Ю Острівна - Екологічна оцінка місцезростань лісових видів на південній межі лісостепу правобережної україни - страница 1

Страницы:
1 

ВІСНИК ЛЬВІВ. УН-ТУ VISNYK OF L'VIV UNIV.

Серія біологічна. 2007. Вип. 43. С. 126-133    Biology series. 2007. Is. 43. P. 126-133

УДК 504.73:293.485(477.4)

ЕКОЛОГІЧНА ОЦІНКА МІСЦЕЗРОСТАНЬ ЛІСОВИХ ВИДІВ НА ПІВДЕННІЙ МЕЖІ ЛІСОСТЕПУ ПРАВОБЕРЕЖНОЇ УКРАЇНИ

Ю. Острівна

Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України вул. Терещенківська, 2, Київ, 01601 e-mail: Guiniver@yandex.ru

Визначено екологічну специфіку екотону між лісостеповою та степо­вою зонами Правобережної України на підставі оцінки місцезростань типо­вих лісових видів за допомогою методу синфітоіндикації. Аналізовано зви­чайні неморальні види, що зростають на південній межі поширення: Allium ursinum L., Asarum europaeum L., Carpinus betulus L., Corylus avellana L., Dentaria bulbifera L., Lathyrus vernus (L.) Bernh., Ranunculus auricomus L., Pulmonaria obscura Dumort., Stellaria holostea L. Оцінено місцезростання за провідними екологічними чинниками, а саме: кислотністю (Rc), загальним сольовим режимом (Tr), вмістом засвоюваних форм азоту (Nt), вмістом кар­бонатів у ґрунті (Ca), вологістю ґрунту (Hd), терморежимом (Tm), континен-тальністю (Kn), кріорежимом (Cr). Найбільшу варіабельність мали показни­ки таких провідних екологіних чинників, як кислотність, загальний сольо­вий режим, вміст азоту та карбонатів у ґрунті.

Ключові слова: лісові види, ареал, фітоіндикація, Лісостеп, Степ, екологічна амплітуда, екологічні чинники.

У вітчизняній літературі велику увагу приділяли принципу зональності, яку зумов­люють кліматичні чинники. Ми мали на меті виявити провідні едафічні чинники, що по­ряд з кліматичними визначають природну зональність. З використанням методу синфітоіндикації ми надавали математичні показники екологічним чинникам для певних видів, що на території між лісостеповою і степовою зонами Правобережної України ма­ють південну межу поширення. Отримані результати дали змогу визначити та описати екотон між Лісостепом і Степом, схарактеризувати цю територію, як перехідну та вияви­ти характерні специфічні показники екологічних чинників.

На підставі аналізу зразків, які містяться в Національному гербарії України, та даних Флори УРСР [19-23] вибрано модельні види, що на території між лісостеповою і степовою зонами Правобережної України перебувають на південній межі поширення. Дослідження ґрунтувалися на виявленні провідних екологічних чинників біля південної межі суцільного поширення у Вінницькій, Черкаській та Хмельницькій областях.

Північна межа суцільного поширення неморальних видів є звивистою смугою 20 км завширшки, що тягнеться від Дніпра до Дністра по лінії с. Глинне (на північ від Врадіївки), Первомайськ, Новоукраїнка (на північ від Кіровограда), Знам'янка, Онуфріївка і по пра­вому березі Дніпра до гирла р. Ворскли [2, 4, 15, 18].

Згідно з геоботанічним районуванням досліджувана територія належить до Украї­нської лісостепової підпровінції, зокрема, трьох її округів: Південнокодринського округу пухнасто- та звичайнодубових лісів і різнотравно-злакових степів, Південноподільського округу дубових лісів та лучних степів, Південного правобережнопридніпровського окру­гу дубових лісів та лучних степів [4, 10]. Клімат Лісостепу помірно континентальний. Ґрунтовий покрив досить мозаїчний. Тут поширені світло- та темно-сірі опідзолені лісові

© Острівна Ю., 2007

ґрунти, опідзолені, глибокі середньогумусні вилужені й глибокі середньогумусні чорно­земи. Серед чорноземів глибокі середньогумусні мають найбільшу площу. Невеликими ділянками трапляються чорноземно-лучні та лучні солончакуваті ґрунти, приурочені до верхніх частин та схилів балок. У долинах річок є дернові середньопідзолисті та дерново-глейові глибокі (лучні) ґрунти [4, 11, 18].

