Размещено на http://www.allbest.ru

ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

НЕКРАСЕНКО ЛАРИСА АНАТОЛІЇВНА

УДК 574.4:581.522.5(477.53)

ЕКОЛОГІЧНИЙ АНАЛІЗ РОСЛИННОГО ПОКРИВУ МІСТА КРЕМЕНЧУКА ТА ЙОГО ЗЕЛЕНОЇ ЗОНИ

(ВІДНОВЛЕННЯ КУЛЬТУРФІТОЦЕНОЗІВ, ЇХ ОХОРОНА, ПРОГНОЗ)

03.00.16 - екологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Дніпропетровськ - 2004

Размещено на http://www.allbest.ru

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Полтавській державній аграрній академії Міністерства аграрної політики України

Науковий керівник:

доктор біологічних наук, професор Смоляр Олена Миколаївна, Полтавський державний педагогічний університет, завідувач кафедри екології та охорони довкілля.

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук Звєрковський Василь Миколайович, кафедра геоботаніки, ґрунтознавства та екології Дніпропетровського національного університету, професор.

кандидат біологічних наук Безроднова Ольга Володимирівна, кафедра ботаніки Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна, старший викладач.

Провідна установа

Донецький національний університет Міністерства освіти і науки України (м. Донецьк).

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Дніпропетровського національного університету Міністерства освіти і науки України

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

кандидат біологічних наук, доцент А.О. Дубина

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

екологічний рослинність забруднення культурофітоценоз

Актуальність теми. Рослинний покрив міст зазнає різного впливу з боку урбосистеми в залежності від рівня розвитку промисловості. До стратегічних пріоритетів прогресивного розвитку України в екологічній сфері віднесено стабілізацію та поліпшення стану навколишнього середовища в містах і промислових центрах. Місто Кременчук є одним з найбільш потужніх концентраторів техногенного забруднення в регіоні Середнього Придніпров`я.

Актуальність теми дисертаційної роботи зумовлена необхідністю відновлення, охорони й прогнозу розвитку культурфітоценозів міста з використанням екоморфного аналізу флори, який дає можливість об'єктивно оцінити біологічні, ценоморфічні, екологічні особливості рослинного покриву, порівняльного аналізу умов, в яких формується рослинність природних та антропогенних біотопів. Однією із складових заходів з оптимізації та відновлення зелених насаджень міста є визначення газостійкості деревних видів. Важливість ліхеноіндикаційних досліджень обумовлена необхідністю оцінки впливу атмосферного забруднення на стан навколишнього середовища в місті. Фітоіндикаційні дослідження режимів екологічних факторів біотопів заповідних територій є основою для екологічного картування та проведення подальших моніторингових спостережень і здійснення заходів для поліпшення стану об'єктів природно-заповідного фонду.

Зв`язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота пов`язана з науковою тематикою кафедри екології та охорони довкілля Полтавського державного педагогічного університету ім. В.Г. Короленка (тема “Комплексні дослідження біорізноманіття Лівобережного Придніпров'я”), відділу екології Кременчуцького міськвиконкому (“Науково-дослідна робота з оцінки екологічної ситуації в Кременчуцькому територіально-промисловому комплексі з виданням серії карт міста”).

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є з'ясування оптимальних шляхів відновлення, охорони та прогнозу розвитку культурфітоценозів м. Кременчука на основі екологічного аналізу.

Відповідно до мети були визначені такі завдання:

а) здійснити екологічний аналіз флори культурфітоценозів м. Кременчука;

б) з`ясувати екологічні особливості природної рослинності зеленої зони міста Кременчука;

в) на підставі екологічного аналізу провести порівняльну характеристику особливостей формування культурфітоценозів міста Кременчука з природними фітоценозами зеленої зони;

г) провести ліхеноіндикаційну оцінку забруднення атмосферного повітря та здійснити ліхеноіндикаційне картування Кременчука;

д) визначити напрямки управління, моніторингу, охорони, відновлення і прогнозу культурфітоценозів міста.

Об`єктом досліджень були флора та рослинність природних та антропогенних біотопів міста Кременчука та його зеленої зони.

Предмет досліджень - екологічний аналіз рослинного покриву в умовах урбанізації.

Наукова цінність і новизна отриманих результатів. Уперше для Кременчука здійснено екоморфний аналіз флори, який дає можливість об'єктивно оцінити біологічні, ценоморфічні, екологічні особливості рослинного покриву, та є основою розробки обгрунтованої стратегії відновлення, охорони й прогнозу культурфітоценозів міста (Бєльгард, 1950). Установлено, що флора Кременчука нараховує 785 видів вищих судинних рослин та проведено аналіз урбанофлори за стійкістю до факторів урбанізації. Здійснено характеристику видів дендрофлори за відношенням до газового забруднення. На підставі ліхеноіндикаційних досліджень здійснено картування Кременчука за зонами атмосферного забруднення. Створено електронний варіант ліхеноіндикаційної карти міста. За результатами досліджень проведено фітоіндикаційну оцінку режимів екологічних факторів зеленої зони міста Кременчука (Дідух, Плюта, 1994). Уперше здійснено екологічне картування едафічних показників ландшафтного заказника “Білецьківські плавні”.

