Еколого-фізіологічні основи формування дернових покривів в умовах степової зони України

Ключові слова: дерновий покрив, газонні трави, промислове забруднення, біоіндикація, газостійкість, трав'янисті природні фітоценози, культурфітоценози.

Лихолат Ю.В. Эколого-физиологические основы формирования дерновых покрытий в условиях степной зоны Украины (устойчивость, динамика, техногенез). - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук по специальности 03.00.16 - экология. - Черновицкий национальный университет имени Юрия Федьковича. Черновцы, 2003.

Диссертация посвящена изучению эколого-физиологических аспектов формирования устойчивого дернового покрова на территории промышленных предприятий в условиях степной зоны Украины. Определены эколого-биологические, систематические, географические и ценотические особенности травяного покрова, спонтанно формирующегося на территории промышленных предприятий степной зоны Украины, основу которого составляют дернообразующие злаки. Показано почти полную замену его флористического состава и структуры по сравнению с коренной растительностью. В формировании флоры техногенных территорий отмечена значительная роль адвентивных видов, появление которых ускоряет темпы зарастания нарушенных земель. Особенностью восстановительных сукцессий на территории промышленных предприятий является тенденция постепенной замены рудеральной растительности природной. На покинутых, неокультуренных участках происходит постепенное возобновление степных природных фитоценозов с доминированием дернообразующих злаков. В местах наиболее интенсивного антропогенного прессинга количество свободных экологических ниш уменьшается. Их заполнение происходит, кроме прочих таксонов, за счет адвентивных видов, включающих дернообразующие травы, например, Festuca rubra L., Cynodon dactylon (L.) Pers., которые натурализовались и составляют часть травяного покрова в условиях промышленного степного Приднепровья. Выявлена взаимосвязь между загрязнением местообитания растений и мощностью (качеством) дернового покрова. Изучена история антропогенного влияния на дерновый покров и возникающие при этом проблемы, включая эволюцию взглядов на газоустойчивость данной группы растений, с древних эпох до новейшего времени. Определены понятия дернового покрова и газона территории промышленных предприятий.

Установлены анатомо-морфологические и физиолого-биохимические адаптивные изменения, наиболее результативно отражающие устойчивость дернообразующих злаков к комплексному влиянию загрязнителей и их отдельных ингредиентов. Эти показатели могут быть использованы как тесты на уровень контаминации окружающей среды. В природных и искусственно созданных фитоценозах наиболее общими чертами устойчивости дернообразующих растений являются незначительные отклонения анатомо-морфологических и физиолого-биохимических показателей от параметров контрольных вариантов.

Неспецифической аутэкологической реакцией злаковых видов на условия загрязнения окружающей среды является снижение обводненности растений, сопровождающееся перераспределением фракционного состава воды, изменением интенсивности транспирации и водоудерживающей способности листьев, незначительным увеличением водного дефицита, сменой аминокислотного спектра, активизацией синтеза азотистых соединений, который обратно коррелирует с содержанием свободных аминокислот и, в частности, пролина, невысокой амплитудой изменчивости активности ферментов.

Разработана классификация экофизиологического статуса дернообразующих трав в условиях индустриального загрязнения. На основании проведенных исследований данной группы растений в природных и культурных фитоценозах, предложена шкала диагностики их жизненного состояния в условиях загрязненной среды.

Раскрыты индивидуальные черты роста дернообразующих злаков, обусловленные разной степенью загрязнения окружающей среды. Обоснованы уровни устойчивости растений в зависимости от возраста и показателей роста. Установлены металл - и галогенаккумулирующая способности дернообразующих трав. Предложены методы повышения их устойчивости путем предпосевной обработки семян растворами гуматов (15 мг/л), галогенов и гуматно-галогеновыми препаратами, а также корневой подкормкой галогенами (KI, KBr при концентрации 0,001%) в зависимости от видовой чувствительности к ним трав; использованием для создания искусственных фитоценозов семян, выращенных на участках с лугово-степным или сухо луговым режимом увлажнения.

С целью экологической стабилизации территории промышленных предприятий степной зоны Украины, необходим комплексный подход к созданию культурфитоценозов с увеличением доли газонов до 60-90% от озеленяемой площади. Составлен научно обоснованный ассортимент дернообразующих злаков, характеризующихся высокой устойчивостью к действию ингредиентов выбросов промышленных предприятий, имеющих достаточную металл - и галогенаккумулирующую способность и сохраняющих при этом высокую декоративность. Предложены оптимальные варианты видовой структуры культурфитоценозов, обусловленные, прежде всего, уровнем контаминации территорий.

Выводы и рекомендации использованы в системе зеленого строительства степного Приднепровья при озеленении промышленных площадок, а также инспекцией охраны природы для разработки и осуществлению проектов восстановления растительного покрова на промышленно нарушенных землях.

Ключевые слова: дерновый покров, газонные травы, промышленное загрязнение, газоустойчивость, травянистые природные фитоценозы, культурфитоценозы.

Y.Lykholat Ecological-physiological bases of formation of sod coverings in conditions of a steppe zone of Ukraine (stability, dynamics, technogenesis). -Manuscript.

Dissertation for the Doctor's degree in biological sciences by speciality 03.00.16 - ecology. - Chernivtsi national university of Yury Fedkovych. Сhernivtsi, 2003.

In the dissertation ecological-biological, regular, geographical and cenotical feature of a grass cover with domination of sod-forming cereals, which is spontaneously formed in territories of the industrial enterprises of a steppe zone of Ukraine are determined. For long-term cereals the anatomic-morphological and physiological-biochemical adaptive changes under air technogenic pollutants influence are established: this parameters most authentically testify to gas resistance degree of the plants to complex influence of pollutants and their separate components and can be used as the tests for a level of contamination an environment. The scale of diagnostics of a vital condition of plants of natural sod coverings and lawn cultural phytocenosis of industrial polluted environment is developed. The methods of increase of stability of sod-forming cereals are offered.

Concept of formation of steady sod covering in the industrially polluted territories is theoretically proved and practically realised. The new scientific direction - technolawn knowledge is offered. The principles of selection of gas resistance and high decorative assortment of plants are developed, the optimum variants of sod, including lawn, cultural phytocenosis as one of the most essential factors of ecological stabilisation of industrial environment are recommended.

Key words: sod cover, lawn grass, industrial pollution, gas resistance, grass natural phytocenosis, cultural phytocenosis.

Підписано до друку - 24.02.2003 р. Формат 6084/16

Папір друкарський. Друк плоский. Гарнітура Times New Roman Cyr.

Ум. друк. арк. 1,9. Тираж 100 прим. Замовлення №32.

Надруковано на поліграфічній базі видавництва “Наука і освіта”

Свідоцтво про внесення до Держреєстру ДП № 64-Р від 24.05.2001 р.

м. Дніпропетровськ, вул. Столярова, 8а/212

тел. (056) 370-13-13, (0562) 35-78-19

Размещено на Allbest.ru