допомогою двох коефіцієнтів - Жаккара (ІСг= 0,3) и Сьеренсена-Чекановського (ЕЦ = 0,47) показало достатньо вагому різницю їх флористичного складу. Порівняння провідних родин флор показали, що в обох локальних флорах чисельно переважає родина Азїегасеае. Проте в придорожніх угрупуваннях Азїегасеае має також і домінантну перевагу, на відміну від типових ділянок суходільних луків, де домінує Роасеае. Крім того, у флорі придорожніх угруповань зростає роль родин бсгоріїиіагіасеае та ВгаББІсасеае. В той же час зменшується різноманіття родини ЯоБасеае (з 7 до 3-х видів), Ьатіасеа (з 6 до 3 видів), Аріасеае (з 6 до 2 видів). Такі зміни можуть бути пояснені збільшенням антропогенного навантаження на фітоценози узбіччя доріг, та, як наслідок - збільшенню ролі бур'янів у придорожніх угрупованнях.

Найбільші за числом видів родини типових та придорожніх локалітетів суходільної луки

Порівняльний аналіз ценоморфічної структури показав, що у флорі типових ділянок суходільних луків, фракція рудерантів складає 38 % від загального числа видів, а у флорі придорожніх угрупувань - 56 % (рис. 1 та рис. 2). Серед бур'янів суходільних луків, група Яи складає 31 %, ЯиРг - 18 %, БіЯи - 15 % та РгЯи - 9 %. Всі інші групи рудерантів представлені меншим значенням. Серед бурянів придорожніх угрупувань, найбільше Яи - 56 %, ЯиРг - 14 % та БіЯи - 7 %. Інші групи представлені меншим відсотком.

Ценоморфічний спектр рудеральної фракції суходільних луків представлений на рис. 1А.

Рис. 1. Ценоморфічний спектр флори типових ділянок суходільної луки

Рис. 2. Ценоморфічний спектр придорожніх ділянок суходільної луки

Порівняльний аналіз ценоморфічної структури фракції рудерантів виявив, що у складі флори придорожніх угрупувань доля рудерантів зростає до 56 % проти 31 % рудерантів у складі типових ділянок лучних фітоценозів. Це відбувається переважно за рахунок зменшення ролі степантів-рудерантів і пратантів руде рантів, характерних для флори суходільних луків. Ценоморфічний спектр рудеральної фракції придорожніх угруповань представлений на рис. ЗБ. Слід зауважити, що в придорожніх угрупуваннях зростання числа рудерантів відбувається переважно за рахунок однорічних бур'янів, таких як: Iva xanthiifolia Nutt., Ambrosia arlemisiifolia L., Polygonum aviculareL. та інші. Такий розподіл рудерантів на придорожніх місцезростаннях показує не лише доволі сильну порушеність фітоценозів узбіч доріг, а й велике різноманіття природних умов, що склались на даній території.

Таким чином, встановлено, що навіть у складі однієї луки флористичний склад типових ділянок та ділянок, які знаходяться під впливом антропогенного навантаження може відрізнятися значною мірою. У складі рудеральної фракції типових ділянок суходільних луків віддалених від зони активного антропогенного впливу загальна чисельність рудеральної фракції менша. Це доводить, що існування цих видів у складі флори суходільних луків підтримується штучно, а саме завдяки використанню цих ділянок людиною як пасовищ, або в інших цілях для господарської діяльності чи в рекреаційних цілях. Відновлення природної структури фітоценозів можливе у разі виконання певних природоохоронних заходів. При цьому значна частка рудерантів випаде зі складу флори й угруповання наблизиться до типової природної структури характерної для умов його існування.

За результатами проведених досліджень типових ділянок суходільних луків поблизу с. Гайдари (Зміївський район, Харківська область), можна зробити наступні узагальнення. Структура трав'янистої флори суходільних луків території дослідження змінюється разом зі зростанням ступеню порушення фітоценозів внаслідок зростання антропогенного навантаження. Проте, не зважаючи на значний антропогенний тиск, флора суходільних луків території дослідження досі багата та різноманітна й нараховує принаймні 120 видів із 28 родин. Провідними родинами є Аяіегасеае, Роасеае, ЯаЬасеае, ЯоБасеае, Ьатіасеае, Бсгорішіагіасеае, Аріасеае, що складають 68 % всієї флори. Виявлено, що флора типових ділянок суходільних луків більш різноманітна за видовим складом та числом родин ніж флора ділянок придорожніх угрупувань.

За результатом ценоморфічного аналізу рудеральної фракції, виявили, що у складі флори придорожніх угрупувань доля Яи може складати до 56 %, проти 31% Яи у складі лучних фітоценозів. Разом з тим у флорі типових ділянок луків зростає роль БШи і РгЯи. Ценоморфічнпй аналіз рудеральної фракції показав, що у складі бур'янів суходільних луків, група Яи складає 31 %, ЯиРг - 18 %,

- 15 % та РгЯи - 9 %. Серед бур'янів придорожніх угрупувань, найбільшу роль відіграють Яи - 56 %, ЯиРг - 14 % та БШи - 7 %. Такий розподіл рудерантів на придорожніх місцезростаннях показує не лише доволі сильну трансформацію фітоценозу, а й велике різноманіття природних умов, що сформувались на ділянках вздовж доріг.

