ЗМІСТ

Популяції рідкісних видів рослин у структурі локального біорізнома-

ніття

Клименко Г. О. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

Реліктові крейдяні бори Придінців’я

Журова П. Т. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

Дія арбускулярних мікориз на надходження елементів живлення і

стійкість рослин до деяких абіотичних чинників

Гуральчук Ж. З. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

Хімічний склад води причорноморських лиманів

у межах НПП «Тузлівські лимани» як запорука збереження біорізно-

маніття ВБУ

Мєдвєдєв О. Ю. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13

Долина нарцисів як приклад збереження природного біорізноманіття в

антропогенно змінених екосистемах

Волощук М. І., Папарига П. С., Покиньчереда В. Ф. . . . . . . . . . . . . . . . . .

18

Вплив діяльності людини на навколишнє середовище. Зменшення біо-

різноманіття нашого краю

Халілова О. В. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

22

Моделювання проростання насіння та появи сходів зернових культур

Сініцина В. В. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25

Проблема збереження природних популяцій орхідеї Cypripedium

Calceolus L.

Решетюк О. В. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29

2

ПОПУЛЯЦІЇ РІДКІСНИХ ВИДІВ РОСЛИН У СТРУКТУРІ

ЛОКАЛЬНОГО БІОРІЗНОМАНІТТЯ

Клименко Г. О., кандидат біологічних

наук, старший викладач

Сумський національний аграрний

університет

Загальновизнаним є положення про те, що біорізноманіття виступає як

основна умова стійкості екосистем і біосфери нашої планети в цілому [7].

Поширення концепції сталого розвитку людського суспільства неминуче

привело до формування принципу збереження біологічного різноманіття. Це

стало спонукальним мотивом для вивчення різних аспектів біорізноманіття.

Розрізняють такі основні рівні біологічного різноманіття:

α-різноманітність, яка оцінюється числом видів угруповання;

β-різноманітність, зазвичай розуміється як число угруповань на певній тери-

торії, і γ-різноманітність – загальне число видів і угруповань на певній тери-

торії.

Зазвичай рівень α-біорізноманіття визначають підрахунком числа видів

рослин на тій чи іншій території, зайнятої фітоценозом, іноді з обчисленням

спеціальних індексів [4]. При цьому особливості видів, їх ботаніко-

географічний статус та еколого-фітоценотичні стратегії приймаються як би

еквівалентними і не розглядаються, хоча роль аборигенних ценозоутворюю-

чих видів, адвентивних і рідкісних в підтримці цілісності природних фітоце-

нозів суттєво різна. У зв’язку з цим актуальним є спеціально оцінити внесок

різних груп видів і в першу чергу рідкісних в структуру локального біоріз-

номаніття на популяційному рівні.

В Україні основним механізмом підтримки біорізноманіття виступає

система природно-заповідних об’єктів. Незважаючи на значні успіхи в роз-

витку екологічної мережі України з її ядрами і екологічними коридорами,

процес зниження біорізноманіття не зупинено. У підсумку при всіх зусиллях

ботаніків і фітосозологів кількість рідкісних видів, які знаходяться в умовах,

що загрожують їхньому існуванню, зростає. У Червоній книзі України ви-

дання 2009 року з 611 видів судинних рослин, внесених до цієї книги, зник-

лими визнано 2 види, зниклими в Україні – 12, вимираючими – 145, уразли-

вими – 215, рідкісними – 145 [1]. При вивченні біорізноманіття першочерго-

ву увагу слід приділяти рідкісним видам рослин, тому що зниження кількості

локальних популяцій і потім вимирання цих видів кладе початок гомогеніза-

ції фітоценозів [2].

Досить типовим об’єктом для аналізу структури локального біорізно-

маніття може служити Національний природний парк «Деснянсько-

Старогутський» (НППДС). На підставі детального вивчення флори С. М.

Панченко [5, 6] в НППДС було виявлено 798 видів судинних рослин. Внаслі-

док тривалого господарського користування на території, яку нині займає

національний парк, у флорі встановлено 155 синантропних видів, тобто

3

19,4%. У НППДС виявлено 33 рідкісних види рослин, занесених до Червоної

книги України.

За біолого-екологічними особливостями видів, що підлягають охороні,

це досить різнорідна група. Проведений нами аналіз показав, що серед групи

рідкісних видів НППДС переважають рослини з євроазіатським, євросибір-

ським або циркумполярним типом ареалу. Відповідно до цього за типом рід-

кості вони відносяться до категорії периферійно рідкісних. В основному рід-

кісні види НППДС є сільвантами – бореальними або неморальними, невели-

ка частина видів належить до водно-болотної групи рослин.

За життєвими формами переважають гемікриптофіти і криптофіти з

підземними органами у вигляді кореневищ або цибулин. Кілька видів відно-

ситься до нанофанерофітів. По відношенню до режиму зволоження рідкісні

види є мезофітами або ксеромезофітами, частина видів є гідрофітами. Всі

рідкісні види НППДС являються евтрофними або мезотрофними, але є також

сапротрофні й оліготрофні види, що відповідає основним типам місцезрос-

тань, характерних для НППДС.

У цілому рідкісні види, що перебувають охороною на території парку,

являють собою досить різнорідну групу, яка робить істотний внесок у зага-

льне біорізноманіття НППДС.

Для вивчення біорізноманіття на рівні локальних популяцій були дос-

ліджені протягом трьох років 7 видів рідкісних рослин парку. Всього було

детально вивчено 17 популяцій семи рідкісних видів: 1) Circaea alpina L.

(2 локалітети), 2) Epipactis helleborine (L.) Crantz (2 локалітети), 3) Lilium

martogon L. (5 локалітетів), 4) Listera ovata (L.) R.Br. (1 локалітет),

5) Platanthera chlorantha (Cust.) Rchb. (1 локалітет), 6) Pulsatilla patens (L.)

Mill. (5 локалітетів), 7) Pyrola chlorantha Sw. (1 локалітет). У таблиці наведе-

ні основні дані, що характеризують біорізноманіття на рівні локальних попу-

ляцій вивчених рідкісних видів рослин НППДС.

Встановлено міжпопуляційні й асові флуктуації чисельності та попу-

ляційної щільності. Залежно від локалітету популяції чисельність особин пе-

ребувала в амплітуді від 3,7 до 862,5 особин, щільність – від 0,04 до 129,6

особин/м2. Для ряду видів (L. martogon) характерним є стійке збереження чи-

сельності та щільності за часовою шкалою, для деяких –виявлено різкі щорі-

чні флуктуації (L. ovata, Pyr. сhloranthа).

Вивчені види рідкісних рослин істотно відрізнялися за ростовим про-

цесам та розміром особин. Одну групу склали низькорослі рослини з невели-

ким розміром листкової поверхні (C. аlpinа, Pyr. сhlorantha), іншу – високо-

рослі з добре розвиненою листковою поверхнею (E. helleborine,

Pl. сhlorantha). P. patens займає проміжне положення.

Високим різноманіттям відрізнялась кількість утворюваних рідкісними

видами рослин діаспор і відповідно рівнем репродуктивного тиску на фіто-

ценоз. Залежно від виду рослини і від характеру локальної популяції утво-

рення діаспор коливалось від 0,79 до 346 шт./особину.

4

Таблиця – Особливості локальних популяцій рідкісних видів у НППДС

за період 2009–2011 рр. Види Кіль-

кість

дослід-

жених

популя-

цій

Середня по-

пуляційна

щільність,

особин/м2

Абсолютна

швидкість зро-

стання

у висоту,

см/добу

Фактична

насіннєва

продуктив-

ність,

шт. діас-

пор/особину

Віталітетна

структура

популяцій,

Q

Індекс еколо-

гічного дис-

комфорту,

D

Circaea

alpina

2 21,1-129,6 0,18 – 0,202-0,487 0,295

Eрipactis

helleborine

2 0,2-0,4 0,76 0,79 0,266 0,173

Lilium

martagon

5 0,04-1,8 – 2,34 0,07-0,330 0,141

Listera ovatа 1 0,1 – 22,1 0,293 0,397

Platanthera

chlorantha

1 1,3 1,67 14,3 0,284 0,284

Pulsatilla

patens

5 0,05-1,2 0,41-0,59 156,5-346,8 0,093-0,296 0,391

Рyrola

chlorantha

1 27,4 0,32 2,9 0,330 0,373

Трирічне дослідження онтогенетичної структури популяцій показало,

що вона у всіх видів є інвазійною з піком чисельності на предгенеративних

особинах. Це, безумовно, є наслідком переважання у фітоценозах НППДС

відновлювальних сукцесій.

Аналіз віталітетної структури популяцій досліджуваних рідкісних ви-

дів рослин показав, що залежно від виду рослини і локалітету індекс Q коли-

вався від 0,07 (депресивні популяції) до 0,487 (процвітаючі популяції). У по-

рівнянні з 2009 р. в 2010 і частково в 2011 рр. у всіх популяціях віталітет іс-

тотно знизився, як наслідок аномально сухого і спекотного вегетаційного пе-

ріоду 2010 р.

Різноманітність популяцій за основними параметрами їх особин і попу-

ляційними характеристиками багато в чому визначається співвідношенням

екологічного оптимуму для даного рідкісного виду і екологічним середови-

щем в його місцезростанні. Для встановлення рівня цієї розбіжності викорис-

товувався індекс екологічного дискомфорту D [3]. Чим вище значення цього

індексу, тим менше екологічні умови місцезростання відповідають вимогам

виду. З даних таблиці випливає, що екологічні умови місцезростання най-

більш жорсткими є для L. ovatа, P. patens і Рyr. chlorantha.

Таким чином, у межах кожного виду у рідкісних рослин спостерігаєть-

ся виражена різноманітність у структурі локальних популяцій. Вона є наслід-

ком різноманітності еколого-фітоценотичних умов в місцезростаннях лока-

льних популяцій. Різноманітність локальних популяцій у рідкісних видів ро-

слин слід розглядати як один з основних механізмів їх стійкості.

Література:

1. Дідух Я. П. Підсумки щодо третього видання «Червоної книги Ук-

раї-ни. Рослинний світ» // «Рослин. світ у Червоній книзі України: впрова-

дження глоб. стратегії збереження рослин». – 2010. – С. 12–13.

5

2. Злобин Ю. А., Скляр В. Г., Клименко А. А. Популяции редких видов

растений: теоретические основы и методика изучения. – Сумы : Унив. книга,

2013. – 439 с.

3. Клименко Г. О. Фенотипічна мінливість деяких видів рідкісних рос-

лин // Матер. міжнар. конф. молодих учених «Актуальні проблеми ботаніки

та екології». – 2012. – С. 143–144.

4. Лебедева Н. В., Криволуцкий Д. А., Пузаченко Ю. Г. и др. География

и мониторинг биоразнообразия. – М. : Издательство Науч. и учебно-метод.

центра, 2002. – 432 с.

5. Панченко С. М. Флора національного природного парку «Деснянсь-

ко-Старогутський» та проблеми охорони фіторізноманіття Новгород-

Сіверського Полісся. – Суми : Унів. книга, 2005. – 170 с.