Степова частина досліджуваної території належить до Чорноморсько-Азовської степової підпровінції, зокрема двох округів: Дністерсько-Бузького округу різнотравно-злакових степів та байрачних лісів, Бузько-Дністерського (Криворізького) округу різнот-равно-злакових степів, байрачних лісів та рослинності гранітних відслонень [3, 10, 17]. Клімат помірно континентальний. Ґрунтовий покрив неоднорідний: від звичайних серед-ньогумусних чорноземів, перехідних глибоких до звичайних малогумусних чорноземів у комплексі з середньозмитими. На заплавах річок, які тут мало розвинуті через гранітні береги, поширені лучні ґрунти, місцями солончакуваті з незначним хлоридно-сульфатним засоленням [4, 12, 18].

Модельними видами для аналізу території між лісостеповою та степовою зонами Правобережної України обрано неморальні види, що мають тут південну межу ареалу поширення, а саме: Allium ursinum L., Asarum europaeum L., Carpinus betulus L., Corylus avellana L., Dentaria bulbifera L., Lathyrus vernus (L.) Bernh., Ranunculus auricomus L., Pul-monaria obscura Dumort., Stellaria holostea L.

За основу взято 90 геоботанічних описів, виконаних автором на межі лісостепової і степової зон протягом 2004-2005 рр. Для порівняння використано 21 опис, виконаний автором 2005 р. на території Черкаської обл., 40 геоботанічних описів з Середнього Придніпров'я [13], 25 з "Таращанського лісу" (Київська обл.) [14] та матеріали фітоценотеки відділу геоботаніки Інституту ботаніки: 22 геоботанічні описи Ф. О. Гриня з Вінницької, Черкаської та Хмельницької областей та 4 описи Ю.Р. Шеляга-Сосонка з Черкаської обл., за що висловлюємо авторам описів подяку.

Для розрахунку показників провідних екологічних чинників застосовували метод фітоіндикації, розроблений у відділі екології фітосистем Інституту ботаніки ім. М. Г. Холодного [6]. Визначали едафічні (кислотність Rc, загальний сольовий режим Tr, вміст засвоюваних форм азоту Nt, вологість Hd, змінність зволоженості ґрунту fN, вміст карбонатів Ca у ґрунті) та кліматичні (терморежим Tm, континентальність Kn, кріо-режим Cr) показники.

З рис. 1 видно, що амплітуда кислотності ґрунту для зазначених видів є в межах 7,5-8,5 бала, що характерно для субацидофілів, рослин слабкокислих (рН 5,5-6,5) ґрунтів місцезростань [7].

Простежується закономірність у лісостеповій зоні - на межі ареалу вужча ампліту­да цього чинника характерна для Allium ursinum, Asarum europaeum, Carpinus betulus, Dentaria bulbifera, Ranunculus auricomus, Pulmonaria obscura; для Corylus avellana, Lathy-rus vernus та Stellaria holostea вона майже така ж, як і для Лісостепу; зафіксовано тенден­цію наближення показників місцезростань на межі ареалу цих видів до показників, що притаманні степовим умовам, тобто до нейтральних (рН 6,5-7,1) ґрунтів.

Як бачоми з рис. 2, амплітуда сольового режиму ґрунту є в межах 6,3-6,8 бала, що відповідає збагаченим солями (150-200 мг/л) ґрунтам із вмістом НСО3- 4-16 мг/100 г ґрунту, і слідами SO42-, Cl- в деяких типах ґрунтів [7]. З порівняння показників цього чин­ника для місцезростань з лісостепової зони випливає, що амплітуда для місцезростань Al-lium ursinum, Asarum europaeum, Carpinus betulus, Corylus avellana, Dentaria bulbifera,

■ II. I и

 I

Allium Asanun Carpinus Corylus Dentaria Lnthjnis Ranunculus Puhnonaiia Stellaria ш шпиц   tiuopjiemn    belulns      avcllana     bulbifeia     vernus      aiuiroinus     obscura liolostea

1

2

Рис. 1. Амплітуди показників кислотності ґрунту Rc для вибраних лісових видів: 1 -місцезнаходження на межі лісостепової та степової зон; 2 - типові місцезнаходження в лісостеповій зоні.

h

АШши Asarum Carpinus Corylus Dentaria Lathvrus Ranunculus Puhnonaiia Sfellnria ursliLiun  c-uropatnin    bttulns     avcllana     bulbiftra     vernus     aumoums    obscura holastea

Рис. 2. Амплітуди показників загального сольового режиму ґрунту (Tr) для вибраних лісових видів. Позначення ті ж, що й на рис. 1.

Lathyrus vernus, Ranunculus auricomus, Pulmonaria obscura, Stellaria holostea є вужчою і тя­жіє до степових місцезростань найліпше забезпечених солями чорноземів, що закономірно, оскільки відомо, що ґрунти в степовій зоні містять більше солей, ніж у лісостеповій.