Теоретичне та практичне значення отриманих результатів. Розроблений програмний продукт (електронний варіант екологічного атласу) для створення карт забруднення міста викидами промислових підприємств у реальному часі з друкуванням паперових копій картографічних матеріалів впроваджений у виробництво відділом екології Кременчуцького міськвиконкому. Результати ліхеноіндикаційних досліджень занесено до бази даних електронного екологічного атласу Кременчука. Ліхеноіндикаційна карта використовується як інструмент проведення моніторингових спостережень за станом культурфітоценозів та атмосферного повітря. При проведенні заходів з озеленення запропоновано використовувати дуже стійкі та стійкі до газового забруднення види дерев та чагарників.

Матеріали дисертаційного дослідження використовуються при читанні курсів лекцій ботанічного й екологічного профілю та охорони природи, а також при викладанні спецкурсів у Полтавській державній аграрній академії і Полтавському державному педагогічному університеті.

Особистий внесок здобувача. Дисертація є завершеною роботою. Основні положення досліджень і наукові результати, приведені в дисертації, отримані автором особисто. Виконана робота є самостійним дослідженням здобувача, проведеним упродовж 1998-2002 рр. Особиста участь здобувача полягає у проведенні польових досліджень, закладанні еколого-ценотичних профілів, обробці флористичних та геоботанічних матеріалів, складанні картосхем, узагальненні та аналізі отриманих результатів, математичній та статистичній обробці результатів досліджень за допомогою Microsoft Excel-97. Участь у розробці програмного продукту зі створення електронних карт забруднення міста була спільною з іншими дослідниками (Демьохін, 2003).

Із шести робіт опублікованих у фахових виданнях, що затверджені ВАК України, три роботи автора дисертації опубліковані у співавторстві.

У роботі “Роль комплексной фитоиндикации в мониторинговых исследованиях Среднего Приднепровья” // Екологія та ноосферология.- 1999.- Том 6, №1-2. - С. 117-122 (співавтори В.В.Нікіфоров, О.М.Байрак) особистий внесок автора складає 10 % (наведено результати інвентаризації видового складу ліхенофлори Кременчука та околиць, а також оформлено відповідну частину статті).

У роботі “Використання методу фітоіндикації для оцінки стану екосистем” // Вісник Полтавського державного педагогічного університету. -Полтава, 2001.- Вип. 3 (17). - С. 148-155. (співавтор О. М. Байрак) особистий внесок автора складає 50 % (розглядається питання про місце ліхеноіндикаційних досліджень в оцінці стану екосистем міст).

У роботі “Аналіз ліхеноіндикаційного картування м. Кременчука// Укр. ботан. журнал - 2002. - Т. 59, №3. - С. 278-285 (співавтор О. М. Байрак) особистий внесок автора складає 90 % (наведено результати ліхеноіндикаційного картування забруднення повітря в м. Кременчуці на підставі індексу чистоти повітря та встановлено зв`язок зон забруднення з джерелами промислових викидів).

Апробація результатів дослідження. Матеріали дисертації обговорювались на засіданнях кафедри екології та ботаніки Полтавської державної аграрної академії, на засіданні секторів екології фітосистем та вищих рослин Інституту ботаніки ім. М.Г. Холодного (2003). Основні положення дисертаційної роботи та її результати доповідались на конференціях молодих учених-ботаніків України в Ніжині (1999), “Актуальні питання ботаніки та екології” в Чернігові, Седнів (2000), на конференції, присвяченій 85-річчю біостаціонару ХДУ (1999), “Биологические исследования на природоохранных территориях и биологических стационарах”, на Всеукраїнській науково-методичній конференції “Сьомі Каришинські читання. “Людина та навколишнє середовище” (Полтава, 2000), на ХІІ Міжнародній науковій конференції “Экологические основы онтогенеза природных и культурных сообществ в дендропарках Евразии” (Херсон, 2001), на Міжнародній науково - практичній конференції “Дев`яті Каришинські читання. “Екологічні проблеми довкілля та шляхи їх вирішення” (Полтава, 2002), на науковій конференції “Еколого-біологічні дослідження на природних та антропогенно-змінених територіях” (Кривий Ріг, 2002), на Міжнародній науковій конференції “Сучасні проблеми інтродукції рослин та збереження біорізноманіття екосистем” (Чернівці, 2002), а також на 5-й Міжнародній конференції “Anthropization and Environment of Rural Settlements”. (Ужгород, Кострино, 2002).

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 20 наукових праць, з них 6 статей - у фахових виданнях.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, 7 розділів та висновків, списку використаної літератури (244 джерела, з них 18 - іноземними мовами), додатків, які займають 143 сторінки. Основний обсяг дисертації складає 194 сторінки, з них основного тексту - 156 сторінок. Робота містить 24 таблиці та 32 рисунки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

ФІЗИКО-ГЕОГРАФІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА М. КРЕМЕНЧУКА ТА ЙОГО ЗЕЛЕНОЇ ЗОНИ

Подано опис особливостей географічного положення, рельєфу та геоморфологічної структури (Физико-географическое районирование Украинской ССР, 1968). Наведено характеристику гідрологічних та кліматичних умов регіону досліджень. Представлено характеристику та хімічний склад грунтового покриву (Лисенко, 1969). Подано аналіз особливостей промислових забруднень міста Кременчука відповідно до додатків № 8, 9 й 10 “Зведеного тому ГДВ (книга №1)”.