6. Панченко С. М. НПП «Деснянско-Старогутский» // В кн. «Фіторіз-

номаніття заповідників і національних природних парків України». – Ч. 2 –

К. : Фітосоціоцентр, 2012. – С. 215–229.

7. Шеляг-Сосонко Ю. Р. Роль біорізноманітності на сучасному етапі

цивілізації // Укр. бот. журн. – 2010. – Т. 67, № 1. – С. 3–15.

РЕЛІКТОВІ КРЕЙДЯНІ БОРИ ПРИДІНЦІВ’Я

Журова П. Т., кандидат

сільсько-господарських наук,

заступник директора з рекреації

пропаганди і екоосвіти Національного

природного парку «Святі Гори»

(м. Святогірськ, Донецька обл.)

Крейдяні бори, які зростають у Слов’янському районі на території ко-

лишнього Державного ландшафтного заказника «Гори Артема» площею 1000

га, відомі в ботанічній і лісівничій літературі як «Святі Гори». У 1997 році

заказник увійшов до складу національного природного парку «Святі Гори»,

який репрезентує рідкісні екотипи регіону-крейдяні відслонення по річці Сі-

верський Донець, які вкриті реліктовим третинним видом-сосною крейдя-

ною. Крейдяні бори Придінців’я є єдиним в Україні місцезростанням сосни

крейдяної і представляють велику наукову та практичну цінність.

Більше двох століть сосна крейдяна, занесена в цей час у Червону кни-

гу України, привертає увагу лісівників і ботаніків. Вперше крейдяні бори

Святогір’я згадуються в 1774 році академіком Петербурзької Академії І. А.

Гюльденштедтом, який мандруючи на Кавказ, склав опис рослинності Свя-

тих Гір, із якого відомо, що в ті часи, у 18-му сторіччі, нагірний берег Сівер-

ського Дінця був майже суцільно покритий лісом. Разом із сосною Гюльде-

нштедт визначив три рідкісні для тих часів рослини-бирючину, жостір і ску-

мпію. В 1849 році харківський ботанік Г.О. Калініченко виділив сосну крей-

дяну в окремий вид. Інші вчені-лісівники (Молотков П. І., Чернодубов А. І.

6

та інші) розглядали сосну на крейді, як ґрунтовий екотип або екологічну фор-

му сосни звичайної. Крейдяні бори досліджували такі видатні ботаніки-

флористи, як В. М. Черняєв, А. Н. Краснов, Д. І. Літвінов. В 1895–1914 роках

відомим харківським ботаніком В. І. Талієвим був даний повний опис оригі-

нальної рослинності крейдяних борів Святогір’я. У 1895 році він відзначав,

що пануюче положення займає вже листяний ліс, а сосна утворює острівці.

Проте ще в 1914 році стан цих острівців крейдяної сосни був цілком задові-

льний, сосна утворювала прекрасні чисті насадження із моховим покривом

на крейдяних схилах. У цей час вперше вченим було встановлене питання

про збереження крейдяних борів з унікальною крейдяною флорою, як видат-

ної пам’ятки природи. В. І. Талієв, досліджуючи рослинність біля Святогір-

ського монастиря, виявив чудові екземпляри скумпії на освітлених сонцем

схилах і на під-ставі цього зробив неправильний висновок, що скумпія зали-

шилась тут від плантацій, створених ченцями Святогірського монастиря для

використання її як дубителя. Пізніше він відмовився від цього висновку і ви-

знав наявність скумпії в крейдяних борах загадковою. Інші вчені відносили

скумпію до числа реліктових чагарникових порід. Палеонтологічними розко-

пками поблизу с. Амвросіївки Донецької області встановлено, що скумпія

росла на території України від палеоцену до четвертинного періоду. Російсь-

ка назва «скумпія» походить з Молдавії, існує кілька російських назв цієї ро-

слини: венеціанський сумах, сап’яновий лист, сап’янове, фарбувальне, шкі-

ряне дерево, жовтяниця. На Україні скумпія відома як рай-дерево, дивне,

шевське дерево, жовтяник, клечало та інші.

Професор В. Черняєв звав скумпію «рай-деревом», академік Гюльден-

штедт – «шевським деревом», що його використовували в шевській справі

для виготовлення сап’яну, бо з його жовтої деревини добувається червоно-

жовта фарба. В 1919 році Краєве управління шкіряної промисловості країни

організувало збирання скумпії в Святих Горах. Було зібрано біля 500 пудів

пагонів. Зрізалися молоді нездерев’янілі тонкі пагони, густо вкриті листям,

біля 30-40 см завдовжки. Відомо, що існував царський завод, на якому вико-

ристовували у якості дубителя «святогірський лист», тобто скумпію. За «свя-

тогірським листом» приїжджали навіть купці із Дагестану.

Ліси з сосною крейдяною називали гірськими борами. Спільне зрос-

тання ряду рослин із розірваними ареалами, гірських рослин, рослин широ-

колистяних і хвойних лісів складало загадку крейдяних борів. Було висунуто

декілька гіпотез про походження і вік флори крейдяних відслонень. Пробле-

му гірських борів поставив у ботанічній географії в 1891 році Д. І. Літвінов,

що був прихильником реліктової гіпотези, яка знайшла підтримку в багатьох

вчених, вважаючи, що крейдяні бори є залишками тієї рослинності, що пану-

вала в дольодовикову та льодовикову епохи.

В. І. Талієв висунув зовсім протилежну гіпотезу, в якій вирішальна

роль належить людині. Зростання сосни на крейді він вважав повторним.

Поширення крейдяних рослин, на його думку, пов’язано з господарською

діяльністю людини, в основному, з випасом і сінокосінням.

7

За даними вчених, крейдяні відслонення півдня Середньоросійської

рівнини, до яких відносяться і Святі Гори, діляться на дві частини, які різко

відрізняються по характеру флори. Між м. Святогірськ і селищем Донецьке

знаходиться стик цих двох областей. У північній частині рослинність воло-

голюбива і має схожість з високогірною, що дало основу для появи терміну

«флора знижених Альп». Рослинність південної частини дуже посухостійка-

ця область розповсюдження так званої «гісопової флори», яка сформувалася

в післяльодовиковий період внаслідок проникнення теплолюбних рослин по-

сушливих областей Середземномор’я в степ Південно-Східної Європи. Важ-

ливу роль в її складі грає напівчагарник гісоп крейдяний. Ця рослина занесе-

на в Європейський Червоний список та Червону книгу України. Донецько-

донський ендемік зростає в північній частині Донецького кряжу та по всім

правим притокам Сіверського Дінця, зазнає шкоди від випасу худоби, роз-

робки крейди, витоптування.

Але найбільшу цінність представляє собою реліктова рослина сосна

крейдяна, охорона і збереження якої є важливою задачею.

Сосна росте на незвичайному субстраті – на крейді. Від сосни звичай-

ної, зростаючої на пісках, сосна крейдяна відрізняється короткою хвоєю,

округлими і дрібними шишками, більш твердою деревиною і крупним пил-

ком.

Крім В. І. Талієва рослинності крейдяних відслонень присвячені чис-

ленні роботи відомих вчених: М. І. Котова, Е. М. Лавренка, П. С. Погребня-

ка, М. С. Шалита, В. В. Протопопової, Д. Я. Зацепіної, Р. І. Бурди, які пропо-

нували крейдяні бори Святогір’я оголосити заповідником або національним

природним парком.

За даними багатьох учених, правий берег Сіверського Дінця біля Свя-

тогірського монастиря був покритий суцільно сосновими лісами, які прости-

ралися нагору й униз по річці до с. Маяки. Це були прекрасні чисті насад-

ження крейдяної сосни. Дубові ліси зустрічалися невеликими острівцями.

Потім почався процес деградації крейдяних борів у результаті витіснення їх

листяними породами. Наприкінці 19-го сторіччя площа крейдяних борів різ-

ко скоротилася. Збереглися окремі ділянки сосни крейдяної серед багатояру-

сних дібров. Крейдяні бори найбільше постраждали під час громадянської

війни, коли значна частина їх була вирубана. Пожежа 1921 року, ураган 1923

року, часті зсуви завдали великої шкоди сосні крейдяній. Під час другої сві-

тової війни в лісах багато дерев було зрубано й ушкоджене осколками снаря-

дів. Третина сторіччя назад площа насаджень із сосною крейдяною станови-

ла менше 60 га, а насаджень віком більше 100 років – менше 2 га. У заказни-

ку старовікових сосен налічувалося більше 700 дерев. Сьогодні – це сильно

розріджені деревостани за участю сосни крейдяної віком 60–80 і більше ро-

ків. Зрідка зустрічаються сосни більше 100–150 років, обсяг стовбура яких

досягає 3,5 м3. Відбувається остепніння розріджених й порушених антропо-

генною діяльністю соснових лісів, деякі ділянки яких більше схожі на степ з

окремими деревами сосни крейдяної й чагарниками з реліктової скумпії,

шипшини й глоду.

8

Обстеження материнських соснових насаджень у Теплінському лісниц-

тві показало, що сосна крейдяна зростає на ґрунтах, що сформувалися на

елювії крейдяних відкладень, у трьох типах лісу: сухий скумпієвий субір, су-

ха скумпієва судіброва й свіжа скумпієва судіброва.

Сухий скумпієвий субір сформувався на схилах південних експозицій

крутизною 15–40° на висоті 150–200 м над рівнем моря. Тип лісу є поруше-

ним. Виникнення його пов’язане з антропогенними факторами – рубкою ко-

рінних деревостанів сосни і випасанням худоби у минулому. В результаті чо-

го на вирубках було знищено підлісок та надґрунтовий покрив. Насадження

низькоповнотні, у віці 125 років сосна крейдяна має середню висоту15 м, се-

редній діаметр – 41см, повноту – 0,4, бонітет – 5, запас – 100м3 /га.

Суха скумпієво-соснова судіброва з крейдяною сосною сформувалась

на високому березі Сіверського Дінця. Переважають схили південних експо-

зицій крутизною 7–30° на висоті 80–250 м над рівнем моря. У даному типі

виділені умовно корінні деревостани сосни крейдяної з домішкою в складі

дуба звичайного. У віці 160 років сосна крейдяна має середню висоту 21 м,

діаметр – 36 см, повноту – 0,4, бонітет – 4, запас – 150 м3/га.

Свіжа скумпієва діброва з крейдяною сосною сформована на північних

схилах правого берега річки крутизною 2–40° на висоті 50–230 м над рівнем

моря. Ґрунти – дернові розвинені потужні легкосуглинисті щебневаті. Корін-

ні деревостани – сосняки, головною лісоутворюючою породою яких є сосна

крейдяна. Насадження низькоповнотні в зв’язку з проведенням в минулому

вибіркових рубок. Сосна крейдяна у віці 140 років має висоту 22 м, діаметр –

44 см, бонітет – 3, повноту – 0,4, запас – 130 м3/га.

Зустрічається рідко береза дрібнолускова. Підлісок складається зі

скумпії, ліщини, бруслини, свидини, гльоду, жостера, на узліссі – зарості ка-

рагани лісової.

