Пньовська О.М. Біоекологічні особливості і динаміка трав\'яного покриву фітоценозів зеленої зони м. Києва

summary

Розділ 1. Природно-історичні умови території дослідження. Зелена зона м. Києва знаходиться в межах Київської області, на межі двох географічних зон – лісової та лісостепової. За фізико-географічним районуванням Київська область складається з трьох областей: Київського Полісся, Лісостепової області Київського плато, Північної лісостепової області Дніпровської терасової рівнини, яка входить до складу Лівобережно-дніпровської лісостепової провінції („Физико-географическое районирование Украинской РСР”, 1968). Розташування в межах трьох орографічних областей  та неоднорідність ґрунтового покриву, який складається з багатьох відмін ґрунтів, що належать до кількох генетичних груп, зумовлюють неоднорідність та багатоманітність рослинного покриву. У рослинному покриві переважають сосно-дубові ліси, які займають середнє положення в рельєфі. Також зустрічаються соснові, дубові, дубово-грабові ліси. Клімат зеленої зони  помірно-континентальний, м’який та достатньо зволожений.

Розділ 2. Об’єкти і методика досліджень. Дослідження проводили на 35 пробних ділянках, закладених за загальноприйнятими методиками („Полевая геоботаника”, 1972), у Пуща-Водицькому і Київському лісництвах КП „Святошинське лісопаркове господарство”, Білодібровному лісництві   КП „Дарницьке лісопаркове господарство” та Голосіївському лісництві       КП „Конча-Заспівське лісопаркове господарство”, а також у Голосіївському парку ім. М.Т. Рильського КП по утриманню зелених насаджень Голосіївського району в умовах свіжих суборів, свіжих судібров та свіжих дібров, які знаходяться на першій-другій стадіях рекреаційної дигресії.

Ділянки закладали зі стандартною площею 625 м². Видові назви рослин наведено згідно з „Визначником вищих рослин України” (1987). Для визначення динаміки стану проективного покриття трав’яного покриву протягом вегетаційного сезону і виявлення повного видового складу рослинності пробних ділянок дослідження проводилися тричі на сезон у травні, липні та вересні. Для встановлення потужності трав’яного покриву в досліджуваних типах лісу, маси надземних і підземних органів, кількості вологи, що міститься в них, а також життєвого стану рослин, на пробних ділянках закладали облікові площадки 1х1м. Польову вологість ґрунту та вологість рослинного матеріалу визначали термоваговим методом.

Лабораторні дослідження рослинного матеріалу та ґрунту виконані у міжкафедральній лабораторії екології деревних рослин НУБіП України. Вони здійснювалися за стандартними методиками (А.П. Лісовал, У.М. Давиденко, Б.Н. Мойсеєнко, 1984). У зразках лісової підстилки та рослинного матеріалу визначали вміст загального азоту, фосфору та калію. Ґрунт аналізували на наявність азоту амонійного, азоту нітратного, рухомих сполук фосфору та калію. Встановлювали також рН водної та сольової витяжок, суму поглинутих основ, гідролітичну кислотність ґрунту.

Результати досліджень обробляли за допомогою програм Statistica 6.0 та Microsoft Excel.

Розділ 3. Динаміка трав’яного покриву лісових фітоценозів зеленої зони м. Києва під впливом рекреаційного навантаження.  Антропогенна деструкція лісових екосистем може супроводжуватися збільшенням кількості видів за рахунок інвазії чужорідних ценоелементів внаслідок послаблення природної стійкості лісової екосистеми та виникнення „вакантних ніш”. Надалі спостерігається захоплення неаборигенними видами значних площ, яке супроводжується витісненням аборигенних компонентів екосистеми.

Подібна динаміка виявлена в Голосіївському лісовому масиві, який  являє собою дигресивну стадію грабової діброви, де дубові ліси збереглися лише окремими острівцями. Підріст лісів переважно формується з Acer platanoides L. та Carpinus betulus L., що має спричинити в майбутньому заміну дубових та дубово-грабових лісів на грабові.

Трав’яний покрив на більшості ділянок лісництва трансформований, про що свідчить наявність лучних, бур’янових та адвентивних видів.

Внаслідок високого рекреаційного навантаження у травостої асоціацій Carpinetum aegopodiosum і Querceto-Carpinetum stellariosum з’являється адвентивний вид Impatiens parviflora DC., частка якого у проективному покритті місцями досить значна – до 20%.

В дубово-грабових лісах Голосіївського лісництва домінує та співдомінує  у трав’яному покриві Galeobdolon luteum Huds. Фітоценотична активність G. luteum, який розростається при посиленні рекреаційного навантаження, пов’язана зі здатністю виду швидко розмножуватися вегетативно – шляхом укорінення повзучих пагонів. Завдяки такій особливості цей вид швидко поширюється, витісняючи менш стійкі види: Asarum europаeum L., Aegopodium podagraria L.,  Galium odoratum (L.) Scop.