ІСТОРИЧНИЙ НАРИС ЕКОЛОГІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ РОСЛИННОГО ПОКРИВУ В ПРОМИСЛОВИХ ЦЕНТРАХ УКРАЇНИ

В огляді наукових джерел з досліджуваної проблеми проаналізовані матеріали, що стосуються екологічного аналізу, особливостей формування рослинного покриву та діагностики стану довкілля за допомогою рослинних організмів у промислових центрах Україні.

Аналіз літературних джерел показав недостатність проведених екологічних досліджень рослинного покриву у промислових центрах Середнього Придніпров'я, зокрема в місті Кременчуці, чим і зумовлена актуальність дисертаційної роботи.

ОБ'ЄКТИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Об`єктами наших досліджень були флора і рослинність парків, скверів міста, зелених насаджень вздовж транспортних шляхів та на території промислових підприємств Кременчука, а також лісові масиви околиць міста та островів Дніпра. В основу роботи покладені матеріали польових досліджень, зібрані автором протягом 1998-2002 рр. на території міста Кременчука та його зеленої зони за загальноприйнятими методиками (Бєльгард, 1950; Ярошенко, 1961; Шенников, 1964; Віттіг, 1985; Кондратюк, Кучерявий, 1991; Протопопова, 1992; Дідух, Плюта, 1994;. Мойсієнко, 1999).

Типологія природних і штучних лісів та аналіз екоморф проводились за О.Л. Бєльгардом (1950).

Описи рослинного покриву здійснювались за домінантною методикою. Польові дослідження зеленої зони м. Кременчука проводились на п'яти еколого-ценотичних профілях, закладених в околицях м. Кременчука та через русло Псла у південно-східному напрямку загальною довжиною 12 км (Полевая геоботаника, 1964).

Ліхеноіндикаційне картування було проведено на основі матеріалу зібраного протягом 1998-1999 рр. із застосуванням методу визначення індексу чистоти повітря (І.Ч.П. - І.А.Р.) Де Слувера та Леблана (1968). Обробка ліхенологічного матеріалу проводилась за загальноприйнятою методикою (Кондратюк, Кучерявий, 1991).

Характеристику стійкості дерев та чагарників Кременчука до газового забруднення проводили за класифікацією Г.М. Ількуна (1978).

Стійкість до урбанізації визначали за Р. Віттігом (1985), в модифікації І.І. Мойсієнка (1999).

Для оцінки екологічних режимів синтаксонів за провідними екологічними факторами геоботанічні таблиці описів були оброблені на ЕОМ із застосуванням уніфікованих фітоіндикаційних шкал, розроблених Я.П. Дідухом та П.Г. Плютою (1994) ( едафічні фактори: режим зволоження грунту, загальний сольовий режим, кислотний режим, карбонатний режим, азотний режим; кліматичні фактори: континентальність, омброклімат, термоклімат).

При вивченні фізико-хімічних властивостей ґрунтів нами були використані загальноприйняті методи, описані в “Руководстве по химическому анализу почв” та у “Агрохімія: Лабораторний практикум” (Аринушкина, 1970). Кислотність (рН _водне) визначали потенціометричним методом за допомогою рН-метра (рН-121). Вміст гумусу, азоту, фосфору, калію, ємність поглинання визначали на спектрофотометрі NIR4250. Математична обробка результатів досліджень проводилась з використанням Microsoft EXCEL-97.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

ЕКОЛОГІЧНИЙ АНАЛІЗ ФЛОРИ КУЛЬТУРФІТОЦЕНОЗІВ МІСТА КРЕМЕНЧУКА

Різноманітність флори міста Кременчука та її стійкість до урбанізації. Установлено, що флора Кременчука нараховує 785 видів вищих судинних рослин. Відповідно до класифікації Р. Віттіга структура флори за відношенням до урбанізації являє собою такий розподіл видів: евурбанофобів - 309 видів, геміурбанофобів - 155 видів, урбанонейтралів - 192, геміурбанофілів - 97, евурбанофобів - 32. Для адвентивної фракції: евурбанофобів - 36 видів, геміурбанофобів - 14 видів, урбанонейтралів - 68, геміурбанофілів - 62, евурбанофілів - 25 (табл 1).

Таблиця 1

Спектр видів урбанофлори Кременчука за ступенем стійкості до урбанізації

	евурбанофоби	геміурбанофоби	урбанонейтрали	геміурбанофіли	евурбанофіли
Урбанофлора (у цілому)	309	155	192	97	32
Автохтонна фракція	273	141	124	35	7
Адвентивна фракція	36	14	68	62	25

Характеристика стійкості дендрофлори Кременчука до газового забруднення. Нами було проведено інвентаризацію дендрофлори для визначення найбільш стійких пород дерев з метою подальшої оптимізації заходів з озеленення міста. Виявлено 139 видів дерев та чагарників, які належать до 64 родів, 30 родин, 23 порядків. До групи дуже стійких належить 13 % апофітних (рис. 1), та 8% - адвентивних видів. До групи стійких апофітів належить 15% видів, а до групи адвентивних видів із такою самою стійкістю - 12%. До групи відносно стійких апофітних видів належить 4%, до тієї ж за стійкістю групи адвентів належить 8% видів. До груп малостійких та нестійких видів належить по 1% видів з кожної фракції.