Плодоношення сосни крейдяної дуже слабке або цілком відсутнє за

останні роки, тому в цей період майже відсутнє чи дуже слабке природнє по-

новлення сосни крейдяної в крейдяних борах. Насадження сосни крейдяної з

домішкою в складі ясена звичайного, дуба звичайного, клена польового, ли-

пи дрібнолистої є більш стійкими, довговічними.

З метою відтворення зникаючих реліктових крейдяних борів Святогір’я

в 1972–1976 роках були створені Журовой П. Т. перші в Україні випробува-

льні культури сосни крейдяної в різних типах умов місцезростання в присте-

пових борах і Донецькому степу в Краматорському лісництві Слов’янського

та Краснолиманському держлісгоспів.

Дослідження випробувальних культур сосни крейдяної й сосни зви-

чайної в сухих, свіжих борах і свіжому субору показали розходження цих

двох видів по збереженню, росту, продуктивності й стійкості до несприятли-

вих метеорологічних факторів – посухі, морозам, шкідникам і хворобам, по

динаміці змісту хлорофілу у хвої, інтенсивності транспірації, накопиченню

фітомаси й продуктивної витрати вологи в умовах оптимальної вологості

ґрунту й тривалої посухи.

9

У 1985 році в насадженнях із крейдяною сосною були виділені співро-

бітниками УкрНДІЛГА 30 плюсових дерев сосни крейдяної другої категорії і

включені в Державний реєстр. У 1998 році національним парком була прове-

дена інвентаризація і лісівничо-таксаційно-селекційна оцінка плюсових де-

рев сосни крейдяної у Теплінському лісництві 125-і 175-річного віку.

Плюсові дерева сосни крейдяної – цінний генетичний фонд крейдяних

борів і відіграють важливу роль і встановленні особливостей спадкування

ознак їх насіннєвими і вегетативними потомствами.

Плюсові дерева можуть бути використані для закладки родинних і

клоново-насінневих плантацій з метою створення насінної бази для віднов-

лення крейдяних борів не лише Святогір’я, а й залісення крейдяно-

мергелевих крутосхилів півдня України.

З організацією національного природного парку «Святі Гори» при зо-

нуванні його території насадження з реліктовою сосною крейдяною включені

в заповідну зону, у якій заборонена будь-яка господарська діяльність, закла-

дені стаціонари для проведення моніторингу за станом сосни крейдяної й

унікальної флори крейдяних відслонень, у яких зростає багато реліктових,

ендемічних і рідкісних рослин. У Червону книгу України занесені: гісоп

крейдяний, ранник крейдяний, дрік донський, сонцецвіт мелолюбний, дворя-

дник крейдяний, смілка крейдяна, жовтушник крейдяний, костриця крейдяна,

дзвінець крейдяний, шоломниця крейдяна й інші представники крейдяної

флори. Багато хто з них занесені в Європейський Червоний список. У Зелену

книгу України занесені 13 лісових асоціацій, які зростають на крейдяних від-

слоненнях, в тому числі 8 із сосною крейдяною: формація сосни крейдяної з

співдомінуванням куничника наземного, осоки низької, вишні степової і рут-

виці малої , скумпії і куничника наземного, скумпії і ліщиці дрібнонасінної,

скумпії і ковили найкрасивішої, берези і скумпії.

Вивчення своєрідної флори крейдяних борів має велике наукове зна-

чення для розв’язання багатьох питань історії флори й рослинності. Крім то-

го, крейдяна сосна й скумпія мають велике господарське значення як прекра-

сні закріплювачі крейдяних і кам’янистих схилів Придінців’я.

ДІЯ АРБУСКУЛЯРНИХ МІКОРИЗ НА НАДХОДЖЕННЯ

ЕЛЕМЕНТІВ ЖИВЛЕННЯ І СТІЙКІСТЬ РОСЛИН

ДО ДЕЯКИХ АБІОТИЧНИХ ЧИННИКІВ

Гуральчук Ж. З., кандидат

біологічних наук, старший науковий

співробітник Інституту фізіології

рослин і генетики НАН України

Арбускулярна мікориза (АМ) – взаємовигідний симбіоз між рослиною

та зигоміцетними грибами. Гіфи грибів, що розгалужуються в ґрунті, дають

можливість мікоризованій рослині збільшити доступний для неї обсяг ґрун-

10

ту. Поряд із фосфором, мікоризний симбіоз може відігравати важливу роль у

надходженні до рослин азоту та мікроелементів, зокрема цинку, міді, заліза.

У літературі є значна кількість даних про те, що АМ (арбускулярний

мікоризний) симбіоз не лише збільшує поглинання елементів живлення рос-

линами, а й може впливати на стійкість рослин до несприятливих чинників

довкілля, зокрема забруднення важкими металами [1], посухи, засолення,

тощо.

За даними багатьох експериментів, утворення мікоризи сприяло по-

ліпшенню росту рослин [4], а також збільшенню продуктивності різних сіль-

ськогосподарських культур. Вважають, що така позитивна відповідь на ко-

лонізацію АМ грибами переважно відбувається за рахунок підвищеного пог-

линання мікоризою не лише відносно нерухомих іонів з ґрунту, як наприклад

фосфору, калію, кальцію, магнію, сірки, цинку, міді, заліза [6, 9], але й поси-

леного поглинання і транспорту значно рухоміших іонів азоту, особливо за

умов посухи [5, 14]. Роль мікоризи насамперед виявляється у здатності екст-

рагувати фосфор за межами зони його виснаження навколо коренів рослин,

що має виключно важливе значення в умовах посухи, адже доступність фос-

фору зменшується. Оскільки рухомість поживних елементів обмежується за

посухи, деякі дослідники вважають, що АМ симбіоз, вірогідно, загалом має

більший вплив на ріст і розвиток рослин за посухи, ніж за оптимальної воло-

гості.

У результаті досліджень мікоризного симбіозу з багатьма видами рос-

лин були запропоновані різні механізми з метою пояснення загальних ефек-

тів колонізації АМ грибами на посухостійкість і в цілому на водний режим

рослин [4]. Найбільш добре зрозумілий механізм пов’язаний з дією АМ гри-

бів на ріст рослин, оскільки мікоризний симбіоз загалом приводить до утво-

рення більшої маси рослин і зміни співвідношення окремих органів. Зумов-

лене посухою зневоднення тканин не так сильно проявляється у колонізова-

них АМ грибами рослин, коренева система яких глибше проникає в ґрунт і є

більш розпростертою. Мікоризний симбіоз може змінювати водний режим

рослини-хазяїна, оскільки в будь-якому випадку розмір рослини і швидкість

її розвитку впливають на нього. Такий вплив може мати важливе значення з

точки зору екології і сільського господарства через дію на укорінення, по-

тужність і продуктивність рослин та їх здатність виживати в умовах обмеже-

ного водопостачання [4]. Численні дослідження впливу мікоризного симбіо-

зу на водний режим рослин дозволили дійти висновку, що в цілому підви-

щення посухостійкості мікоризованих рослин є результатом поліпшеного

фосфорного живлення [11]. Подальше вивчення цієї проблеми виявило існу-

вання інших механізмів, які або лише частково корелювали, або не пов’язані

з живленням рослин чи їх розміром [4]. Один із запропонованих механізмів

стосується передусім дії колонізації АМ грибами на інтенсивність поглинан-

ня води, що, крім того, включає зміни параметрів газообміну рослини і об-

воднення листків. Втім, індуковані AM симбіозом зміни у водному режимі

можуть бути зумовлені не одним, а багатьма механізмами в їх складній взає-

модії [4].

11

У літературі є багато свідчень про те, що колонізація АМ грибами збі-

льшує посухостійкість як пшениці, так і інших видів рослин, однак більшість

із цих експериментів були проведені у контрольованих умовах (в закритому

ґрунті). У дослідах, проведених у польових умовах з рослинами пшениці

двох сортів, показано, що як за посухи, так і за оптимального зволоження

інокуляція рослин мікоризними грибами поліпшувала ріст надземної маси та

зернову продуктивність пшениці [3]. Мікоризні рослини характеризувались

більшою концентрацією фосфору і заліза у пагонах. При цьому незалежно

від вмісту вологи у ґрунті дія інокуляції АМ грибом Glomus etunicatum

Becker, Gerd. на вищезгадані показники була більш ефективною порівняно з

Glomus mosseae (Nicolson, Gerd.) Gerd., Trappe. Колонізація коріння рослин

грибом Glomus etunicatum за обох рівнів зволоження ґрунту була вищою, ніж

Glomus mosseae.

Загалом же стійкість рослин до посухи відрізняється залежно від ізоля-

ту АМ гриба, з яким асоційовані рослини. За умов посухи автохтонні штами

АМ грибів сприяли більшому зростанню маси рослин, особливо маси коре-

нів, ефективнішому поглинанню азоту і калію порівняно з аналогічними ало-

хтонними штамами [10]. Однак все ж дія арбускулярної мікоризи на рослини

за посухи залишається непередбачуваною, особливо на ґрунтах із адекватним

вмістом фосфору. Вплив мікоризи на гідратацію тканин і газообмін листків,

ймовірно, визначається багатьма чинниками, в тому числі й симбіонтом.

АМ симбіоз часто збільшує пластичність рослин-хазяїв до дії засолен-

ня, можливо, навіть більш рівномірно, ніж до посухи. Зростання солестійкос-

ті зазвичай поєднувалось зі збільшенням надходження фосфору і посиленням

росту рослин, хоча також зустрічаються дані про те, що індуковане деякими

АМ грибами поліпшення стійкості до NaCl деяких рослин не було зумовлене

живленням [12].

Загалом же дія АМ грибів на рослини в умовах засолення може прояв-

лятися через вплив на надходження елементів живлення, а також на перебіг

фізіологічних та біохімічних процесів. Мікоризовані рослини, як правило,

мають більший вміст фосфору завдяки тому, що гіфи, які виходять із кореня і

розгалужуються в ґрунті, охоплюють більший об’єм ґрунту, ніж немікоризо-

вані рослини. Поліпшення фосфорного живлення рослин за інокуляції АМ

грибами може збільшувати інтенсивність їх росту, підвищувати продукуван-

ня антиоксидантів, сприяти кращому бульбочкоутворенню та фіксації азоту у

бобових [2]. В умовах засолення мікоризний симбіоз сприяє кращій асиміля-

ції азоту рослинами. Це має важливе значення, оскільки засолення негативно

впливає на поглинання NO3-, його відновлення та білковий синтез. У літера-

турі наявні дані про те, що в умовах засолення утворення мікоризного сим-

біозу може збільшувати поглинання іонів калію [2, 13, 15]. Це сприяє змен-

шенню надходження іонів натрію до рослини і відновленню порушеного

співвідношення між калієм і натрієм. Результати деяких досліджень свідчать

про те, що АМ гриби іноді збільшують поглинання натрію, тоді як в інших

отримано зменшення його надходження до мікоризованих рослин [13, 15] чи

однакові рівні у мікоризованих і немікоризованих рослин. Хоча слід відміти-

12

ти, що за надто високих рівнів засолення може проявлятися токсичний ефект

іонів натрію на розвиток АМ грибів, внаслідок чого буферна дія останніх на

поглинання цього елемента стає менш вираженою. Поглинання фосфору мі-

коризованими рослинами за надмірних рівнів засолення також може змен-

шуватись. У разі засолення мікориза діє на поглинання інших елементів (ка-

льцію, магнію, цинку, міді) [7, 13].