У Голосіївському парку ім. М.Т. Рильського масово розростається Ficaria ve a Huds,  проективне покриття якої місцями сягає 20-40%, тим часом як інші ефемероїди повністю зникають або істотно зменшують чисельність. Таким чином, цей вид виступає як антропогенно-прогресивний домінант синузії ефемероїдів у місцях з оптимальним зволоженням.

Загалом видовий склад трав’яного покриву ділянок Голосіївського парку ім. М.Т. Рильського істотно відрізняється від такого в Голосіївському лісництві, внаслідок наявності у парку значної частки інтродукованих видів та підсіювання газонних видів рослин. Однак на деяких ділянках, де цілісність і первинність трав’яного покриву втрачено, відбувається поширення лучних та рудеральних видів Plantago major l., Urtica dioica L., Taraxacum officinale Webb ex Wigg., Convolvulus arvensis L., які внаслідок відсутності постійного контролю за їх чисельністю і підсіювання газонних видів рослин починають домінувати в покриві та витісняти аборигенні види.

За однакових умов рудеральні види набувають в парку більшого поширення. Так, Impatiens parviflorа DC. на ділянках, розташованих у парку з деревостаном, складеним сорока- та шістдесятирічним грабом, має проективне покриття до 40% та до 15% відповідно, а в насадженнях Голосіївського лісництва, подібних за складом деревостану, лише до 10%, Galeobdolon luteum Huds. на ділянці зі складом 9Гз1Клг+Брс займає до 15% проективного покриття, на противагу у лісництві до 5%. При цьому частка лісових видів Galium odoratum (L.) Scop., Aegopodium podagraria L. зменшується, а такі види, як Dentaria bulbifera L., Corydalis solida (L.) Clairv., зникають повністю.

Трав’яний покрив паркових ділянок утворюють лучні та рудеральні види: Plantago major L., Urtica dioica L., Xanthoxalis dillenii (Jacq.) Holub, Chelidonium majus L., Taraxacum officinale  Webb ex Wigg., Chenopodium album L., Polygonum aviculare L., Arctium lappa L., Fallopia               dumetorum (L.) Holub, Stenactis annua Nees, Dactуlis glomerata L., Agrostis tenuis Sibth., Trifolium repens L. Деякі з них займають значні площі: Impatiens           parviflora DC. (30%), Poa annua L. (20%), Erigeron canadensis L. (до 10%), Galinsoga parviflora Cav. (до 5%). Досить велика кількість видів геліофітів у трав’яному покриві ділянок парку пояснюється меншою зімкнутістю деревостану (0,6-0,7), місцями нерівномірною, тоді як на ділянках лісництва вона складає  0,9.

Пуща-Водицьке, Київське та Білодібровне лісництва відрізняються за ступенем рекреаційного навантаження, але подібні за грунтово-кліматичними умовами та складом деревостану. За складом насаджень можна виділити соснові, сосново-дубові та дубові лісостани, які належать до формацій  Pineta sylvestris, Querceto-Pineta,  Querceta roboris.

В підліску, окрім звичайних для даних умов лісових видів, зустрічаються види-інтродуценти Caragana arborescens Lam., Physocarpus opulifolius (L.) Maxim, Acer mono Maxim., Acer negundo L. 

У трав’яному покриві багатьох ділянок відмічено агресивну стратегію Impatiens parviflora DC., де вид займає до 60% проективного  покриття. В трав’яний покрив поодиноко втручаються Urtica dioica L., Polygonum dumetorum (L.) All., Taraxacum officinale Webb ex Wigg., Xanthoxalis        dillenii (Jacq.) Holub , Rumex acetosella L., Deshampsia caespitosa (L.) Beauv.,     Koeleria glauca (Spreng.) DC., Chamaerion angustifolium (L.) Holub, Calamagrostis epigeіos (L.) Roth, Dactуlis glomerata L.

Під час флористичного аналізу досліджуваних площ нами було використано коефіцієнт Жаккара – для порівняння видового складу трав’яного покриву. Межі коефіцієнта від 0 до 1, значення  Kj=1 свідчить про повну подібність описів, що порівнюються, а Kj=0 – про відсутність жодного спільного виду.

Результати аналізу показали найбільшу спорідненість видового складу Київського та Білодібровного лісництв з Пуща-Водицьким і найменшу – між собою.