Рис. 1. Фракційний аналіз дендрофлори Кременчука за стійкістю до газового забруднення

Екоморфна структура флори міста Кременчука. Для проведення екоморфного аналізу вибрали домінуючі види, які формують рослинні угруповання в місті і тим самим є показниками репрезентативності рослинного покриву.

Таблиця 2

Склад екоморф флори міста Кременчука та зеленої зони

Екоморфи	в зеленій зоні, %	в місті, %
Біоморфи
Довго кореневищні	20,3	35,7
Короткокореневищні	31,3	21,4
Каудексові	21,9	17,1
Безкореневищні	20,3	24,3
Надземностолонні	1,56	1,43
Цибулинні	4,69
Клімаморфи
Фанерофіти	6,25	10
Хамефіти	6,25	11,4
Гемікриптофіти	45,3	34,3
Геофіти	23,4	12,9
Гелофіти	6,25	11,4
Гідрофіти	3,13	4,29
Терофіти	9,38	15,7
Трофоморфи
Мегатрофи	32,8	41,4
Мезотрофи	29,7	31,4
Оліготрофи	18,8	17,1
Алькатрофи	17,2	10
Напівпаразити	1,56
Ценоморфи
Палюданти	10,9	20
Гідранти	3,13	2,86
Пратанти	31,3	25,7
Степанти	34,4	21,4
Галофіти	18,8	8,57
Сильванти	10,9	8,57
Псаманти	3,13	10
Сипаптропанти	1,56	30
Гігроморфи
Гідрофіти	3,13	4,29
Гігрофіти	18,8	20
Мезофіти	34,4	30
Гігромезофіти	0	2,86
Ксеромезофіти	17	24,3
Мезоксерофіти	16	10
Ксерофіти	9,4	8,57

Це проявляється в домінуванні в рослинному покриві синантропних видів, які в більшості випадків є рудеральними. Велика частка терофітів та видів із стрижневою кореневою системою є ознакою початкової стадії сингенезу.

Екологічна диференціація культурфітоценозів міста Кременчука. Здійснено аналіз екологічної диференціації культурфітоценозів міста Кременчука із застосуванням екологічних шкал на основі досліджень найменш порушених біотопів. Особливості лісорослинних умов штучних лісів Кременчука зумовлені заплавними та аренними комплексами ґрунтів степової зони без засолення. Заплавні комплекси представлені осокірниками, до аренних комплексів приурочені штучні соснові насадження.

ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ЛИШАЙНИКОВОГО ПОКРИВУ МІСТА КРЕМЕНЧУКА ПІД ВПЛИВОМ АТМОСФЕРНОГО ЗАБРУДНЕННЯ

Індикаторна роль лишайників. На території парків та зелених зон Кременчука виявлено 51 вид лишайників, що належать до 26 родів, 10 родин та групи Fungi imperfecti. Зокрема, 41 вид є епіфітами. На досліджених заповідних територіях району виявлено 71 вид лишайників. Згідно з розподілом епіфітних видів лишайників відповідно до їх чутливості до полютантів (Трасс, 1985) нами виділено чотири групи: 1) найчутливіші до атмосферного забруднення кущисті види; 2) сильно - та середньочутливі кущисті та листуваті види; 3) стійкі до атмосферних забруднень листуваті види; 4) токситолерантні накипні види - індикатори кислого забруднення середовища та обмежена кількість листуватих лишайників.

Ліхеноіндикаційне картування міста Кременчука. На основі зібраного матеріалу підраховано індекс чистоти повітря (далі - І.Ч.П.) для обстежених квадратів і виділено на карті міста чотири ізотоксичні зони: перша зона - дуже забруднена (І.Ч.П.=0,4-0,9); друга - середньозабруднена (І.Ч.П.=1,5-2); третя - слабкозабруднена (І.Ч.П=3-6,5); четверта зона - незабруднена (І.Ч.П.= 9,6-13,6) (рис. 3).

Ліхеноіндикаційні зони м. Кременчука мають плямистий характер, що свідчить про нестабільність забруднення атмосферного повітря в місті.

ЕКОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ РОСЛИННОГО ПОКРИВУ ЗЕЛЕНОЇ ЗОНИ МІСТА КРЕМЕНЧУКА

Усього для околиць Кременчука визначено 391 вид вищих судинних рослин.

Екоморфна структура флори зеленої зони міста Кременчука. Розподіл ценоморф домінантів природних біотопів околиць Кременчука має таку структуру: степантів - 22 види, пратантів - 20 видів, галофітів - 12 видів, палюдантів і сільвантів - по 7 видів, псамантів і гідрантів - по 2 види, синантропантів - 1 вид. Склад екоморф флори зеленої зони міста представлено у табл. 2. У трав'янистих ценозах переважають види із стрижневою кореневою системою, що є характерним для степових фітоценозів. А домінування кореневищних та дерновинних видів свідчить про підвищену родючість та ущільнення грунтів, а також про ступінь стиглості угруповань.

