УДК 621 - ИППЭ НАН Украины

ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2005, Випуск 8
УДК 631.618.001.2
БИОЛОГО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
ФЛОРЫ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА
В.В. Тарасов *,
ЗАКАЗНИКА МЕСТНОГО ЗНАЧЕНИЯ
В.Н. Романенко**
“ВИЗИРКА” НА НАРУШЕННЫХ
ГОРНЫМИ РАБОТАМИ ЗЕМЛЯХ
ОАО “ИНГУЛЕЦКИЙ ГОК”
* Днепропетровский государственный университет; ** Институт проблем
природопользования и экологии НАН Украины, Днепропетровск
Формування рослинного покриву на гірничорудних нерекультивованих відвалах
відбувається спонтанно, що характерно для відвалів заказника «Візирка», розташованого
на землях ВАТ “ІнГЗК”. Біологічний аналіз флори (103 вида) заказника показав, що її
джерелами є 17 фітоцинозів, але, в основному, степові та бурьяністі співтовариства. З
біоморф рослин переважають багаторічні трави, з гігроморф – мезоксерофіти, серед
трофоморф – мезотрофи, з гелиоморф – геліофіти. Типи запилення представлені, в
основному, ентомофілами, а типи дісемінації – балістохорами.
Формирование растительного покрова на горнорудных нерекультивированных отвалах
происходит спонтанно, что характерно для отвалов заказника «Визирка», расположенного
на землях ОАО «ИнГОК». Биологический анализ флоры (103 вида) заказника показал, что
ее источниками являются 17 фитоцинозов, но, в основном, степные и бурьянистые
сообщества. Из биоморф растений преобладают многолетние травы, из гигроморф –
мезоксерофиты, среди трофоморф – мезотрофы, гелиоморф – гелиофиты, Типы опыления
представлены, в основном, энтомофилами, а типы диссеминации – баллистохорами.
Земельный отвод железорудных карьеров
Кривбасса составляет около 23 тыс. га, в том
числе отвалами вскрышных пород занято более
4 тыс. га, при этом их поверхность покрыта в
основном скальными породами. Около 2 тыс.
га рекультивировано нарушеных земель (при
общей площади нарушенных земель 15,6 тыс.
га), площадь отработанных земель составлет
около 600 га. Не рекультивированные отвалы
постпенно подвергаються самозаростанию и
формированию
на
них
своеобразных
редколесий на фоне пестрого по видовому
составу травостоя, который в свою очередь
развивается в направлении восстановления
зонального типа растительности [3,4].
Самозаростание техногенных территорий
происходит
под
влиянием
самых
разнообразных факторов окружающей среды,
всесторонне действующих на поселившиеся
здесь организмы и, в первую очередь, растения.
Случайный характер попадания сюда
диаспор различных видов, ранее ничем не
связанных друг с другом, приводит к
формированию
своеобразных
их
конгломератов,
которые
и
являються
объектами данных исследований.
Для комплексного изучения структуры
подобного растительного образования на
отвалах
ОАО «Ингулецкий ГОК» использован метод
© Тарасов В.В., Романенко В.Н., 2005
биоэкологического анализа флоры заказника
«Визирка» [1,2].
Исходные
материалы
для
данных
исследований
получены
в
результате
геоботанических описаний (2003-2005 гг.)
пробных площадей на экологическом профиле
заложенном на отвале № 9 на склоне восточной
экспозиции на различных высотах.
Первая пробная площадь заложена у
основания отвала на склоне восточной
экспозиции на высоте с отметкой 57,0 м, где
сохранились
фрагменты
исходной
растительности бедноразнотравно-типчаковоковыльной степи, на сильно нарушенных
черноземных
почвах
почти
полностью
присыпанных
вскрышными
породами
(мелкощебнистыми супесями и др.).
Сохранившиеся степные сообщества с
доминированием
зональных видов имели
проективное покрытие 48% и состояли из Stipa
capillata,
Linum
austriacum,
Stachys
transsilvanica, Festuca valesiaca, Тhymus dimorphus, а также субдоминантов Euphorbia
steppоsa,Medicago romanica, Veronica stepposa,
Salvia aеthiopsis и др. Кроме того, здесь широко
распространены сорняки как аборигенные, так
и адвентивные (амброзия полынолистная,
мелколепестник канадский и др.)
Вторая пробная площадь расположена на
высоте с отметкой 64,9 м на красно-бурых
227
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2005, Випуск 8
глинах,
на
лессовидных
суглинках
и
крупнозернистых супесях.