В умовах засолення вищі рівні розчинних цукрів і електролітів у міко-

ризованих рослинах можуть забезпечувати більшу водоутримувальну здат-

ність клітин. Наведені дані свідчать про те, що АМ гриби можуть чинити по-

зитивний ефект на ріст і продуктивність рослин в умовах посухи і засолення.

Протекторна дія мікоризації на рослини за несприятливих умов може бути

пов’язана з більшим поглинанням рослинами фосфору, азоту, калію, каль-

цію, магнію та мікроелементів, інтенсивнішим ростом рослин, накопиченням

антиоксидантів і зменшенням оксидативного стресу, позитивним впливом на

водний режим і осморегуляцію. Це свідчить про перспективність викорис-

тання АМ грибів для підвищення стійкості рослин до засолення і посухи,

проте необхідно проводити подальші дослідження для уточнення механізмів

дії мікоризи та надійного відтворення цих ефектів у практиці сільськогоспо-

дарського виробництва.

Література:

1. Гуральчук Ж. З. Фітотоксичність важких металів та стійкість рослин

до їх дії. – К. : Логос, 2006. – 208 с.

2. Alguacil M. M., Hernandez J. A., Caravaca F., Portillo B., Roldan A.

Antioxidant enzyme activities in shoots from three mycorrhizal shrub species

afforested in a degraded semi-arid soil // Physiol. Plant. – 2003. – 118. – P. 562–

570.

3. Al-Karaki G. N., Al-Raddad A. Effects of arbuscular mycorrhizal fungi

and drought stress on growth and nutrient uptake of two wheat genotypes differing

in drought resistance // Mycorrhiza. – 1997. – 7. – P. 83–88.

4. Augé R. M. Water relations, drought and vesicular-arbuscular

mycorrhizal symbiosis // Mycorrhiza. – 2001. – 11. – P. 3–42.

5. Azcon R., Gomez M., Tobar R. Physiological and nutritional responses

by Lactuca sativa L. to nitrogen sources and mycorrhizal fungi under drought

conditions // Biol. Fertil. Soils. – 1996. – 22. – P. 156–161.

6. Boomsma Ch. R., Vyn T. J. Maize drought tolerance: potential

improvements through arbuscular mycorrhizal symbiosis? // Field Crop Res. –

2008. – 108. – P. 14–31.

7. Evelin H., Kapoor R., Giri B. Arbuscular mycorrhizal fungi in alleviation

of salt stress: a review // An. Bot. – 2009. – 104. – P. 1263–1280.

8. Feng G., Zhang F.S., Li X. L., Tian C. Y., Tang C., Rengel Z. Improved

tolerance of maize plants to salt stress by arbuscular mycorrhiza is related to

higher accumulation of soluble sugars in roots // Mycorrhiza. – 2002. – 12. –

P. 185–190.

13

9. Liu A., Hamel C., Hamilton R. I., Ma B. L., Smith D. L. Acquisition of

Cu, Zn, Mn and Fe by mycorrhizal maize (Zea mays L.) grown in soil at different

P and micronutrient levels // Mycorrhiza. – 2000. – 9. – P. 331–336.

10. Marulanda A., Porcel R., Barea J. M., Azcоn R. Drought tolerance and

antioxidant activities in Lavender plants colonized by native drought-tolerant or

drought-sensitive Glomus species // Microb. Ecol. – 2007. – 54, № 3. – Р. 543–

552.

11. Nelsen C. E., Safir G. R. Increased drought tolerance of mycorrhizal

onion plants caused by improved phosphorus nutrition // Planta. – 1982. – 154. –

P. 407–413.

12. Ruiz-Lozano J. M., Azcon R., Gomez M. Alleviation of salt stress by

arbuscular-mycorrhizal Glomus species in Lactuca sativa plants // Physiol. Plant. –

1996. – 98. – P. 767–772.

13. Sharifi M., Ghorbanli M., Ebrahimzadeh H. Improved growth of salinity-

stressed soybean after inoculation with pre-treated mycorrhizal fungi // J. Plant

Physiol. – 2007. – 164. – P. 1144–1151.

14. Tobar R. M., Azcon R., Barea J. M. Improved nitrogen uptake and

transport from 15

N-labeled nitrate by external hyphae of arbuscular mycorrhizae

under water-stressed conditions // New Phytol. – 1994. – 126. – P. 119–122.

15. Zuccarini P., Okurowska P. Effects of mycorrhizal colonization and

fertilization on growth and photosynthesis of sweet basil under salt stress // J. Plant

Nutr. – 2008. – 31. – P. 497–513.

ХІМІЧНИЙ СКЛАД ВОДИ ПРИЧОРНОМОРСЬКИХ ЛИМАНІВ

У МЕЖАХ НПП «ТУЗЛІВСЬКІ ЛИМАНИ» ЯК ЗАПОРУКА

ЗБЕРЕЖЕННЯ БІОРІЗНОМАНІТТЯ ВБУ

Мєдвєдєв О. Ю., кандидат

геолого-мінералогічних наук, провідний

науковий співробітник Національного

природного парку «Тузлівські лимани»

(м. Татарбунари, Одеська обл.)

Рівневий режим лиманів і хімічний склад їхніх вод забезпечується

взаємодією багатьох факторів, серед яких основними є: схили і річковий стік,

атмосферні опади, випаровування, приплив морських вод, підземний стік,

глибина, ширина, довжина водойм. Вплив тих чи інших факторів у лиманах

різного типу є різним, що і визначає особливості хімічного складу води кож-

ного з них.

Внаслідок льодовикової трансгресії в долинах річок виникли естуарії і

морські затоки. Майже всі лимани пережили стадію відкритого естуарію, яка

змінилася в більшості випадків озерно-лиманною. Від початку утворення

лиманів і впродовж їхнього розвитку хімічний склад і мінералізація лиман-

14

них вод потерпала неодноразових змін, чітко реагуючи на зміну геологічних,

геоморфологічних і кліматичних умов.

На водних об’єктах національного парку загалом поки що відсутні ста-

ціонарні спостереження за динамікою водного режиму водойм. Але за дани-

ми проведених польових спостережень у другій половині 2012 року можна

зробити деякі основні висновки. По-перше, хід рівня води в лиманах визна-

чається режимом рівня моря, інтенсивністю водообміну з морем, режимом

малих річок, які впадають в деякі водойми, і процесом випаровування.

Річка Алкалія впадає в лиман Солоний. До впадіння у водойму русло

річки практично на всьому протязі «каналізоване», тобто спрямлене. Стає

відносно водною тільки під час сніготанення в наприкінці зими та на початку

весни, іноді влітку після літніх злив. Витрата води становить від 11 до

103 л/сек.

Річка Хаджидер впадає в лиман Хаджидер. До впадіння у водойму рус-

ло річки практично по всій довжині «каналізоване», тобто спрямлене. Протя-

гом року річка є водною, але залежно від опадів стає більш або менш повно-

водною. Витрата води становить від 38 до 205 л/с влітку, до 130–968 л/с

взимку і навесні.

Підземні води, які розвантажуються у водойми, істотно не впливають

на водний режим лиманів.

Основним режимотвірним фактором можна вважати надходження мор-

ської води через природні або штучні прорви. Від часу і періодичності робо-

ти цих прорв залежить гідродинамічний, температурний і гідрохімічний ре-

жими лиманів.

При сильних штормах, які супроводжуються переливами морських вод

через пересипи, рівні води в водоймах підвищуються на 0,3–0,4 м. При пов-

ному перекритті прорв озеро-лимани міліють за рахунок значного випарову-

вання. Змінюється хімічний склад і мінералізація вод та температурні показ-

ники.

Наявність штучних прорв значно поліпшує гідрологічний і гідрохіміч-

ний режими водойм та утворює сприятливі умови для розвитку водної рос-

линності, організмів і риб. За даними польових досліджень, влітку 2012 року

за рахунок створення штучної прорви на лимані Шагани, температура води в

цій водоймі знизилася середньому на 5–6оС.

Аналіз раніше проведених досліджень дає змогу порівняти і виявити

ряд специфічних рис хімічного складу вод лиманів, яка зумовлює їх біологі-

чну продуктивність. Для закритих лиманів, якими є Тузловська група, основ-

ні природні фактори, які зумовлюють направленість, зміну солоності і хіміч-

ного складу води, наступні: материковий (схилів) стік, опади і випаровуван-

ня. Роль притоку підземних вод дуже мала. Про це засвідчують гідрогеологі-

чні умови Центрального Причорномор’я [2,9–11] і особливість залягання

глинистих донних відкладень в котрих солоність збільшується з глибиною

[1,3,5–7].

За даними Бурксера Є.С. [4], з 1819 по 1950 роки лимани Шагани, Алі-

бей і Бурнас були відчленовані від моря і в них добували сіль. У 1849 році

15

Солоне

Бурнас

Курудіол

Хаджидер

Алібей

Карачаус

Будури

Шагани

Мартаза

М.Сасик

Джаншейське

М,г/дм30

10

20

30

40

50

60

70

80

Мінералізація води в озеро-лиманах в липні 2012

року

М,г/дм3

вони були з’єднані з морем каналом, який був зруйнований штормом у

1850 р. В цілому мінералізація вод, за різними дослідженнями, складала від

25,8 до 140 г/дм3

(Гессаген Х. [7] – 26 г/дм3, Бурксера Є. С. [4] – 140 г/дм

3,

Стахорська Н. І. [12] – 20–39 г/дм3, Бабинець О. Є. [1] – 25,8 г/дм

3).

Загалом показник мінералізації та хімічний склад води визначався спо-

радично і тільки по лиманах Шагани, Алібей і Бурнас. У процесі планових

робіт в липні 2012 року ми вирішили надолужити цю невідповідність і відіб-

рали проби води в усіх водоймах які знаходяться в зоні парку. Лабораторні

дослідження проводилися в Одеській гідрогеолого-меліоративній експедиції.

Дані про отримані результати наведені нижче і частково наведені в рисунках

1 і 2.

Лиман Солоний. Вода хлоридно-натрієва, доля хлоридів становить

83%. Мінералізація 79,46%, за класифікацією [8] води відносяться до слаб-

ких розсолів, за величиною рН (7,75) води лужні.

Лиман Бурнас. Вода хлоридно-натрієва, доля хлоридів становить 82%.

Мінералізація 79,46%, води відносяться до слабких розсолів, за величиною

рН (8,56) води лужні.

Лиман Курудіол. Вода хлоридно-натрієва, доля хлоридів становить

94%. Мінералізація 40,49%, води відносяться до солоних, за величиною рН

(7,65) води лужні.

Лиман Хаджидер. Вода хлоридно-сульфатна, натрієва, доля хлоридів

становить 68%. Мінералізація 53,36%, води відносяться до слабких розсолів,

за величиною рН (8,10) води лужні.