Еколого-ценотичні та типологічні особливості рослинного покриву зеленого кільця міста Кременчука. У зеленій зоні міста та в долині Псла закладено п'ять еколого-ценотичних профілів, які мають загальну протяжність 12 км і відображають особливості рослинного покриву досліджуваної території.

Природні ліси зеленої зони Кременчука представлені довгозаплавними, короткозаплавними, позазаплавними, аренними групами типів, а також позазаплавними чагарниковими ценозами. Формування і розподіл основних асоціацій заплавних лісів залежить від режимів заплавності, неоднорідності рельєфу та грунтів. Лучна трав'яниста рослинність зазнає надмірного спасування, що призводить до сукцесійних змін у структурі лучних фітоценозів.

Екологічна диференціація рослинного покриву зеленої зони Кременчука з використанням екологічних шкал. Для фітоценозів природної рослинності з'ясовано значення режимів екологічних факторів та розраховано їх амплітуди. Характеристика рослинних угруповань екологічного профілю свідчить, що провідними едафічними факторами в розподілі рослинності на обстежених територіях є режими зволоження та засолення грунту.

Порівняльна характеристика особливостей формування культурфітоценозів міста Кременчука з природними фітоценозами зеленої зони. Здійснено порівняльну характеристику видового складу, спектрів екоморф, екологічних режимів флори Кременчука та флори природних біотопів зеленої зони міста. Для природної рослинності спостерігається континуальність, що проявляється у моноценотичності структури фітоценозів, а для міста характерна дискретність угруповань, що пояснюється урбанізованою строкатістю місцезростань та домінуванням в рослинному покриві синантропних видів, які в більшості випадків є рудеральними. Значна участь видів із стрижневою кореневою системою є ознакою початкової стадії перелогової сукцесії, а переважання довгокореневищних злаків є свідченням протікання кореневищної сукцесії у місті. Всі ці факти свідчать про те, що головною особливістю формування рослинного покриву культур фітоценозів є переважання процесів сингенезу. А для зеленої зони притаманна стабільність, характерна для добре розвинених угруповань, які знаходяться в стані динамічної рівноваги.

НАПРЯМКИ УПРАВЛІННЯ, МОНІТОРИНГУ, ОХОРОНИ, ВІДНОВЛЕННЯ І ПРОГНОЗУ КУЛЬТУРФІТОЦЕНОЗІВ МІСТА

Сучасні методи управління рослинним покривом мають на меті збереження біологічного різноманіття місцевих видів та запобігання інвазії адвентивних бур'янів. Найбільш перспективними в цьому напрямку є моніторинг, охорона, відновлення структури рослинного покриву та екологічне картування.

На основі фітоіндикаційного аналізу та геоботанічної карти рослинності ландшафтного заказника “Білецьківські плавні” (Байрак та ін., 1999), який включено у склад регіонального ландшафтного парку “Кременчуцькі плавні”, створено екологічні карти водного (рис. 5), сольового, азотного та кислотного режимів.

Одним із видів екологічного картування є складання ліхеноіндикаційних карт. Результати ліхеноіндикаційного картування Кременчука внесено до бази даних при створенні програмного продукту з побудови електронних карт забруднення міста.

Отримані на основі екоморфного аналізу дані дали змогу з'ясувати біологічні, ценоморфічні, екологічні особливості рослинного покриву.

Одним із шляхів збереження рослинного покриву є розширення мережі заповідних територій. У місті існує ряд об'єктів природно-заповідного фонду, такі як комплексна пам'ятка природи „Міський сад”, парк-пам'ятка садово-паркового мистецтва „Придніпровський”, у зеленій зоні міста створено регіональний ландшафтний парк „Кременчуцькі плавні”. На території міста особливої уваги заслуговують рідкісні угруповання реліктових видів, занесених до “Зеленої Книги України” (1987): Trapa natans, Salvinia natans, Nuphar lutea, Nymphaea alba. Види, які створюють ці угруповання, зустрічаються невеликими групами виключно на правому березі Дніпра. Ценотична унікальність елементів рослинного покриву в місті є підставою для подальшого розширення мережі природоохоронних об'єктів. Створення нових заповідних територій є дієвим шляхом для збереження природної рослинності.

Використання результатів екоморфного аналізу, фітоіндикаційних досліджень та ліхеноідикації стану атмосферного повітря дає змогу схарактеризувати стан навколишнього середовища в місті й особливості формування рослинного покриву та порівняти його з природними біотопами. Подібні дослідження є базою для екологічного картування заповідних територій та ліхеноіндикаційного картування міста. Результати картування лежать в основі довгострокового моніторингу як рослинного покриву, так і стану навколишнього середовища в цілому. Використання моніторингових спостережень у комплексі з екологічним та популяційним аналізом (Работнов, 1950) є базою для визначення оптимальних шляхів відновлення, охорони та прогнозу культурфітоценозів міста.