185
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2005, Випуск 8
229
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2005, Випуск 8
230
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2005, Випуск 8
231
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2005, Випуск 8
232
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2005, Випуск 8
233
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2005, Випуск 8
Растительный покров очень разнообразен:
обычно развиты бобовые Lotus uсrainicus, Coronilla varia, Medicago romanica и др. В
потускулах отмечены даже куртины болотного
вида Phragmites australis.
В этих условиях на отвалах растительный
покров наибольшее формирующее влияние
испытывает со стороны характера горных
пород (их агрегатного, механического состава,
химических свойств), а также водного,
светового,
температурного
режима
местообитаний.
Третья пробная площадь расположена на
«крыше» отвала с отметкой высоты 98,8 м. На
дневной
поверхности
чередуються
карбонатные щебнистые породы в смеси с
красно-бурыми
глинами,
лессовидные
суглинки, серо-зеленые глины различного
мехсостава.
Растительный покров здесь более беден
флористически, но более обилен (проективное
покрытие до 80 %) с преобладанием злаков:
пырей
ползучий,
мятлик
узколистный,
тонконог гребенчатый, а также Euphorbia seguierana, Lactuca serriola и др. Полный список
флоры профиля представлен в таблице 1.
На основании собранной информации о
биолого-экологических особенностях видов
составлена так называемая их паспортизация,
которая и служит основой для анализа.
Всесторонняя характеристика видов и их
особенностей видов, входящих в растительный
покров, который является не только отличным
индикатором общих экологических условий
местообитания, но и структуры самого
растительного покрова, а также степени его
неполночленности по отношению к тем или
иным видам.
Переходя непосредственно к анализу флоры
заказника,
необходимо
прежде
всего
познакомиться со спектром ценоморф видов
образующих растительный покров, то есть
выяснить из каких же типов растительности
они являются выходцами (таблицы 1 и 2).
Оказалось, что они связаны своим
происхождением с 17 типами растительности
от зональных (степных и маргинальных, близки
к ним и переходным) до экстразональных,
например лесных сообществ: виды – cильванты
– Sil, представленные значительным числом
видов, входящих в состав редколесий на всех
пробных площадях экологического профиля
(см. таблицу 2), а также доазональных типов,
например представителей болотных (Phragmites
australis) и особенно рудеральных сообществ
представленных не только наибольшим числом
видов, но и значительным их обилием и
проективным покрытием.
Виды
других
ценоморф
играют
подчиненную роль в растительном покрове,
хотя некоторые из них обильны в основном
локально,
например
перловник
трансильванский местами образует чистые
заросли.
Анализируя ценотический состав флоры
растительного покрова профиля нельзя не
отметить, что группа степных ценоморф,
включающая типичные степные (St) и близкие
к ними типы, 6 из 17: PsSt PrSt SilSt RuSt PtrSt
на I пробной площади составляет почти
половину (45,5 %) всех видов, что указывает на
приближение
данного
растительного
сообщества к зональному степному типу; почти
та же картина наблюдается на II пробной
площади (44,1 %) и в меньшей степени
остепнение наблюдается на III пробной
площади, на «крыше» отвала, где повышенную
влагообеспеченность растений (судя по
гигроспектру – KsMs – 39,1 %) можно связать с
проявлением вертикальной поясности (таблица
3).
Таблица 3 - Соотношение гигроморф во флоре экологического профиля
№ пробной
площадки
I
II
III
Ks
16 (29,1)
9 (26,5)
6 (13,0)
MsKs
22 (40,0)
16 (47,1)
19 (41,3)
Гигроморфы (количество видов, %)
KsMs
Ms
HgMs
Hg
15 (27,3)
2 (3,6)
7 (20,6)
1 (2,9)
1 (2,9)
18 (39,1)
1 (2,2)
1 (2,2)
1 (2,2)
Итого
55 (100%)
34 (100%)
46 (100%)
Примечание: Ks – ксерофиты; MsKs – мезоксерофиты; KsMs – ксеромезофиты; Ms –
мезофиты; HgMs – гигромезофиты; Hg – гигрофиты.
Что касается состава биоморф (жизненных
форм), то растительный покров экологического
профиля также очень разнообразен и включает
почти полный их спектр характерный для
234
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2005, Випуск 8
травянистых
естественных
фитоценозов
умеренного климата восточной Европы, с
явным преобладанием многолетних трав, что
наблюдается на всех пробных площадях
(таблица
4).