Рис. 1. Графік мінералізації води в лиманах у липні 2012 року

16

Вміст калію в водах озеро-лиманів в липні 2012 року

(мг/дм3)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Солоне

Бурнас

Курудіол

Хаджидер

Алібей

Карачаус

Будури

Шагани

Мартаза

М.Сасик

Джаншейське

Рис. 2. Графік вмісту калію в водах лиманів

Лиман Алібей. Вода хлоридно-натрієва, доля хлоридів становить 84%.

Мінералізація 41,94%, води відносять до солоних, за величиною рН (6,92)

води кислі.

Лиман Карачаус. Вода хлоридно-натрієва, доля хлоридів становить

86%. Мінералізація 35,89%, води відносять до солоних, за величиною рН

(8,87) води лужні.

Лиман Шагани. Вода хлоридно-натрієва, доля хлоридів становить

85%. Мінералізація 22,24%, води відносять до солоних, за величиною рН

(7,59) води лужні.

Лиман Будури. Вода хлоридно-натрієва, доля хлоридів становить 82%.

Мінералізація 53,74%, води відносять до слабких розсолів, за величиною рН

(7,66) води лужні.

Лиман Мартаза. Вода хлоридно-сульфатна, натрієва, доля хлоридів

становить 71%. Мінералізація 21,98%, води відносять до солоних, за величи-

ною рН (7,92) води лужні.

Лиман Малий Сасик. Вода хлоридно-натрієва, доля хлоридів стано-

вить 76%. Мінералізація 6,15%, води відносять до сильносолонуватих, за ве-

личиною рН (7,87) води лужні.

Лиман Джаншейський. Вода хлоридна, натрієво-магнієва, доля хло-

ридів становить 73%. Мінералізація 2,86%, води відносять до слабосолонува-

тих, за величиною рН (7,86) води лужні.

Загалом спостерігалося зменшення показника мінералізації від лиману

Солоного до лиману Джаншейського з 79,46% до 2,86% і зменшення вмісту

іону натрію з 682 до 25 мг/дм3. Така велика різниця в мінералізації залежить,

в основному, від припливу сторонніх вод у водойми, а саме морських і річ-

кових і температури повітря і води. На момент відбору води стік річок Алка-

лія, Хаджидер, Царичанка був відсутній.

17

Розглянуті початкові гідрохімічні показники по водоймах разом з ви-

вченням інженерно-геологічних процесів на узбережжях водойм, а в пода-

льшому моніторинг за їх станом, дозволить не тільки зберігати унікальні во-

дні об’єкти, а й прогнозувати й попереджувати їх подальший стан з ураху-

ванням гідрологічних, гідрохімічних і кліматичних даних. В цілому ж це бу-

де позитивно відображатися на розвитку ВБУ.

Література:

1. Бабинец А. Е., Сухоребрый А. А. О гидрохимических особенностях

отложений лиманов Северо-Западного Причерноморья // Геол. жур. –

1984,41. – № 2. – С. 104–111.

2. Бицилли В.М. Сток рек юга Украины: Автореф. Дис…

канд.географ.наук. – Одесса, 1954. – 22 с.

3. Бурксер Е. С. К вопросу о постоянстве рапы Одесских лиманов //

Одес. Бальнеолог. сб., 1922. – Вып. 1. – С. 22–28.

4. Бурксер Є. С. Солоні озера та лимани України (гідрохімічний нарис).

– Тр. Фіз.-мат. відділу Всеукр. fкадемії наук, 1928. – Вип. 1. – 341 с.

5. Вериго А. А. Исследования Одесских целебных лиманов и грязей. –

Одесса : Бальнеолог. о-во, 1880. – 37 с.

6. Воскобойников В. М., Конников Е. Г., Кофф Г. Л., Коломенский

Е. Н. О формировании строения и свойств лиманно-морских илов Северного

Причерноморья в течении голоцена // Инж.геология, 1980. – № 4. – С. 39–47.

7. Гассгаген Х. Результаты химического исследования морских, озер-

ных, лиманных вод игрязей Новороссийского края. – Одесса : «Нитче», 1852.

– 53 с.

8. Гордеев П. В., Шемякина В. А., Шулевич О. К. Руководство к прак-

тическим занятиям по гидрогеологии. – М. : Высшая школа, 1981. – С. 20–21.

9. Зелинский И. П., Илюшин В. Я. Изучение Одесских оползней в связи

со стрительством противооползневых сооружений/ / Гидротехника и инж.

геология арид.зоны СССР, 1968. – Вып. 12. – С. 92–96.

10. Иванова Н. А. Подземные воды Причерноморского артезианского

бассейна // В кн. Гидрогеология СССР: в 10 т. – М. : Недра, 1971. – Т. 5. –

С. 224–256.

11. Крищенко А. А. Геологические и инженерно-геологические осо-

бенности лессовых отложений Северо-Западного Причерноморья в связи с

изучением их региональной просадочности / В кн. Региональные особеннос-

ти подов и западинного микрорельефа Украины. – К., 1980. – С. 29–32.

12. Стахорская Н. И. Зоопланктон соляных лиманов и лагун северо-

западной части Черного моря : Автореф. Дис….канд.биол.наук. – Одесса,

1970. – 22 с.

18

ДОЛИНА НАРЦИСІВ ЯК ПРИКЛАД ЗБЕРЕЖЕННЯ

ПРИРОДНОГО БІОРІЗНОМАНІТТЯ В АНТРОПОГЕННО

ЗМІНЕНИХ ЕКОСИСТЕМАХ

Волощук М. І., кандидат біологічних

наук, завідувач ботанічної лабораторії

Папарига П. С., кандидат геологічних

наук, завідувач лабораторії

екологічного моніторингу

Покиньчереда В. Ф., заступник нача-

льника відділу науково-дослідної

роботи і сталого розвитку

Карпатський біосферний заповідник

(м. Рахів, Закарпатська обл.)

Долина нарцисів знаходиться в Хустсько-Солотвинській улоговині в

межах висот 175–185 м н. р. м. на заплавній терасі річки Хустець, що є пра-

вою притокою Тиси [2]. Рельєф Долини плоскорівнинний, з незначними

зниженнями у місцях стариць. Це одна з небагатьох ділянок рівнинної части-

ни Закарпаття з наближеною до природного складу і структури лучною рос-

линністю [1]. Тут сформувалися лучні болотні комплекси. Унікальною особ-

ливістю цього заповідного масиву є наявність найбільшої на Європейському

континенті рівнинної популяції рідкісного високогірного виду – нарцису ву-

зьколистого (Narcissus angustifolius Curt.).

Питання збереження Долини нарцисів вперше порушив професор В. І.

Комендар. Завдяки його зусиллям у 60-х роках ХХ століття організовано бо-

танічний заказник на площі 256,5 га. Згодом, у 1980 році, його було включе-

но до складу Карпатського біосферного заповідника.

N. angustifolius – диз’юнктивно поширений у субальпійському поясі гір

Cхідної та Центральної Європи [14]. К. А. Малиновський [11] відносить

N. angustifolius до альпійського елементу флори з європейським типом ареа-

лу, середньоевропейсько-альтимонтанної групи. Це багаторічна трав’яниста

рослина з коротким періодом наземного розвитку, геоефемероїд [8]. Вид за-

несено до Красной книги СССР [7], Червоних книг України [13, 14] та Берн-

ської конвенції про охорону дикої флори, фауни і природних середовищ в

Європі [15]. Лучні угруповання з участю нарцису вузьколистого занесено до

Зеленой книги УССР [4] та Зеленої книги України [3].

Ще в середині минулого століття цей вид займав значні площі на За-

карпатській низовині, але в подальшому, внаслідок господарської діяльності

людини, його ареал різко скоротився. В. І. Комендар і В. В. Крічфалушій [6]

наводять 33 локалітети нарцису вузьколистого у межах Закарпаття (10 рів-

нинних і 23 високогірних), з яких за останні десятиліття у рівнинно-

передгірній зоні сім локалітетів повністю зникли, а інші перебувають на межі

зникнення. Cеред причин, які впливають на зменшення кількості рівнинних

популяцій нарцису вузьколистого, В. В. Крічфалушій [9] називає меліорацію,

19

розорювання, вирубування дубових лісів, інтенсивний випас худоби, масове

зривання квітів і викопування цибулин, внесення хімічних добрив і вапну-

вання ґрунту.

Незважаючи на включення Долини нарцисів до складу природно-

заповідного фонду України, існувала й продовжує існувати низка проблем

щодо збереження оселищ нарцису вузьколистого. Вони безпосередньо

пов’язані з попереднім інтенсивним господарюванням, у тому числі зміною

гідрологічного режиму, вирубуванням на прилеглих територіях широколис-

тяних лісів, пересиханням природних водотоків, заростанням деревно-

чагарниковою рослинністю тощо.

Згідно з нашими даними [1, 2] у минулому територія Долини нарцисів

була вкрита вологими та перезволоженими розрідженими низькобонітетними

дібровами. Про це свідчить наявність окремих дерев Quercus robur і

трав’янистих видів, характерних для лісових фітоценозів: Anemonoides

nemorosa, Erytronium dens-canis, Ficaria verna, Isopyrum thalictroides та ін.

Під впливом багатовікового інтенсивного господарського використання цієї

території (вирубування та випалювання деревно-чагарникової рослинності)

сформувалися унікальні лучні екосистеми, які традиційно місцеве населення

використовувало для сінокосіння і випасання худоби.

У флористичному відношенні ця територія характеризується зростан-

ням понад 500 видів судинних рослин, з яких до Червоної книги України [14]

занесено 22 види. Серед рідкісних рослин тут трапляються Carex buxbaumii,

Colchicum autumnale, Crocus banaticus, Erytronium dens-canis, Leucojum

vernum, Iris sibirica та ін. Виявлено три ендемічні види: Thymus alternans,

Tragopogon transcarpaticus, Melittis mellissophyllum [10]. У заболочених міс-

цях і старицях зростають: Hottonia palustris, Urticularia vulgaris, Myriophyllum

spicatum, Potamogeton crispus, P. praelongus, Sagittaria sagittifolia, Typha

angustifolia., Sparganium emersum.

Фауна Долини нарцисiв включає типових тварин заплавних лук Закар-

патської рiвнини. Ссавцi представлені Microtus arvalis, Apodemus agrarius,

Мicromys minutus, Ondatra zibethica, Lepus europaeus тощо. Серед птахiв пе-

реважають Saxicola rubetra, Emberiza citrinella та Silvia communis. У бiльш

зволожених мiсцях звичайними є Crex crex та Acrocephalus schoenobaenus. У

чагарниках вздовж Хустця трапляються Phasianus colchicus i Remiz

pendulinus. Характерними земноводними є Rana lessonae, Bufo bufo, Triturus

vulgaris i T. dobrogicus. З плазунiв мешкають Natrix natrix i Lacerta agilis.

Іхтiофауна рiчки Хустця нараховує близько 20 видів риб.