ВИСНОВКИ ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ

Місто Кременчук Полтавської області відноситься до міст з розвиненою промисловою інфраструктурою. Джерела викидів забруднюючих речовин розподілені по території міста нерівномірно, що виключає можливість вирішення проблеми забруднення в окремих зонах.

Вперше встановлено, що урбанофлора Кременчука нараховує 785 видів вищих судинних рослин. У спектрі родин за стійкістю до урбанізації домінують крайні урбанофоби (40%).

В результаті нерівномірного антропогенного впливу та розподілу по території міста джерел викидів забруднюючих речовин формування культурфітоценозів в індустріальному центрі має амфіценотичний характер, що проявляється в домінуванні в рослинному покриві міста адвентивних та синантропних терофітів, які в більшості випадків є рудеральними.

Охарактеризовано стійкість дерев та чагарників Кременчука до газового забруднення за класифікацією Г.М. Ількуна, із них 21% належить до групи дуже стійких видів, 27% - до групи стійких, 12% - до групи відносно стійких, 1% - до групи мало стійких та 2% - до групи нестійких видів.

Порівняння гігроморф субурбанозони та урбанозони показало, що у спектрі гігроморф субурбанозони переважають мезофіти (34%) і гігрофіти (16%), в урбанозоні в спектрі гігроморф домінують ксерофіти. Підтвердженням ксерофітизації умов урбанізованих ландшафтів є переважання серед гігроморф та геліоморф урбанозони геліофітів, ксеромезофітів та відсутність гігрофітів. Переважання довгокореневищних злаків є свідченням протікання довгокореневищної стадії сукцесії.

Дослідження культурфітоценозів міста показали, що найбільшої трансформації зазнає рослинність паркових насаджень та антропогенно-змінених лук. Вплив антропогенного тиску призводить до переважання адвентивних домінантів у флорокомплексах трансформованих біотопів (у 67% описів урбанофлори домінують Ambrosia artemisiіfolia, Erigeron canadensis та в окремих локалітетах Grindelia squarrosa і Cyndon dactylon).

Аналіз екоморф та екологічних факторів показав, що для природної рослинності характерне переважанням пратантів, степантів та галофітів.

Екологічна диференціація рослинних угруповань профілю в зеленій зоні міста свідчить, що найбільшим градієнтом серед факторів середовища відрізняються фактори зволоження та засолення.

Екологічне картування заказника „Білецьківські плавні” показало, що розподіл рослинних угруповань співпадає з розташуванням на карті відповідних зон збільшення або зменшення показників кислотного, азотного, сольового режимів та режиму зволоження, які в свою чергу взаємозалежать один від одного.

В результаті порівняльного екологічного аналізу з'ясовано, що головною особливістю формування культурфітоценозів у місті є сукцесійна динамічність та амфіценотичність структури, а фітоценозам зеленої зони в цілому притаманна стабільність та моноценотичність структури.

За результатами досліджень ліхенофлори міста Кременчука виявлено 51 вид лишайників. У межах міста виділено чотири ізотоксичні зони забруднення. Створено електронний варіант ліхеноіндикаційної карти міста. Плямистий характер зон свідчить про нестабільний характер забруднення атмосферного повітря в місті.

З метою моніторингу відновлення, охорони та прогнозу культурфітоценозів у місті ми пропонуємо:

а) використовувати ліхеноіндикаційне, екологічне картування рослинного покриву;

б) використовувати екоморфний та популяційний аналіз для визначення оптимальних шляхів відновлення, охорони та прогнозу культурфітоценозів;

в) використовувати для відновлення зелених насаджень міста дуже стійкі та стійкі до газового забруднення види та породи дерев;

г) розширювати мережі заповідних територій як в зеленій зоні, так і на території міста, де б здійснювалась охорона і відновлення природних та культурфітоценозів.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Некрасенко Л.А. Індикаторна роль епіфітних лишайників м. Кременчука та його околиць// Вісник Полтавського державного педінституту. Екологія. Біологічні науки. -Полтава.: Скайтек, 1999. - Вип. 1. - С. 118-122.

Никифоров В. В., Байрак О. М., Некрасенко Л.А. Роль комплексной фитоиндикации в мониторинговых исследованиях Среднего Приднепровья// Екологія та ноосферология. - 1999. - Т. 6, №1-2 -, С. 117-122.

Некрасенко Л.А. Лишайники м. Кременчука та його околиць// Вісник Дніпропетровського державного університету. Біологія. Екологія. - 2000. - Вип. 8, Т. 2. - С. 91-93.

Байрак О. М., Некрасенко Л.А. Використання методу фітоіндикації для оцінки стану екосистем// Вісник Полтавського державного педагогічного університету. -Полтава, 2001.- Вип. 3 (17). - С. 148-155.

Некрасенко Л.А. Аналіз стійкості до забруднення деревних видів рослин міста Кременчука// Вісник Полтавського державного педагогічного університету. - Полтава, 2001. - Вип. 3 (24). - С. 60-63.

Некрасенко Л.А., Байрак О. М. Аналіз ліхеноіндикаційного картування м. Кременчука// Укр. ботан. журнал. - 2002. - Т. 59, №3. - С. 278-285.