Амплітуда вмісту розчинних форм азоту в грунті становить 1-2 бала і є в межах 6­8 бала, що характерно для нітрофілів, рослин, які зростають на порівняно забезпечених мінеральним азотом ґрунтах (0,3-0,4%), якими є лісові види [7]. У цьому разі простежу­ється тенденція до звуження амплітуди показників вмісту азоту в грунті для Allium ursinum, Asarum europaeum, Carpinus betulus, Dentaria bulbifera, Lathyrus vernus, Lilium martagon, Pulmonaria obscura, Stellaria holostea і розширення амплітуди для місцезрос­тань Corylus avellana, Ranunculus auricomus. Особливістю є те, що отримані показники вмісту розчинних форм азоту в ґрунті з межі вищі, ніж показники з Лісостепу, що власти­во мезофітним, світлим та багатим лісам (Alno-Ulmion, Tilio-Acerion), на досліджуваній території ці ліси займають знижені (тальвеги) місцезростання з сильним поверхневим стоком, на яких формуються вологіші ґрунти, відповідно, з більшою кількістю азоту.

Види, які досліджували, ростуть в екотопах з нейтральним pH ґрунту та незначним вмістом у них карбонатів (5,6-7,3 бала, де СаО та MgO досягають 0,5-1,5%) [7]. Простежується звуження амплітуди цього чинника у місцезростаннях трав'яних видів: Allium ursinum, Asarum europaeum, Dentaria bulbifera, Lathyrus vernus, Lilium martagon, Pulmonaria obscura, Ranunculus auricomus, Stellaria holostea на межі лісостепової та сте­пової зон; для місцезростань Carpinus betulus виявлена ширша амплітуда (пояснюють це орографічними особливостями та специфічним складом ґрунту, на межі ареалу цих видів стикаються різні відміни чорноземів та різні типи ландшафтів), а для Corylus avellana амплітуда незмінна. Водночас зареєстровано тенденцію до збільшення показників вмісту карбонатів, що характерно для збагачених карбонатами ґрунтів степової зони.

Рис. 3. Амплітуди показників вмісту азоту в ґрунті (Nt) для вибраних лісових видів. Позначення ті ж, що й на рис. 1.

Ю. Острівна

 

 

 

 

 

 

гп

1

II

=1

 1

 

 

 

 

 

 

 

Allium Asarum Carpinus Corpus Dentaria Lathvrus Ranunculus Puhnonaiia Stellaiia uishnun   ешорасшп    behilns      avcllana     bulbifera     vernus      aiuiroums     obscura holostca

Рис. 4. Амплітуди показників вмісту карбонатів у ґрунті (Са) для вибраних лісових видів. Позна­чення ті ж, що й на рис. 1.

Рис. 5. Амплітуди показників вологості ґрунту (Hd) для вибраних лісових видів. Позначення ті ж, що й на рис. 1.

Вологість ґрунту є провідним чинником, який лімітує поширення видів. Показни­ки вологості коливаються в межах 0,9 бала (від 11,34 до 12,33), що властиве свіжим лі-солучним екотопам з повним промочуванням кореневмісного шару опадами і талими водами (Wiro=100-145 мм) [7]. Для більшості видів (Asarum europaeum, Corylus avel-lana, Dentaria bulbifera, Lathyrus vernus, Pulmonaria obscura, Ranunculus auricomus) заре­єстровано звуження амплітуди показників на межі ареалу; для Allium ursinum, Carpinus betulus, Stellaria holostea характерна ширша амплітуда, а для місцезростань Lilium mart-agon амплітуда цього чинника така ж, як і в Лісостепу, що можна пояснити орографіч­ними особливостями межі. Якщо лісостеповій зоні властиві сильно розчленовані лесові та підвищені сильно еродовані рівнини, то для степової - лесові сильно почленовані схили лесових височин, тому на території дослідження ліси зростають на ландшафтах, що характерні більше для степової зони, ніж для Лісостепу.

З рис. 6 видно, що екологічні амплітуди кислотності та загального сольового ре­жиму ґрунту для лісових видів є на межі загальної екологічної амплітуди цих чинників, властивих Лісостепу. Це означає, що на межі свого ареалу лісові види за показниками вологості та кислотності ґрунту наближаються до степових екотопів. Загальне звуження амплітуд цих чинників на межі ареалу свідчить про те, що кислотність та загальний со­льовий режим є "бар'єрними" чинниками в поширенні зазначених видів далі на південь. Раніше ми проаналізували екологічні особливості степових видів [16] на північній межі їхнього поширення, визначили аналогічні едафічні особливості для їхніх місцезростань, для них також характерне наближення показників місцезростань цих видів 7,0 до лісостепових екотопів.