Нарцис вузьколистий є вологолюбним видом, що зростає на добре зво-

ложених луках. За даними багаторічних досліджень за змінами у рослинному

покриві та рівнем ґрунтових вод [1, 2], однією з основних проблем заповід-

ного урочища «Долина нарцисів» є порушення гідрологічного режиму. У 60–

70-х роках минулого століття тут проведено гідромеліоративні роботи, спря-

млено русло річки Хустець на прилеглих територіях, вирубано значні площі

широколистяних лісів по всій території водозбірного басейну. Негативно

впливає також і сучасне активне водокористування на прилеглих територіях

20

(влаштування штучних ставків, криниць, свердловин, плантацій верб та ін.),

а також недостатня кількість опадів в окремі посушливі роки, що призводить

до обміління Хустця та пересихання окремих водотоків.

За останні десятиліття зазначено негативні зміни у видовому складі ро-

слинних угруповань урочища. Зафіксовано зменшення участі у складі траво-

стою гігрофітних видів і збільшення частки мезо-ксерофітних та мезофітних

видів. Зокрема, відчутно скоротилася кількість місць росту рідкісних видів

родини Orchidaceae: Dactylorhiza majalis, Dactylorgiza maculata, Orchis

coriophora. Натомість суттєво збільшилась площа таких видів, як Sanquisorba

officinalis, Betonica officinalis та ін.

Поступова мезифікація біотопів масиву та припинення на деяких міс-

цях щорічного сінокосіння призводить до масового заростання верб, яких тут

налічується 12 видів: Salix alba, S. aurita, S. caprea, S. cinerea, S. daphnoides,

S. elaeagnos, S. fragilis, S. myrsinifolia, S. pentandra, S. purpurea, S. triandra,

S. viminalis. Разом із вербами також активно поширюються інші кущові види:

Prunus spinosa, Crataegus monogyna та ін. Інвазія деревних видів призводить

до витіснення популяцій рідкісних трав’янистих видів, у тому числі і

N. angustifolius. Крім того, спостерігається інтенсивне розширення площ та

збільшення покриття Ranunculus acris та R. repens.

Виявлено також значні зміни у фауністичних комплексах Долини нар-

цисів. Передусім відчутно зменшились популяції видів, тісно пов’язаних із

водним середовищем. Найбільших втрат зазнали земноводні в зв’язку зі зни-

кненням численних стоячих або слабопротічних водойм. Негативно позначи-

лася зміна гідрологічної ситуації і на популяції деркача (Crex crex) – найцін-

нішого з природоохоронного погляду місцевого виду, а також на деяких ін-

ших представниках орнітофауни.

На стан угруповань нарцису вузьколистого також негативно впливає

надмірне рекреаційне навантаження. У період цвітіння заповідний масив від-

відують понад 30 тисяч людей. Після відвідування поблизу доріг, переважно

на місцях масового фотографування, залишаються широкі витоптані ділянки.

Механічне пошкодження витоптуванням призводить до дигресії цих біогруп

і в цілому до зниження життєвості популяції нарцису вузьколистого.

В основі оптимізації екологічної ситуації в Долині нарцисів лежать

комплексні наукові дослідження, які проводяться Карпатським біосферним

заповідником протягом кількох десятиріч. Їх метою є розроблення ефектив-

них природоохоронних заходів, які дадуть можливість зберегти як екосисте-

му вологих заплавних лук, так і життєздатні популяції окремих раритетних

видів, зокрема нарциса вузьколистого. Серед науково обґрунтованих приро-

доохоронних заходів, які активно реалізуються на практиці, слід згадати що-

річне викошування Долини в чітко визначені терміни (після обнасінення на-

рцису) та регулярне вирубування чагарникової рослинності, в першу чергу

верб, залишаючи їх тільки вздовж берегів водотоків. Із 2009 року ведуться

експериментальні роботи з регулювання рівня ґрунтових та поверхневих вод

[12]. Для цього на основних меліоративних каналах встановлено гідрологічні

шлюзи, які забезпечують можливість підняття рівня ґрунтових вод на 50–90

21

см, а на меліоративних каналах другого порядку влаштовано серію перепа-

дів-загат, зроблених із переплетених вербових гілок та оглеєного ґрунту. Зга-

дані регулятивні заходи дали змогу підняти рівень ґрунтових вод і, як наслі-

док, створити гідрологічні умови, наближені до природних, тобто таких, які

були тут у домеліоративний період. Зараз вивчається доцільність проведення

невиснажливого, екологічно обґрунтованого випасання худоби, зокрема, ко-

ней і буйволів, які можуть самостійно підтримувати існуючий лучний ланд-

шафт.

Велике значення для майбутнього Долини нарцисів має розпорядження

Кабінету Міністрів України за № 147-р від 23 лютого 2011 р. щодо надання

погодження на включення заповідного масиву до переліку Рамсарських вод-

но-болотних угідь міжнародного значення. Згідно з цим розпорядженням і

відповідно до вимог Рамсарської конвенції, найближчим часом для Долини

нарцисів буде розроблено спеціальний план дій, в основі якого лежатимуть

дані багаторічних наукових досліджень. Його реалізація безумовно забезпе-

чить збереження унікальних природних комплексів Долини нарцисів і її най-

більшої цінності – нарциса вузьколистого.

Література: 1. Волощук М. І., Папарига П. С., Сухарюк Д. Д. Збереження біорізно-

маніття і гідрологічний режим Долини нарцисів : матеріали наук.-практ.

конференції, присвяченої 10-річчю природного заповідника «Горгани»

(м. Надвірна, листопад 2006 року). – Надвірна, 2006. – С. 34–36.

2. Волощук М. І., Папарига П. С., Сухарюк Д. Д. Організація монітори-

нгу впливу рівня ґрунтових вод на рослинні угруповання Долини нарцисів //

Розвиток заповідної справи в Україні і формування Пан’європейської еколо-

гічної мережі: Матеріали міжнарод. конф. (Рахів, 11–13 листопада 2008). –

Рахів, 2008. – С. 102–107.

3. Зелена книга України / за заг. ред. чл.-кор. НАН України Я. П. Діду-

ха. – К. : Альтерпрес, 2009. – 448 с.

4. Зеленая книга Украинской ССР: Редкие, исчезающие и типичные,

нуждающиеся в охране растительные сообщества / под общ. ред. Ю. Р. Ше-

ляга-Сосонко. – К. : Наук. думка, 1987. – 216 с.

5. Комендар В. И. Распространение нарцисса узколистного в Закарпа-

тье // Бот. журн. – 1964. – Том 49, № 7. – С. 1024–1032.

6. Комендар В. І., Крічфалушій В. В. Поширення Narcissus angustifolius

Curt. в Закарпатті та місце виду в системі роду Narcissus L. // Укр. бот. журн.

– 1984. – 41, № 4. – С. 86–94.

7. Красная книга СССР. Редкие и находящиеся под угрозой исчезнове-

ния виды животных и растений. –Т. 2. – М. : Лесная промышленность, 1984.

– С. 29–30.

8. Кричфалуший В. В. Комендар В. И. Биоэкология редких видов рас-

тений. – Львов : Свит, 1990. – 160 с.

9. Кричфалуший В. В. Эколого-биологические особенности и научные

основы охраны Narcissus angustifolius Curt. в Закарпатье : автореф. дис. на

22

соискание науч. степеня канд. биол. наук: спец. 03.00.05 «ботаніка». – К.,

1984. – 22 с.

10 Малиновський К., Царик Й., Кияк В., Нестерук Ю. Рідкісні, ендемі-

чні, реліктові та погранично-ареальні види рослин Українських Карпат. –

Львів : Ліга-Прес, 2002. – 76 с.

11. Малиновський К. А. Рослинність високогір’я Українських Карпат. –

К. : Наук. думка, 1980. – 276 с.

12. Рекомендации по организации и проведению наблюдений за режи-

мом подземных вод на сети опорных станций и постов Гидрометеорологиче-

ской станции СССР, изложенных в «Методических указаниях управлениям

Гидрометслужбы», № 48. – Л., Гидрометеоиздат, 1957.

13. Червона Книга України. Рослинний світ / за ред. Ю. Р. Шеляг-

Сосонка. – К. : Укр. енциклопедія, 1996. – 595 с.

14. Червона Книга України. Рослинний світ / за ред. Я. П. Дідуха. – К. :

Глобалконсалтинг, 2009. – 900 с.

15. Convention on conservation of European wildlife and natural habitats.

Appendix 1 of May 1999: Strictly protected flora species. – Bern, 1999. – 18 p.

ВПЛИВ ДІЯЛЬНОСТІ ЛЮДИНИ НА НАВКОЛИШНЄ СЕРЕДОВИЩЕ.

ЗМЕНШЕННЯ БІОРІЗНОМАНІТТЯ НАШОГО КРАЮ

Халілова О. В., директор

Петровеньківської загальноосвітньої

школи І-ІІ ступенів Словяносербської

районної ради (Луганська обл.)

Біологічне і ландшафтне різноманіття України – одна з наших найбі-

льших цінностей. Воно дісталося нам у спадщину після тисячоліть еволюції і

пов'язане з іншими природними системами світу. Ми несемо спільну відпо-

відальність за те, щоб передати цю спадщину прийдешнім поколінням у ви-

гляді різноманітної і сталої системи. Однак природне різноманіття України

швидко і безперервно виснажується. Цінні і характерні середовища існуван-

ня у всіх областях зазнають значних втрат, які призводять до зменшення різ-

номаніття, чисельності та ареалів багатьох видів, середовищ існування.

Луганська область відноситься до екологічно напружених регіонів

України: з 584 підприємств 7 відносяться до екологічно небезпечних, біль-

шість з яких знаходяться поруч з нашим осередком.

Екологічну ситуацію в Луганській області, що формувалась протягом

тривалого періоду, через нехтування об’єктивними законами розвитку та від-

творення природних ресурсів, можна охарактеризувати як дуже складну. До

значного погіршення природних властивостей ландшафту регіону призвели,

передусім, висока концентрація у більшості містах та районах області про-

мислового виробництва у поєднанні з недосконалими технологіями, вищеза-

значених підприємств. Ці та інші чинники, зокрема, низький рівень екологіч-

23

ної свідомості та правової культури, призвели до значної деградації довкілля,

надмірного забруднення атмосферного повітря, водних ресурсів, земель, на-

копичення у великому обсязі відходів. Луганська область є промислово роз-

виненим регіоном України. За чисельністю населення і обсягами промисло-

вого виробництва Луганщина займає провідні місця в державі. Висока урба-

нізація, багатогалузева промисловість створюють ряд екологічних проблем,

які впливають на якість життя населення і умови господарювання. У таких

умовах охорона природного довкілля для Луганської області є одним з пріо-

ритетних напрямів діяльності.

Проблемою сучасного суспільства є постійне зменшення біологічного

різноманіття у зв’язку із скороченням місць існування флори і фауни, забру-

дненням довкілля. Особливо загрозливі темпи зменшення живої біомаси спо-

стерігаються на промислових територіях, що характерно для нашої області.

Історично склалося, що Луганщина, як і весь схід України, має значне

антропогенне навантаження. Велика кількість промислових підприємств та

значна кількість населення не можуть не позначитися на стані навколишньо-

го природного середовища.