Некрасенко Л.А., Стогодюк О. В. Лишайники природно-заповідних територій Кременчуцького району (Полтавська область, Україна)// Заповідна справа в Україні. - Т. 5, Вип. 1 - Канів, 1999. - С. 41-42.

Байрак О. М., Нікіфоров В. В., Гальченко Н.П., Некрасенко Л.А. Фітоценотичні та екологічні особливості ландшафтного заказника загальнодержавного значення “Білецьківські плавні”// Укр. фітоценотичний. зб. - Київ, 1999.- Сер. С, вип. 1(15). - С. 79-90.

Некрасенко Л.А. Оцінка забруднення повітря м. Кременчука методом ліхеноіндикації// Захист довкілля від антропогенного навантаження. - Харків; Кременчук, 2000, с. 76-82.

Некрасенко Л.А. Дендрофлора міста Кременчука та околиць: сучасний стан та перспективи в озелененні// Захист довкілля від антропогенного навантаження. - Харків; Кременчук, 2002. - Вип. 6(8), С. 76-81.

Некрасенко Л.А. Ліхенофлора парків міста Кременчука// Актуальні питання ботаніки та екології: Матеріали конф. молодих учених-ботаніків України. - Ніжин: Наука-сервіс, 1999. - С. 85.

Некрасенко Л.А. Ліхенофлора заповідних територій околиць міста Кременчука.// Биологические исследования на природоохранных территориях и биологических стационарах: Тез. докл. юбил. конф. посвящ. 85-летию биостанции ХГУ. Харьков, 1999. - С. 89.

Стогодюк О.В., Некрасенко Л.А., Заплавна Л. Епілітні лишайники Полтавщини // Актуальні проблеми ботаніки та екології: Матеріали конференції молодих учених-ботаніків України. (13-16 вересня 2000 р., Чернігів, Седнів).- К., 2000. - С. 24.

Байрак О.М., Стогодюк О.В., Некрасенко Л.А. Еталони біорізноманітності природно-заповідного фонду Лівобережного Придніпров`я// Сьомі Каришинські читання. Всеукраїнська науково-методична конференція “Людина та навколишнє середовище”. - Полтава, - 2000. - С. 14-17.

Некрасенко Л.А., Байрак О. М. Адаптация адвентивных рудеральных видов травянистых растений к условиям техногенной среды// Экологические основы онтогенеза природных и культурных сообществ в дендропарках Евразии. Материалы ХІІ международной научной конференции. - Херсон, 2001. - С. 77-79.

Некрасенко Л.А. Про місце екологічного картування у фітоіндикаційних дослідженнях // Дев`яті Каришинські читання. Матеріали міжнародної науково-практичної конференції “Екологічні проблеми довкілля та шляхи їх вирішення” - Полтава, 2002. - С. 87-88.

Некрасенко Л.А. Особливості дендрофлори міста Кременчука// Еколого-біологічні дослідження на природних та антропогенно-змінених територіях. Матеріали наукової конференції. - Кривий Ріг, 2002. - С. 275-277.

Некрасенко Л.А. Види-інтродуценти парків м. Кременчука// Матеріали міжнародної наукової конференції “Сучасні проблеми інтродукції рослин та збереження біорізноманіття екосистем”. - Чернівці, 2002., С. 77-79.

Демьохін Г.А., Невмивака О.М., Кригін В.С., Некрасенко Л.А. Інформаційне забезпечення прийняття управлінських рішень в галузі екології // Захист довкілля від антропогенного навантаження. Харків; Кременчук, 2003. - C. 40-47.

Nekrasenko L.A. Urban flora the city of Kremenchug// Anthropization and environment of rural settlements. Flora and Vegetation.// Abstracts. 16-18 May 2002, Uzhgorod & Kostryno, Ukraine, p.61-62.

АНОТАЦІЇ

Некрасенко Л.А. Екологічний аналіз рослинного покриву міста Кременчука та його зеленої зони (відновлення культурфітоценозів, їх охорона, прогноз) . - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.16 - Екологія. Дніпропетровський національний університет, Дніпропетровськ.

У дисертації за допомогою екологічного аналізу показано, що для рослинного покриву біотопів міста характерна сукцесійна динамічність із переважанням процесів сингенезу. Використання екоморфного аналізу дало змогу з'ясувати біологічні, ценоморфічні, екологічні особливості флори фітоценозів. Фітоіндикаційні та ліхеноіндикаційні дослідження є базою для екологічного картування заповідних територій та ліхеноіндикаційного картування міста i лежать в основі довгострокового моніторингу як рослинного покриву, так і стану навколишнього середовища в цілому. Використання моніторингових спостережень у комплексі з екологічним та популяційним аналізом є базою для визначення оптимальних шляхів відновлення, охорони та прогнозу культурфітоценозів міста.

Ключові слова: екоморфний аналіз, екоморфи, фітоіндикація, екологічні фактори, ліхеноіндикація, урбанозона, урбанофлора, дендрофлора, моніторинг, екологічне картування.