Для показників вмісту засвою­ваних форм азоту та карбонатів у ґрунті (рис. 7) простежено аналогічні тенденції - амплітуди видів звужу­ються, на межі ареалу для місцезрос­тань цих видів характерні збагачені азотом та карбонатами ґрунти, що властиво степовим екотопам.

Для  показників мікроклімату не виявлено чітких змін, лише незнач­ні коливання амплітуди цих чинників (Кп, Сг, Тт). Причинами цього є, по-перше, незначна відстань описуваних ділянок, тобто чітких змін не може бути  взагалі,  по-друге, орографічні особливості межі між Лісостепом і Степом. Однак ця межа розділяє атла­нтично-континентальну (Лісостеп) та континентальну (Степ) області; якщо для Лісостепу характерний коефіцієнт зволоженості 1,2-1,9, кількість днів за рік з середньодобовою температурою понад 15°С - 115-125, від 5-15°С - 90 -105, то для Степу коефіцієнт зволо-

6,5

6,0 5,5

7,0

7,5

8,0

8,5 Rc

2

4 6 8 10

Рис. 6. Ординаційна матриця розподілу лісових видів залежно від зміни кислотності Rc та загального сольового режиму Tr ґрунту: 1 - Правобереж­ний Лісостеп; 2 - Allium ursinum; 3 - Asarum europaeum; 4 - Carpinus betulus; 5 - Corylus avellana; 6 - Dentaria bulbifera; 7 - Lathyrus vernus; 8 - Pulmonaria obscura; 9 - Stellaria holostea; 10 - Ranunculus auricomus.

5,5

женості становить 1,0­1,2, кількість днів за рік з середньодобовою тем- 6,5 пературою понад 15°С -125-130, від 5-15°С -85-90, що свідчить про зволоженіший та холод­ніший клімат Лісосте­пу, ніж Степу [1]. Ці дані підтверджують 4,5 наявність між досліджуваними зонами кліматичного бар'єра.

Отже, є зміні амп­літуди едафічних показ­ників простежується звуження для кислотнос­ті, загального сольового

4,5 Рис. 7.

5,5

6,5

7,5

Nt

Ординаційна матриця розподілу лісових видів залежно від зміни засвоюваних форм азоту Nt та вмісту карбонатів Ca в ґрунті. Позначення ті ж, що й на рис. 6.

режиму, вмісту азоту та карбонатів у ґрунті. Тенденція наближення цих показників на межі ареалів неморальних видів до показників степових екотопів характерна для кислотності, загального сольового режиму та вмісту карбонатів у ґрунті. Це доводить наявність екологіч­ного бар'єра між зонами, що зумовлений не лише кліматичними чинниками, а й едафічни-ми, а це також обмежує поширення цих видів на території дослідження далі на південь.

У зміні мікрокліматичних показників не помічено певних тенденцій, що пов'яза­не з невеликими розмірами порівнюваних територій і близькими відстанями між ними та орографічними особливостями досліджуваних екотопів. Натомість, незважаючи на отримані дані, досліджувана межа між зонами має перехідні риси, ознакою чого є пока­зники коефіцієнта зволоженості, середніх добових температур та опадів.

Як бачимо, екотон між Лісостепом і Степом є екологічним бар'єром, головні ри­си якого - наявність особливостей клімату та показників едафічних чинників, що є пе­рехідними та створюють поступову зміну двох екологічно різних природних зон.

1.

2.

3.

4.

5. 6.

7. 8. 9. 10.

Атлас природных условий и естественных ресурсов Украинской ССР / Под ред. П. Н. Першина и др. М.: Главное управление Гиодезии и картографии при совете Министров СССР, 1978. С. 116-120.

Білик Г. І. Детальне геоботанічне районування Лісостепу УРСР // Укр. ботан. журн. 1970. Т. 27. № 3. С. 273-278.

Білик Г. І. Рослинність Дністро-Бузького байрачного степу // Укр. ботан. журн. АН УРСР. 1948. Т. 4. № 2. С. 53-59.

Геоботанічне районування УРСР / Под общ. ред. Ю. Р. Шеляга-Сосонка. К.: Наук.

думка, 1977. 281 с.