Результати проведеного дослідження дозволяють зробити висновок, що флора як типових, так і придорожніх ділянок суходільних луків в околицях с. Гайдари ще доволі багата флористично. За умов певних природоохоронних заходів та регулювання режиму землекористування, досліджені фітоценози потенційно здатні до самовідновлення природної структури типових для регіону суходільних луків. Досліджені ділянки можуть бути рекомендовані до охорони та включення до території НПП «Гомільшанські ліси».

ценоморфічний фітоценоз суходільний придорожний

Література

1. Алексеенко МИ. Растительность Харьковской области / МИ. Алексеенко // Харьковская область : Природа и хазяйство. - X. : Изд-во Харьк. ун-та, 1971. - Выл. VIII. - С. 80-94.

2. Альбицкая М.А. Основные закономерности формирования травяного покрова в искусственных лесах степной зоны УССР / М.А. Альбицкая // Искуственные леса степной зоны Украины. - Харьков : Изд-во Харьковского унта, 1960.-С. 155-208.

3. Белоусова Е.Н. Сравнение лугов различных экспозиций а окрестностях с. Гайдары / Е.Н. Белоусова, К.П. Виноградова, Ю.В. Сакун // Мат. VII Міжнар. конф. молодих учених. - X. : ФОП Шаповалова Т.М., 2012328 с.

4. Бельгард А.Л. Лесная растительность юго-востока УССР /

А.Л. Бельгард. - Киев : Изд-во Киевского ун-та, 1950. - 264 с.

5. Гамуля Ю.Г. К современному состоянию луговой растительности национального природного парка Гомолынанские леса / Ю.Г. Гамуля // Материалы XXI з'їзду Укр. ботан. тов. - Одеса, 2006. - 576 с.

6. Горелова Л.Н. Флора и растительность в районе среднего течения р. Сев. Донец / Л.Н. Горелова // Вести. Харьк. ун-та. - 1987. - № 308. - С. 8-16.

7. Горелова Л.Н. Растительный покров Харьковщины: Очерк растительности, вопросы охраны, аннотированный список сосудистых растений / Л.Н. Г орелова, А.А. Алехин. - Харьков : Изд. центр ХНУ им. В. Н. Каразина, 2002. - 231 с.

8. Ермоленко Е.Д. Влияние антропогенных факторов на некоторые

луговые и лесные фитоценозы поймы р. Сев. Донец. / Е.Д. Ермоленко // Вести. Харьк. ун-та. - 1987. - № 308. - С. 19-22.

9. Ковалев В.В. Влияние рельефа на экологические режимы

местообитаний и эколого-ценоморфические особенности растительных сообществ суходольного луга / В.В. Ковалев , В.В. Парамонова, О.Е. Серая и др. // «Біологія: від молекули до біосфери» : Матеріали IX Міжнародної конференції молодих учених. - X.: ФОП Шаповалова T. М., 2014. - 176 с.

10. Краснов А.Н. Рельєф, растительность и почвы Харьковской губернии /

A. Н. Краснов //Докл. Харьк. о-ва сельск. хоз-ва. - 1893. - 140 с.

11. Лавренко Е.М. Полевая геоботаника. / Е.М. Лавренко, А.А. Корчагин. - Л. : Наука. -T. I-V. -1959-1976.

12. Программа и методика биогеоценологических исследований / [Отв. ред. Н.В. Дылис]. - М .: Наука, 1974. - 404 с.

13. Прокудин Ю.Н. Краткие итоги комплексного изучения флоры и растительности среднего течения р. Сев. Донец в связи с задачами их охраны / Ю.Н. Прокудин , А.М. Матвиенко // Вести. Харьк. ун-та. - 1987. - № 308. - С. 3-8.

14. Методика полевых геоботанических исследований. - М.-Л.: АН СССР, 1938.-215 с.

15. Сіра О.Є. Еколого-фітоценотичний аналіз флори берегової смуги Іськового ставка (Зміївський р-н, Харківська область) / О.Є. Сіра, Ю.Е. Еамуля // Вісн. Харк. нац. ун-ту. ім. В.Н. Каразіна. - (Серія біологія). - 2014 - № 1126. - Вин. 22.-С. 33-40.

16. Ткаченко В.С. Рослинність заплави Сіверського Дінця та її народногосподарське значення / В.С. Ткаченко // Укр. ботан. журн. - 1966. - Т. 23, № 5.-С. 95-101.

17. Талиев В.Н. Введение в ботаническое исследование Харьковской губернии / В.И. Талиев. - X. : Изд-во Харьк. губ. Земства, 1913. - 56 с.

18. Тарасов В. В. Флора Днепропетровской и Запорожской областей /

19. В. Тарасов // Сосудистые растения. Биолого-экологическая характеристика видов : моногр. - Днепропетровск: Изд-во ДНУ, 2005. - 276 с.Чаюк О.А. К изучению флористических особенностей сорных группировок окрестностей с. Гайдары / О.А. Чаюк, М.В. Чебукина, В.В. Шулика // Матеріали VII Міжнародної конференції молодих учених. - X. : ФОП Шаповалова Т. М., 2012. - 328 с.

20. Шенников А.П. Луговедение / А.П. Шенников. - Л.: ЛГУ, 1941.-512 с.

21. Mosyakin S.L. Vascular plants of Ukraine. A nomenclatural checklist S.L. Mosyakin, M.M. Fedoronchuk- Kiev: M.G. Kholodny Institute of Botany, 1999,- 345 p.

Размещено на Allbest.ru