Некрасенко Л.А. Экологический анализ растительного покрова города Кременчуга и его зеленой зоны (восстановление, культурфитоценозов, их охрана, прогноз). - Рукопись.

Диссертация представлена на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.16 - Экология. Днепропетровский государственный университет, Днепропетровск.

В диссертации проведен экологический анализ растительного покрова города Кременчуга и его зеленой зоны. Показано, что формирование растительности культурфитоцензов, в результате неравномерного антропогенного влияния и распределения по территории города источников выбросов загрязняющих веществ, имеет амфиценотический характер.

В результате сравнительного экологического анализа выяснено, что главной особенностью формирования культурфтоценозов является сукцессионная динамичность с преобладанием процессов сингенеза, а фитоценозам зеленой зоны в целом характерна стабильность присущая хорошо развитым растительным сообществам, которые находятся в сотоянии динамического равновесия.

Использование экоморфного анализа дало возможность установить биологические, ценоморфические, экологические особенности растительности фитоценозов, а также показало, что для природной растительности характерна моноценотическая структура. Анализ экоморф показал, что для природной растительности характерно преобладание пратантов, степантов и галофитов, а во флоре культурфитоценозов города преобладают синантропанты, пратанты, степанты и палюданты.

Для фитоценозов природной растительности определены значения режимов экологических факторов и рассчитаны их амплитуды. Характеристика растительных группировок экологического профиля свидетельствуют о том, что ведущими эдафическими факторами в распределении растительности на обследованных территориях выступают режимы увлажнения и засоления грунта.

В зеленой зоне города и в долине Псла заложено пять эколого-ценотических профилей, которые имеют общую протяженность 12 км и отражают особенности растительного покрова исследуемой территории.

Особенности лесорастительных условий искусственных лесов Кременчуга обусловлены поемными и аренными комплексами почв степной зоны без засоления. Пойменные комплексы представлены осокорниками, а к комплексам арены приурочены искусственные сосновые насаждения.

Природные леса зеленой зоны города представлены долгопоемными, короткопоемными, внепоемными, аренными группами типов, а также внепоемными кустарниковыми ценозами.

Исследована урбанофлора Кременчуга и проанализирована структура флоры по устойчивости к урбанизации. Установлено, что флора Кременчуга насчитывает 785 видов высших сосудистых растений. В спектре семейств по устойчивости к урбанизации доминируют крайние урбанофобы.

Проведена инвентаризация и дана характеристика устойчивости дендрофлоры к газовому загрязнению. 21% деревьев и кустарников отнесено к группе очень устойчивых видов, 27% - к группе устойчивых, 12% - к группе отнсительно устойчивых, 1% - к группе мало устойчивых и 2% - к группе неустойчивых видов. С целью оптимизации озеленения города предложено использовать очень устойчивые и устойчивые виды деревьев и кустарников.

На территории города Кременчуга выявлено 51 вид лишайников. На основании данных инвентаризации лихенофлоры Кременчуга проведена лихеноиндикационная оценка загрязнения атмосферного воздуха Кременчуга. В пределах города выделено четыре изотоксические зоны. Осуществлено лихеноиндикационное картирование и создан электронный вариант лихеноиндикационной карты города.

По результатам фитоиндикационного анализа и геоботанической карты растительности ландшафтного заказника “Белецковские плавни” создано экологические карты водного, солевого, азотного и кислотного режимов.

Использование результатов экоморфного анализа и фитоиндикационных исследований природных и антропогенных биотопов, лихеноиндикационной оценки чистоты атмосферного воздуха дает возможность охарактеризовать особенности формирования растительного покрова. Подобные исследования являются основой для экологического картирования заповедных территорий и лихеноиндикационного картирования города. Результаты картирования лежат в основе мониторинга. Использование мониторинговых наблюдений в комплексе с экологическим анализом яляется базой для определения оптимальных путей восстановления, охраны и прогноза культурфитоценозов города.

Ключевые слова: экоморфный анализ, экоморфы, фитоиндикация, экологические факторы, лихеноиндикация, урбанозона, урбанофлора, дендрофлора, мониторинг, экологическое картирование.

Nekrasenko L.A. The ecological analysis of a vegetative cover of city of Kremenchug and its green zone (reproduction, protection, monitoring of cultural phytocenoses). - Manuscript.

The thesis submitted for the award of the scientific degree of Candidate Biological Science in speciality 03.00.16 - ecology. Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, 2004.

The results of the ecological analysis of a vegetative cover of Kremenchug city and of it green zone shown, that of a vegetative cover of city's biotopes of city is have the succession dynamics. The vegetative cover of Kremenchug has amphycenotyc character owing to irregular distribution of air polluting and anthropogenic press.

Use the ecomorphical analysis give possibility to look biological, ecological, cenomorfical peculiarity of flora in city. The phytoindication and lichen indication researches are basis for ecological mapping of reserved territories of city. The outcomes of mapping underlie monitoring. Use the monitoring of observations will promote improvement of a vegetative cover and preservation of biological variety of local species.

Key words: ecomorphical analysis, ecomorphs of Belgard, phytoindication, ecological factors, lichen indication, urban flora, dendroflora, monitoring, ecological mapping.

Размещено на Allbest.ru

...