Значительное
количество
однолетников и двулетников можно связать с
отсутствием здесь сомкнутого растительного
покрова и засильем сорных видов, в том числе
адвентивных
(амброзия
полынолистная,
мелколепестник
канадский,
гринделия
растопыренная и др.). Это состояние
растительного покрова напоминает залежную
растительность
на
бурьянистой
стадии
становления исходной растительности. И это
можно отнести к специфическим особенностям
растительности отвалов на данном этапе
развития.
Таблица 4 - Состояние биоморф во флоре экологического профиля
№ пробной
площадки
I
II
III
Од
9 (16,07)
3 (8,82)
5 (10,8)
Дв
7 (12,5)
6 (17,65)
6 (13,0)
Биоморфы, число видов (%)
Мн
П/куст
Куст
29 (51,8)
4 (7,14)
1 (1,78)
17 (50,0)
1 (3,0)
2 (5,88)
92 (48,0)
7 (15,2)
По соотношению тропоморф на различных
пробных площадях экологического профиля
можно судить о степени обеспеченности
минеральным питанием растений в конкретных
условиях. Так на всех пробных площадях в
процентном соотношении явно преобладают
мезотрофы (MsTr), отражающие достаточное и
умеренное
обеспечение
растений
питательными солями, особенно на III пробной
Дер
6 (10,71)
5 (14,7)
6 (13,0)
Итого
56 (100%)
34 (100%)
46 (100%)
площади,
а
некоторое
увеличение
олиготрофов(OgTr) на II пробной площади
указывает на значительную напряженность
минерального питания в этих условиях.
Преобладание мегатрофов на I пробной
площади
свидетельствует
о
наиболее
благоприятном пищевом режиме для растений
– мегатрофов (MgTr) (таблица 5).
Таблица 5 - Соотношение трофоморф во флоре экологического профиля
№ пробной
площадки
I
II
III
OgTr
9 (16,1)
6 (17,6)
5 (10,9)
Торпоморфы (количество видов, %)
MsTr
MgTr
Ca (OgTr)
33 (58,9)
13 (23,2)
1 (1,8)
20 (58,9)
7 (20,6)
34 (73,9)
7 (15,2)
-
MsTr (Ca)
1 (2,9)
-
Итого
56 (100 %)
34 (100 %)
46 (100 %)
Примечание: OgTr – растения малотребовательные к плодородию почв; MsTr - виды мирящиеся
со среднеплодородными почвами; MgTr – очень требовательные к плодородию почв; Ca –
кальциефилы.
В общем можно отметить, что фактор
минерального питания на отвалах заказника не
является лимитирующим для поселения
большинства видов растений.
Рассматривая гелиоспектр флоры можно
заметить, что на всех пробных площадках явно
преобладают гелиофиты (H) - светолюбы
требующие
для
нормального
развития
открытых солнечных мест. Это указывает на
то, что степень сомкнутости деревьев и
кустарников
невелика,
позволяющая
беспрепятственно
развиваться
многим
светолюбивым видам трав, в том числе
степным, луговым, а также сорным видам
(таблица 6).
Таблица 6 - Соотношение гелиоморф во флоре экологического профиля
№ пробной
площадки
I
II
He
39 (70,9)
21 (61,8)
Гелиоморфы (количество видов, %)
ScHe
HeSc
14 (25,5)
2 (3,6)
10 (29,4)
3 (8,8)
235
Sc
-
Итого
55 (100 %)
34 (100 %)
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2005, Випуск 8
III
28 (60,9)
15 (32,6)
3 (6,5)
-
46 (100 %)
Примечание: He – гелиофиты – растения очень светолюбивые; ScHe – факультативные
светолюбы; HeSc – факультативные теневыносливые; Sc – теневыносливые виды.
Вопросы
воспроизводства
растений,
связанные
с
опылением
цветов
и
распространением
диаспор
(единиц
рассеивания) имеет очень важное значение для
становления и расселения видов, особенно в
условиях, когда этот процесс происходит
спонтанно, без вмешательства человека.
В
спектре
полленохоров
флоры
экологического профиля заказника отражено их
соотношение на всех пробных площадях. Везде
преобладает растения – энтомофилы, что
свидетельствует о достаточном количестве
насекомых опылителей на всем профиле
(таблица 7).