На території області зростає біля 2000 видів рослин, що належать до

104 родин і більш ніж 400 родів. Але в результаті діяльності людини рослин-

ність зазнала великих змін. Більша частина територій розпахана, лише по

схилам ярів, в річкових долинах та заповідниках залишились ділянки степо-

вої рослинності. У флорі області 300 видів рослин є рідкісними, з них 59 –

занесені до Червоної книги України.

Фауна нашої області відрізняється розмаїтим видовим складом: на те-

риторії області зустрічається один вид круглоротих, 43 види риб, 9 видів

земноводних, 12 − плазунів, 246 видів птахів, 63 види ссавців. На сьогодні,

серед видів тварин, занесених до Червоної книги та міжнародних червоних

списків, зустрічаються 75 видів комах, 4 − риб, 4 − плазунів, 44 − птахів та 15

видів ссавців.

Аналізуючи вищезазначене, ми можемо з впевненістю сказати, що така

велика кількість рідкісних та зникаючих видів флори та фауни свідчить про

загрозливу екологічну ситуацію. Ця особливість екологічної ситуації в Лу-

ганській області склалася внаслідок антропогенної трансформації природних

систем, негативного антропогенного впливу на навколишнє середовище, від-

сутності планово-програмного підходу до вирішення екологічних проблем.

Що звісно призвело до зниження біорізноманіття, зникнення великої кілько-

сті видів рослин і тварин, загрози існування багатьох видів. Спостерігаючи

останні п’ять років за місцевими видами флори та фауни, ми виявили посту-

пове зменшення чисельності майже всіх видів природних рослинних груп,

майже всіх видів хижаків, а також водоплаваючих птахів.

На території нашого району у 2010 р. під час пожежі через недбалість

людини вигоріло 1200 га хвойного лісу, були знищені тисячі видів флори та

фауни. Побутові відходи м. Луганськ вивозять на полігон поруч з м. Олекса-

ндрівськ, де теж склалася загрозлива екологічна ситуація: забруднюється

ґрунт, підземні джерела питної води та забруднення повітря розноситься віт-

24

ром на десятки кілометрів. Таких осередків, з підвищеним негативним впли-

вом на довкілля, по області чимало. І якщо негайно, на державному рівні, не

створити обов’язково діючу, а не тільки на папері, програму – наслідки бу-

дуть катастрофічні.

Серед основних причин зменшення біорізноманіття можна виділити:

зменшення природних територій – місць існування флори і фауни;

порушення цілісності природних ландшафтів – шляхів міграції тва-

рин і рослин;

забруднення навколишнього природного середовища, що призводить

до загибелі більш чутливих видів тварин і рослин, зменшення їх популяцій;

виснаження окремих видів природних ресурсів та надмірна їх екс-

плуатація, зокрема лісів, поверхневих і підземних вод, земель;

збільшення обсягів незаконного видобування окремих видів рослин-

ного та тваринного світу;

надмірний та майже повсюдний фактор турбування тварин внаслідок

господарської та рекреаційної діяльності;

недосконале чинне законодавство в частині природоохоронних ви-

мог та обмежень щодо природокористування, відсутність екологічних нор-

мативів.

Небезпеки, які загрожують біологічному та ландшафтному різноманіт-

тю, потребують термінових дій, які б включали в себе заходи, що вживають-

ся сьогодні на національному і міжнародному рівнях, та базувалися б на них:

створення та сприяння розповсюдженню інформації про Всеукраїн-

ську екологічну мережу;

урахування міркувань щодо збереження біологічного різноманіття в

різних галузях господарства;

звернення до кожної галузі з проханням надати свій власний план

збереження біологічного різноманіття;

сприяння раціональному використанню особливо екологічно цінних

(добре збережених) територій у сільськогосподарських районах;

забезпечення належного використання механізмів фінансування;

забезпечення під час приватизаційного процесу необхідних гарантій

для збереження біологічного різноманіття;

забезпечення можливості для інформування широкої громадськості

про значимість територій великої природної цінності;

заходи щодо охорони видів, які знаходяться під загрозою зникнення

тощо.

Основні проблеми та питання для вирішення найближчим часом:

- необхідність впровадження в вугільних регіонах заходів щодо досяг-

нення екологічно-безпечного зберігання відходів вуглевидобутку;

- необхідність зменшення забруднення атмосферного повітря викидами

автотранспорту та впливу його фізичних факторів;

- вирішення завдань щодо корінного зменшення навантаження на ат-

мосферу області викидів об’єктів теплоенергетики;

25

- необхідність впровадження технологічних процесів та обладнання

для використання енергетичного потенціалу (утилізації) шахтного метану;

- охорона поверхневих вод басейну р. Сіверський Донець та охорона

підземних вод питної якості;

- зменшення антропогенного впливу на водні об’єкти басейну р. Сівер-

ський Донець та його екосистему шляхом обмеження негативного впливу

екологічно небезпечних об’єктів;

- забезпечення передачі хімічних засобів захисту рослин на подальшу

утилізацію організаціям, які отримали відповідну ліцензію;

- необхідність проведення на території області інвентаризації та пас-

портизації відходів та організації достовірного обліку поводження з ними;

- завершити роботи по оформленню актів на право постійного корис-

тування землями лісового фонду;

- посилити якість відомчого та державного контролю за дотриманням

постійними лісокористувачами вимог Лісового Кодексу України, забезпечи-

ти належне фінансування та ефективний контроль за використанням коштів

на лісокультурне виробництво;

- створення нових природно-заповідних об’єктів;

- розробка та затвердження місцевих схем екологічної мережі;

- встановлення на місцевості меж територій та об’єктів природно-

заповідного фонду;

- збереження цілісності водогосподарсько-меліоративного комплексу

області та забезпечення його сталого функціонування;

- паспортизація водойм;

- визначення зон можливого затоплення територій при проходженні

паводкових вод;

- відновлення гідрологічного режиму та санітарного стану річок;

- створення прибережних захисних смуг водних об’єктів;

- забезпечення централізованим водопостачанням сільських населених

пунктів.

А на місцевому рівні, з метою оптимізації роботи з громадськістю та

підвищенню екологічної культури, ми будемо продовжувати роботу з попу-

ляризації екологічних знань шляхом проведення конкурсів, виставок, видан-

ня буклетів, залучення до навчання учнів у закладах еколого-природничого

напряму, участі у акціях ВДС «Екологічна варта» тощо.

МОДЕЛЮВАННЯ ПРОРОСТАННЯ НАСІННЯ

ТА ПОЯВИ СХОДІВ ЗЕРНОВИХ КУЛЬТУР

Сініцина В. В., аспірант Одеського

державного екологічного університету

Першим критичним періодом для рослин є розвиток від посіву до схо-

дів. Від того, при яких умовах проходить даний період, залежить весь пода-

26

льший вегетаційний розвиток та формування врожаю. Математичний опис та

моделювання процесу проростання насіння дає можливість отримання даних

про строки появи сходів, оцінки якості та повноти сходів та їх прогнозуван-

ня.

Алгоритм моделі створено на основі існуючих моделей формування

сходів з внесенням певних модифікацій [1, 2, 3, 4].

Потрапивши у ґрунт, насіння починає інтенсивно поглинати вологу.

Цей процес відбувається завдяки різниці водних потенціалів ґрунту та насін-

ня. Рівняння, що описує процес накопичення вологи насінням, наведене ниж-

че.

ssoilsss РS

dt

dW ,

(1)

де dt

dWs – потік вологи, що надходить в насіння; Ss – поглинальна поверхня

насіння; Рs – проникність оболонки насіння; ψsoil – водний потенціал ґрунту;

ψs – водний потенціал насіння. Вплив температури та вологості ґрунту на

проростання враховується при визначенні водних потенціалів.

Коли вологість насіння досягає певного першого критичного значення,

починається гідроліз запасного білка та крохмалю. Швидкість гідролізу опи-

сана рівнянням наведеним нижче.

soilss

гід

s

RES

end TkmKdt

C,Nd ,

(2)

де

dt

C,NdRES

end – загальна швидкість гідролізу запасних речовин ендосперму,

гід

sK – коефіцієнт швидкості гідролізу запасних речовин насіння, sm – маса

насіння, soils Tk – функція впливу температури ґрунту на глибині закладення

на швидкість гідролізу.

Речовини, утворені в результаті гідролізу, використовуються на дихан-

ня зародка та ендосперму. Коли вологість насіння досягла наступного крити-

чного значення, відбувається запуск ростових процесів у насінні. Починає

розвиватися проросток, котрий складається з кореня та пагона (колеоптиля).

З цього моменту дихання зародка не враховується, але починається визна-

чення швидкості дихання проростка.

Інтенсивність дихання ендосперму описана рівнянням (3), швидкість

дихання зародку визначається в перерахунку на дихання ендосперму з ура-

хуванням того, що зародок дихає у 10 разів інтенсивніше аніж ендосперм [5].

soilRsm

end TQmRdt

dR

,

(3)

де soilR TQ – функція впливу температури ґрунту на інтенсивність дихання

насіння.

Запаси фондів поживних речовин, що залишилися після затрат на ди-

хання використовуються для накопичення маси осьовими органами.

Пагін представляє собою циліндр постійного радіусу протягом усього

досліджуваного періоду. Швидкість подовження колеоптиля описана як фун-

27

кція накопичення його маси із врахуванням механічного опору ґрунту, що ви-

значається щільністю ґрунту ρsoil та його вологістю

)W(k)(krdt

dm

dt

dHsoilspsoilsp

spsp

spsp

2

31

,

(4)

де dt

dH sp – швидкість росту пагона в довжину;

dt

dWi – швидкість накопичення

сухої маси; ρcol – питома щільність рослинної маси пагона; rsp – радіус основи

пагона; )(k soilsp – функція впливу щільності ґрунту на ріст пагона; )W(k soilsp –

функція впливу вологості верхніх шарів ґрунту на подовження пагону.

Коли довжина пагона дорівнює глибині закладення насіння, пагін дося-

гає поверхні землі – спостерігаються сходи. Пагін припиняє свій ріст, а крізь

верхівку колеоптиля проривається перший лист.

Крім відмічення факту появи сходів, необхідно визначити польову

схожість насіння. Рівняння, що дозволяє визначити цю характеристику, має

вигляд

200

200

bWa

Wk ..a.g

s

,

(5)

де ..a.g

sk – коефіцієнт польової схожості насіння; W0-20 – вологість ґрунту в ор-

ному шарі; а и b – коефіцієнти, що визначаються глибиною закладення на-

сіння.

Описана модель була реалізована на ПК за допомогою програми

Microsoft Office Excel. З метою ідентифікації параметрів моделі була обрана

кукурудза. Частина параметрів була отримана в результаті проведення екс-

перименту з пророщування насіння кукурудзи у лабораторних умовах. Однак

більшість параметрів були отримані шляхом проведення аналізу наявних у

літературі даних, а також за допомогою оптимізації та ручної підбірки.

Проведено ряд чисельних експериментів з дослідження чутливості мо-

делі до зміни параметрів навколишнього середовища під час накопичення

вологи насінням. У якості кроку в часі обрано одну добу. Розглядався шар

суглинкового ґрунту товщиною 5 см з найменшою вологоємкість 10 мм. Оп-

тимальна вологість ґрунту складає 8 мм.