За аналізу сорокарічних насаджень в умовах свіжих судібров Київського та Білодібровного лісництв з такими Пуща-Водицького – коефіцієнт подібності склав 0,4, а між Київським та Білодібровним – 0,28. Частка рудеральних і лучних видів для вказаних ділянок коливається від 16% до 22%. Для всіх ділянок характерні такі види, як Impatiens parviflora DC. (від 15 до 50%), Geum urbanum L. (3-5%), Urtica dioica L. (2-10%), Chelidonium majus L. (1-5%), Taraxacum off. L., Lactuca serriola To er. Проте незважаючи на значну частку рудеральних і лучних видів деяких ділянок та площу, зайняту під дорогами і стежками (до 40%), на таких ділянках трапляються й червонокнижні види Lilium martagon L., Pulsatilla nigricans Storck.

При аналізі п’ятдесятирічних насаджень зі складом 9Сз1Дз і повнотою деревостану 0,7 ділянки Київського та Білодібровного лісництва мають коефіцієнт подібності з Пуща-Водицьким – 0,26 та 0,3 відповідно, а між собою – лише 0,16.  Частка рудеральних і лучних видів становить  19%,  26%,  21% відповідно.

У цілому, для ділянок встановлено зв’язок між кількістю рудеральних і лучних видів та зімкнутістю деревостану. Найнижчою часткою – 8%, характеризуються сімдесятирічні насадження в умовах свіжих судібров із високою зімкнутістю деревостану. Виявлена залежність між зімкнутістю деревостану та проективним покриттям трав’яного покриву (останній збільшується зі зменшенням зімкнутості), яка характеризується коефіцієнтом парної кореляції r=-0,60.

Під час аналізу частки рудеральних видів у складі трав’яного покриву з’ясувалося, що більшою ценотичною стійкістю до рекреаційних навантажень володіють багатоярусні фітоценози, які формуються в оптимальних умовах зволоження та трофності (свіжі судіброви, свіжі діброви).

Захисну функцію проти вторгнення нехарактерних ценоелементів, поряд із головним деревним ярусом, відіграють підріст та густий підлісок. Так, при зростанні зімкнутості: 0,5 (Пуща-Водицьке лісництво), 0,6 (Київське), 0,7 та 0,8 (Білодібровне), яка корелює з кількістю видів, що зростають на досліджуваних площах, частка неаборигенних видів в трав’яному покриві даних ділянок складає відповідно: 11%; 20%; 16% та 12%. У першому випадку низький показник неаборигенної частки при низькій зімкнутості деревостану пояснюється наявністю густого підліску.

Розділ 4. Особливості водного режиму в системі ґрунт-рослина лісових фітоценозів зеленої зони м. Києва. Для всіх ділянок вибраних лісництв, що знаходяться на першій та другій стадіях рекреаційної дигресії, характерна тенденція зниження вологості ґрунту протягом вегетаційного сезону. Найвищі показники вологості ґрунту мають ділянки свіжих дібров Голосіївського лісництва, що можна пояснити переважанням сірих лісових ґрунтів на його території, яким характерна більша вологоємність. Серед ділянок, розташованих на дерново-підзолистих ґрунтах, найвищими показниками вологості ґрунту відзначаються ділянки Білодібровного лісництва. Окрім вказаного, слід зазначити, що в межах кожного лісництва даний показник варіює – найменші значення вологості виявлено на ділянках, розташованих  в умовах свіжого субору та свіжої судіброви, де переважали види родини злакових та осокових, які внаслідок задерніння ґрунту сприяли його висушуванню. У Київському лісництві  найнижча вологість ґрунту (глибина 1-15 см) у травні – 4,25%, липні – 3,1%  та вересні – 2,8%  притаманна ділянці, що знаходиться в умовах свіжої судіброви зі складом деревостану 10Сз і зімкнутістю 0,65, де частка видів родин злакових і осокових досягає 15% та ділянці, що знаходиться в умовах свіжого субору зі складом деревостану 10Сз+Бп і зімкнутістю 0,7, у липні –  4,4%, у вересні –3,9%, де частка цих видів становить 5-10%.

У межах досліджуваних лісництв було виявлено зв’язок між вологістю ґрунту та віком деревостану. Тісний обернений зв’язок між вказаними параметрами демонструє коефіцієнт кореляції r=-0,76 Пуща-Водицького лісництва.

Порівнюючи дані щодо показника вологості ґрунту на ділянках із різним ступенем рекреаційної дигресії, з’ясувалося, що суттєвої різниці між ділянками першої і другої стадій дигресії не відмічено. Так, в умовах свіжої судіброви 10Дз+Сз вологість ґрунту на ділянці другої стадії дигресії коливається в межах 6,2-8,4% (травень) та 7,0-8,5% (липень), а на ділянці першої стадії дигресії відповідно 6,9-8,0% та 8,5-9,6%.