Таблица 7 - Соотношение полленохоров (типов опыления растений)
во флоре экологического профиля
№ пробной
площадки
Полленохоры (типы растений по способу опыления)
количество видов, %
Энтомофилы
Анемофилы
Итого
43 (78,2)
12 (21,8)
55 (100 %)
27 (79,4)
7 (20,6)
34 (100 %)
39 (84,8)
7 (15,2)
46 (100 %)
I
II
III
Диаспорохоры – типы диссеминации
растений более разнообразны (приведено 9
типов). Как видно из таблица 8 на всех
пробных площадях преобладают баллистохоры
(Bal), особенно I пробной площади, а на III, где
влияние ветра ничем
не ограничивается
количествоанемохоров заметно больше, чем на
других площадях. Другие растения диаспохоры
более или менее равномерно рассредоточены
по все му экологическому профилю.
Таблица 8 - Соотношение диаспохоров (типов диссеминации растений)
во флоре экологического профиля
№ пробной
площадки
I
II
III
Epiz
2
(3,6)
1
(2,9)
-
Endz
4
(7,3)
4
(11,8)
9
(19,5)
Bal
36
(65,5)
17
(50,0)
21
(45,7)
Диаспохоры (количество видов, %)
Anch
Perv
H/Anch
Bar
7
1
2
(12,8)
(1,8)
(3,6)
4
2
2
1
(11,8)
(5,9)
(5,9)
(2,9)
7
1
1
2
(15,22)
(2,2)
(2,2)
(4,3)
Auch
2
(3,6)
2
(5,9)
4
(8,7)
Antrch
1
(1,8)
1
(2,9)
-
Итого
55
(100%)
34
(100%)
46
(100%)
Примечание: Epiz – цепкие плоды семян; Endz – сочные поедаемые диаспоры; Bal – растения
баллисты (метатели); Anch – диаспоры разносимые ветром; Perv – первотвенты (перкати-поле);
H/Anch – полуанимофоры; Bar – барохоры; Auch – автохоры; Antrch – антрохоры.
Таким образом цель экологического анализа
конкретного растительного покрова позволяет
выяснить в общих чертах, какова общая
экологическая
обстановка
на
данной
территории, ступень благоприятности мест
обитания для тех или иных групп растений, а
также каков уровень неполночленности
формирующихся или сложившихся условий
фитоценозов.
А чтобы ответить на вопрос почему или
каким образом возникла данная экологическая
ситуация необходимо более углубленное
изучение объекта исследований с учетом того,
что все выявленные биоэкологические факторы
находятся
во
взаимодействии
и
взаимообусловленности,
т.е.
действует
сопряжено.
236
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2005, Випуск 8
Перечень ссылок
1. Бельгард А.А. Лесная растительность юго-востока Украины. - Киев: 1950. – 264 с.
2. Тарасов В.В. Флора Дніпропетровської та Запорізької областей. Судинні рослини. Біологоекологічна характеристика видів. Днепропетровск: Изд-во ДНУ, 2005. – 276 с.
3. Булахов В.Л., Романенко В.Н., Тарасов В.В. Організація заповідно-охоронних територій у
вторинних екосистемах – шлях до відновлення в умовах індустріальних регіонів // Екологія і
природокористування. Зб. наук. праць ІППЕ НАН України. - Дніпропетровськ, 2000. - Вип. 2. - С.
161-171.
4. Булахов В.Л., Лебединец Н.Л., Романенко В.Н., Шпак Н.В. Становление и направленное
формирование вторичных экосистем на отработанных землях марганцеворудных разработок //
Вісник Дніпропетровського державного аграрного університету. – 2001. - № 2. - С. 24-28.
V.V. Tarasov *,
V.N. Romanenko **
BIOLOGICAL AND ECOLOGICAL ANALYSIS
OF FLORA OF VEGETABLE COVER OF RESERVE
OF LOCAL VAIUE “VIZIRKA” ON MINING BROKEN
AREA OF OPEN JOINF STOCK COMPANY
“INGULETSKY MINING-AND-PROCESSING
INTEGRATED WWORKS”
* Dnipropetrovsk National University;
** Institute of problems on nature manegement and ecology of NAS of Ukraine, Dnepropetrovsk
Forming of vegetable cover on mining nerekultivirovannih dumps takes place spontaneously,
that characteristically on the dumps of the reserve «Vizirka», vegetable earths of ОIS «Ingulets
Mountain concentrating group of enterprises». The biological analysis of flora (103 kinds) of reserve showed that are its sources 17 fitotsinozov, but mainly steppe and buryanistie associations,
of many years herbages prevail from the biomorf plants, from gigromorf - mezokserofiti, among
trofomorf - mezotrofi, from geliomorf - geliofiti, the types of pollination are presented mainly entomofilami, and types of disseminatsii - ballistohorami.
Поступила в редколлегию 28 октября 2005 г.
Рекомендовано членом редколлегии канд.биол.наук О.А. Скрипником
237