На рисунку зображені результати чисельного експерименту з дослід-

ження чутливості моделі до зміни температурних умов ґрунтового середо-

вища. Експеримент було поставлено за умови оптимального зволоження, у

інтервалі температури від 12 до 24 оС з кроком у 3

оС. У моделі враховано,

що на початку накопичення вологи насінням цей процес відбувається інтен-

сивніше аніж у наступний момент часу, а досягнувши критичного рівня (у

даному випадку 44% вологості насіння) залишається незмінним. Крім того, з

підвищенням температури ґрунту у насінні швидше відбувається запуск рос-

тових процесів.

28

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0 1 2 3 4

від

н. о

д.

доба

12151821

Рис. Інтенсивність накопичення вологи насінням за умов

оптимального зволоження та різній температурі ґрунту (оC)

Розроблена динамічна модель формування сходів зернових культур,

котра дозволяє визначити дату появи сходів, польову схожість, розподіл кі-

лькості рослин з різною глибиною закладення насіння та кількість рослин на

одиницю площі. Модель описує динаміку поглинання вологи насінням та фі-

зіолого-біохімічних процесів, таких, як гідроліз запасів ендосперму, дихання,

розподіл продуктів гідролізу між осьовими органами та їх ріст.

Література:

1. Строганова М. А., Коровин А. И., Полевой А. Н. Динамическая мо-

дель расходования запасов эндосперма семян зерновых культур в процессе

прорастания и в период до появления всходов // Сельскохозяйственная био-

логия. – 1983. – № 1. – С. 126–135.

2. Антоненко В. С. Динамическое моделирование роста, развития и

формирования продуктивности озимой пшеницы. – К. : «АртЭк», 2002. –

С. 64.

3. Немченко О. А., Мусаменко Л. И. Моделирование роста и метаболи-

зма растений на ранних этапах органогенеза // Физиология и биохимия куль-

турных растений. – 1982. – Т. 14, № 5. – С. 439–445.

4. Польовий А. Н. Динамічна модель проростання насіння та форму-

вання сходів зернових культур // Український гідрометеорологічний журнал.

– 2008. – № 3. – С. 75–84.

5. Носатовский А. И. Пшеница. – М. : Государственное издательство

сельскохозяйственной литературы, 1950. – 408 с.

29

ПРОБЛЕМА ЗБЕРЕЖЕННЯ ПРИРОДНИХ ПОПУЛЯЦІЙ

ОРХІДЕЇ CYPRIPEDIUM CALCEOLUS L.

Решетюк О. В., кандидат біологічних

наук, доцент кафедри ботаніки та

охорони природи Чернівецького

національного університету

імені Юрія Федьковича

Охорона локалітетів рідкісних видів рослин у природних резерватах є

актуальною проблемою сьогодення [3,6,7]. У “Програмі охорони рослинного

світу”, яка була складена Міжнародним Союзом охорони природи та ресур-

сів і Світовим фондом охорони дикої природи, ця проблема розглядається не

лише на біогеографічному, а й на генетичному рівні. Рідкісний вид

Cypripedium calceolus L. в правобережних лісах України формує нечисленні

локальні популяції і є тут неморальним реліктовим сільвантом, що зазнає

значного антропічного тиску і помітно деградує [2,6].

Найсприятливішим ценотичним оточенням виду, за нашими дослід-

женнями, є угруповання порядку Fagion silvestri, зосереджені у Передкарпат-

ті. В лісах правобережної частини України виявлено три екобіоморфологічні

типи виду – прикарпатський, подільський і поліський, які займають різні

екологічні позиції у місцевих ландшафтах. Переважна більшість досліджених

локалітетів відзначається правобічним віковим спектром популяцій, трап-

лянням в межах угруповань менш, ніж 1%, та незадовільним станом природ-

ного відновлення.

Анабіоз у C.calceolus зумовлений погіршенням умов росту і розвитку.

Найчастіше він спостерігається при загущенні намету в лісі. Наземні органи

рослин в таких популяціях зріджують і елімінують із складу рослинного пок-

риву, проте підземні органи певний час залишаються життєздатними і мо-

жуть відновити розвиток при сприятливих змінах середовища. Раритетні ви-

ди орхідей, зокрема C. calceolus, є складовою фітоценозів, які перебувають

під охороною закону [2, 3]. Зокрема, за знищення природних ландшафтів з

популяціями рідкісних видів рослин передбачені штрафні санкції в межах

1000–1500 грн/га [5].

Декоративність та рідкісність трапляння у природних умовах ство-

рюють складності для збереження С. calceolus в межах ареалу. Природні ло-

калітети виду особливо страждають від руйнування ландшафтів сільськогос-

подарським землекористуванням, рубками лісів, рекреаціями тощо. Тому по-

пуляції С. calceolus охороняються в резерватах природно-заповідного фонду

різних рівнів охоронного режиму: від заповідників до ботанічних заказників,

що часто виявляється недостатнім для збереження природного біологічного

потенціалу цих рослин [1, 2, 6].

Сучасний рослинний покрив України сформувався в результаті потуж-

ного впливу антропічної трансформації, внаслідок якої цінні раритетні ком-

плекси опинилися під загрозою повного зникнення. У першу чергу, це стосу-

30

ється таких складних фітоценокомпонентів системи, як орхідні. Вони за сво-

їм філоценогенезом належать до категорії первинно-рідкісних рослин. Це

значить, що види на зразок C. calceolus завжди рідко траплялись у природі

через особливості біологічних та ценотичних властивостей. Під час посиле-

ного антропічного тиску на природні ландшафти такі види почали швидко

випадати зі складу рослинного покриву, що і підтвердилося виконаними на-

ми обстеженнями існуючих локалітетів C. calceolus.

Нами виявлено цінні популяції С. calceolus: поблизу с. Перетоки Со-

кальського р-ну Львівської обл. (понад 30 клонів), в урочищі Ківерцівське

Ківерцівського р-ну Волинської обл. (близько 60 клонів), біля

с. Владиславівка Млинівського р-ну Рівненської обл. (до 80 клонів), біля

с. Валя-Кузьмін Глибоцького р-ну Чернівецької обл. (до 50 клонів). За мате-

ріалами обстеження означених локалітетів загальною площею 649 га були

оформлені документи для включення їх до складу природно-заповідного

фонду відповідного рангу (4 об’єкти).

Серед причин, які ведуть до занепаду популяцій, слід виділити природ-

ні сукцесії та антропічний чинник. Сукцесії рослинного покриву з віднов-

ленням лісових угруповань, у більшості випадків, ведуть до занепаду попу-

ляцій C. calceolus. Елімінація виду пов’язана зі зростанням конкурентних

взаємин між компонентами угруповання і, зокрема, із зменшенням освітле-

ності ґрунту. У таких випадках доцільно рекомендувати для реабілітації по-

пуляцій виду прийняті у лісовому господарстві інтенсивні рубки догляду та

реконструкції насаджень (табл.).

Таблиця – Показники реконструкцій та рубок догляду в ценопопуляціях

C. calceolus Тип лісу Клас віку % рубки за

кубомасою

Оптимальна

зімкненість крон

Сприяння

відновленню

Quercetum І

ІІ

ІІІ

20

20

30

0.7

0.6

0.6

Очищення від заха-

ращення

-

Fagetum ІІ

ІІІ

10

20

0.6

0.6

Розпушування підс-

тилки

Querceto-

Pinetum

ІІ

ІІІ

10

20

0.7

0.6

Розпушування ґрун-

ту

Carpineto-

Quercetum

І

ІІ

ІІІ

20

20

30

0.6

0.6

0.6

Очищення від заха-

ращення

-

Шляхом лісівничих заходів зімкненість крон насадження над локаліте-

тами C. calceolus необхідно підтримувати в межах 0.6-0.7. Такі рубки догля-

ду повинні мати вибірковий характер, тобто концентруватися у «вікнах» зро-

стання куртин C. calceolus. Повторюваність рубок догляду залежить від ха-

рактеру розростання деревного намету та ярусу підліску. За нашими спосте-

реженнями, такі роботи можуть повторюватися через 3-5 років. Другим важ-

ливим аспектом охорони існуючих локалітетів виду є проведення моніторин-

гу за їх станом. Такі спостереження дають можливість оцінити стан популя-

31

ції в межах угруповання і застосувати вчасно необхідні заходи для збережен-

ня C. calceolus.

Важливим чинником охорони означених локалітетів є роз`яснювальна

робота серед населення. Насамперед це стосується локалітетів, які знахо-

дяться поблизу населених пунктів і де систематично спостерігається бра-

кон`єрство. У таких локалітетах доцільні додаткові заходи з репатріації та

співдії відновленню C. calceolus. Заходами репатріації можна створити нові

цілком життєздатні популяції виду в більш захищених і віддалених від насе-

лених пунктів ландшафтах.

Відтворення природних локалітетів, або репатріація С. calceolus на по-

рушених ландшафтах – справа принципово нова і мало вивчена в межах

України та сусідньої Білорусії [2, 4, 6]. Наприклад, відновлення популяції

виду, яке проводились у Великобританії протягом 80-90-х років, виявилося

неефективним [8]. Вирощені із завезеного з інших європейських країн насін-

ня рослини виявили дуже низький рівень ценотичної та екологічної стійкості

у складі природних ценозів, і тому репатріація С. calceolus у Великобританії

не дала позитивних результатів. Отже, такі роботи повинні базуватися лише

на місцевому генетичному матеріалі.

Висновки. Збереження природних локалітетів C. calceolus потребує

відповідного охоронного режиму територій з обов’язковим моніторингом за

станом популяцій виду. В разі необхідності необхідно проводити там роз-

рідження деревного намету до зімкненості крон 0,6–0,7, очистку від захара-

щення та рихлення підстилки в зоні поширення куртин з метою співдії при-

родному поновленню C. calceolus.

Література:

1. Білокопитова В. С. Стан і охорона рослин з родини орхідні

(Orchidaceae) на Чернігівщині : матеріали ХІ з’їзду Укр. бот. товариства /

В. С. Білокопитова. – Харків : 2001. – С. 37–38.

2. Загульский М. Н. Распространение Cypripedium calceolus

(Orchidaceae) в западных регионах Украины / М. Н. Загульский // Бот. журн.

– 1993. – № 8(78). – С. 102–107.

3. Закон України «Про Червону книгу України» № 3055-ІІІ від

07.02.2002. – 9 с.

4. Михальчук Н. В. Возрастная структура ценопопуляций

Cypripedium calceolus L. в условиях островных лесов и агроландшафтах

Белорусского Полесья //Охорона і культивування орхідей / Н. В. Михаль-

чук. – К. : Наук. думка, 1999. – С. 63–65.

5. Постанова КМУ «Про розміри компенсації за добування (збирання)

та шкоду, заподіяну видам тварин і рослин, занесених до Червоної книги

України» № 399 від 1.06.1995 з додатками 1999 р. – 3 с.

6. Стойко С. М. Раритетні фітоценози західних регіонів України. /

С. М. Стойко, Л. І. Мілкіна, П. Т. Ященко, О. О. Кагало, Л. О. Тасєнкевич. –

Львів : Поллі, 1998. – 190 с.