ДідухЯ. П., ПлютаП. Г. Фітоіндикація екологічних факторів. К.: Наук. думка, 1994. 277 с. Дідух Я. П., Шеляг-Сосонко Ю. Р. Геоботанічне районування України та суміжних територій // Укр. ботан. журн. 2003. Т. 60. № 1. С. 6-17; Екофлора України. Т. 1 / За ред. Я. П. Дідуха. К.: Фітосоціоцентр, 2000. 283 с. Екофлора України. Т. 2 / За ред. Я. П. Дідуха. К.: Фітосоціоцентр, 2004. 479 с. Екофлора України. Т. 3 / За ред. Я. П. Дідуха. К.: Фітосоціоцентр, 2002. 495 с. Лавренко Е. М. Евразиатская степная область // Геоботаническое районирование СССР. М.;Л.: Изд-во АН СССР, 1947. C. 95-111.

11. Лавренко Е. М. Европейско-Сибирская лесостепная область // Геоботаническое районирование СССР. М.;Л.: Изд-во АН СССР, 1947. C. 87-95.

12. Лавренко Е. М., Погребняк П. С. Матеріали до детальної геоботанічної районізації України // Вісн. прикл. ботаніки. 1930. № 5-6. С. 83-99.

13. Любченко В. М., Олефіренко В. В., Стригун А. В. Синтаксономія грабових лісів Середнього Придніпров'я // Укр. фітоценол. зб. 1997. № 2 (7). С. 28-38.

14. Олефіренко В. В. Синтаксономія лісової рослинності урочища "Таращанський ліс" (Київська обл.) // Укр. фітоценол. зб. 1997. № 1 (6). С. 51-56.

15. Осичнюк В. В. Геоботанічне районування Середнього Побужжя // Наук. щорічник. Київ. ун-ту ім. Т.Г. Шевченка за 1957 р. Біол. ф-т. 1958. С. 433-434.

16. Острівна Ю. І. Екологічна оцінка погранично-ареальних видів межі між Лісостепом і Степом Правобережної України // Актуальні проблеми ботаніки та екології. 2005. Вип. 1. С. 155-162.

17. Попов В. П., Ланько А. И. и др. Схема физико-географического районирования Ук­раинской ССР // Науч. докл. высш. шк. геол.-геогр. наук. 1958. № 1. С. 92-100.

18. Попов В. П., Маринич А. М., Ланько А. И. Физико-географическое районирование Украинской ССР. К.: Изд-во Киев. ун-та, 1968. 684 с.

19. Флора УРСР. Т. 3 / За ред. М. І. Котова, А. І. Барбарича. К.: Вид-во АН УРСР,

1950. 426 с.

20. Флора УРСР. Т. 4 / За ред. М. І. Котова. К.: Вид-во АН УРСР, 1952. 690 с.

21. Флора УРСР. Т. 5 / За ред. М. В. Клоков. К.: Вид-во АН УРСР, 1953. 527 с.

22. Флора УРСР. Т. 6 / За ред. Д. К. Зерова. К.: Вид-во АН УРСР, 1954. 610 с.

23. Флора УРСР. Т. 8 / За ред. М. І. Котова, А. І. Барбарича. К.: Вид-во АН УРСР,

1957. 545 с.

ECOLOGICAL EVALUATION OF FOREST SPECIES ON THE SOUTH BOUNDARY OF FOREST-STEPPE OF RIGHT BANK DNIEPER REGION

OF THE UKRAINE

Yu. Ostrivna

M.G. KholodnyInstitute of Botany, NASof Ukraine 2, Tereschenkivska str., 01601, Kyiv-1, Ukraine e-mail: Guiniver@yandex.ru

The ecologycal specific character of ecotone between Forest-steppe and Steppe have been defined. We used method sinphytoindication for evaluation of locations of typical forest species. Ordinary forest species, which are located on south border of expansion, such as: Allium ursinum L., Asarum europaeum L., Carpinus betulus L., Corylus avellana L., Dentaria bulbifera L., Lathyrus ver­nus (L.) Bernh., Lilium martagon L., Ranunculus auricomus L., Pulmonaria obscura Dumort., Stellaria holostea L. have been analysed. Habitats have been evaluated based on the important ecological factors, such as: acidity (Rc), salt contents (Tr), nitrogen contents (Nt), soil humidity (Hd), climate thermic mode (Tm), continentalogy (Kn), criomode (Cr) and carbonate contents (Ca). Acidity, salt contents, nitrogen contents, carbonate contents in soil are variability.

Key words: forest species, areal, phytoidication, Forest-steppe, Steppe, ecology-cal amplitude, ecologycal factors.

Стаття надійшла до редколегії 27.04.06 Прийнята до друку 10.05.06

Страницы:
1 


Похожие статьи

Ю Острівна - Екологічна оцінка місцезростань лісових видів на південній межі лісостепу правобережної україни