Шерстюк, Марина Юріївна Автохтонні заповідні дендросозофіти Українського Полісся (флористичний і популяційний аналіз, оцінка декоративності та фітоценокомпозиції)

Краткое описание

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БІОРЕСУРСІВ
І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УКРАЇНИ

Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису

ШЕРСТЮК МАРИНА ЮРІЇВНА

УДК 581.9:502:712.41(477/.42)

ДИСЕРТАЦІЯ

АВТОХТОННІ ЗАПОВІДНІ ДЕНДРОСОЗОФІТИ УКРАЇНСЬКОГО ПОЛІССЯ (ФЛОРИСТИЧНИЙ І ПОПУЛЯЦІЙНИЙ АНАЛІЗ, ОЦІНКА
ДЕКОРАТИВНОСТІ ТА ФІТОЦЕНОКОМПОЗИЦІЇ)

06.03.01 «Лісові культури та фітомеліорація» (біологічні науки)

Подається на здобуття наукового ступеня кандидата наук.

Дисертація містить результати власних досліджень.
Використання ідей, результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне джерело. М. Ю. Шерстюк

Науковий керівник
Попович Сергій Юрійович, доктор біологічних наук, професор

Київ 2018

ЗМІСТ

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ

18

ВСТУП

20

РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД НАПРЯМІВ ДОСЛІДЖЕНЬ АВТОХТОННИХ
ДЕНДРОСОЗОФІТІВ УКРАЇНСЬКОГО ПОЛІССЯ

26

Висновки до розділу 1

35

РОЗДІЛ 2. ОБ’ЄКТИ ТА МЕТОДИКИ ДОСЛІДЖЕНЬ

36

2.1. Характеристика регіону та об’єкта досліджень

36

2.2. Методи та методики досліджень

40

Висновки до розділу 2

46

РОЗДІЛ 3. ФЛОРИСТИЧНИЙ АНАЛІЗ АВТОХТОННИХ
ЗАПОВІДНИХ ДЕНДРОСОЗОФІТІВ УКРАЇНСЬКОГО ПОЛІССЯ

48

3.1. Таксономічний і біоморфологічний аналіз

48

3.2. Географічний аналіз

52

3.3. Фітоценотипний аналіз

55

3.4. Аутфітосозологічний аналіз та оцінка

57

Висновки до розділу 3

64

РОЗДІЛ 4. ЕКОАМПЛІТУДИ АВТОХТОННИХ ЗАПОВІДНИХ
ДЕНДРОСОЗОФІТІВ УКРАЇНСЬКОГО ПОЛІССЯ

65

4.1. Спектр гігроморф та алгоритм оцінки реалізованих еконіш

65

4.2. Аналіз екоамплітуд за уніфікованими екошкалами

67

Висновки до розділу 4

126

РОЗДІЛ 5. АНАЛІЗ ЦЕНОПОПУЛЯЦІЙ РЕПРЕЗЕНТАТИВНИХ
АВТОХТОННИХ ЗАПОВІДНИХ ДЕНДРОСОЗОФІТІВ УКРАЇНСЬКОГО ПОЛІССЯ

128

5.1. Аналіз ценопопуляцій Ledum palustre

128

5.2. Аналіз ценопопуляцій Chimaphila umbellate

144

5.3. Аналіз ценопопуляцій Oxycoccus palustris

160

5.4. Комплексна оцінка морфоінтеграції рослин

172

Висновки до розділу 5

175

РОЗДІЛ 6. ФІТОДИЗАЙНОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ОЦІНКИ
АВТОХТОННИХ ЗАПОВІДНИХ ДЕНДРОСОЗОФІТІВ УКРАЇНСЬКОГО ПОЛІССЯ

178

6.1. Оцінка декоративності рослин

178

6.2. Моделювання фітоценокомпозицій

187

Висновки до розділу 6

199

ВИСНОВКИ

201

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

206

ДОДАТКИ

258

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ

АФІ

аутфітосозологічний індекс

АФКл

аутфітосозологічний клас

АФКт

аутфітосозологічна категорія

БЗ

ботанічний заказник

БК

Конвенція про охорону дикої флори і фауни та природних
середовищ існування в Європі (Бернська конвенція)

БПП

ботанічна пам’ятка природи

БС

ботанічний сад

БсЗ

біосферний заповідник

ВО

Волинська область

ДП

дендрологічний парк

ЄЧС

Європейський Червоний список тварин і рослин, що
знаходяться під загрозою зникнення у всесвітньому масштабі

ЖО

Житомирська область

ЗУ

заповідне урочище

КО

Київська область

МСОП

Міжнародний союз охорони природи і природних ресурсів

НАН

Національна академія наук України

НПП

національний природний парк

н. р. м.

над рівнем моря

НУБіП

Національний університет біоресурсів і природокористування
України

ООН

Організація Об’єднаних Націй

ПЗ

природний заповідник

ПЗФ

природно-заповідний фонд

ПП

пам’ятка природи

ППСПМ

парк-пам’ятка садово-паркового мистецтва

РБ

радіаційний баланс

РЛП

регіональний ландшафтний парк

РО

Рівненська область

СО

Сумська область

УРСР

Українська Радянська соціалістична республіка

ХО

Хмельницька область

ЧКУ

Червона книга України

ЧО

Чернігівська область

ЧС
ЧС МСОП

червоний список
Червоний список Міжнародного союзу охорони природи і природних ресурсів

шт.

штука

ЮНЕСКО

Комітет ООН з питань освіти, науки і культури

AWRN

абсолютна ширина реалізованої еконіші

СITES

Конвенція про міжнародну торгівлю видами дикої фауни і
флори, що перебувають під загрозою зникнення, Вашингтонська конвенція, СITEС

Cr

показник кріорежиму

ІDSS

індекс різноманітності розмірної структури

Kn

показник континентальності клімата

Min

найменші значення

Max

найбільші значення

Om

індекс гумідності клімата

рН

показник кислотності ґрунту

r

коефіцієнт кореляції Пірсона

RWRN

відносна ширина реалізованої еконіші

Список литературы

ВИСНОВКИ
На основі результатів інвентаризації видів автохтонних дендросозофітів природно-заповідного фонду Українського Полісся, з’ясування провідних кількісних та якісних ознак їх флористичної структури, особливостей і закономірностей функціонування ценопопуляцій репрезентативних видів, а також оцінки ступеня декоративних властивостей рослин було сформульовано такі висновки:
1. Виокремлення групи видів заповідних автохтонних дендросозофітів Українського Полісся ґрунтувалося на ретельному аналізі історії розвитку основних базових флорологічних, геоботанічних та фітосозологічних напрямів досліджень. З метою з’ясування перспективності виділеної групи рослин для становлення наукових засад фітоценодизайну та декоративного садівництва доцільно надалі розвивати ценопопуляційний, фітоценодизайнологічний та дендросозологічний напрями досліджень.
2. Склад досліджених заповідних автохтонних дендросозофітів репрезентовано 58 видами рослин (два голонасінні), що належать до 17 родин та 34 родів. Rosaceae представлена найбільшою кількістю родів (сім) та видів (19). У спектрі біоморфотипів переважають чагарники (63,8 %) і відповідно в групі фанерофітів (69,0 %) нанофанерофіти (75,0 %). Ця група видів рослин охоплює 15 типів ареалів та 24 геоелементи. Більшість видів віднесено до європейського типу ареалу (43,5 %) та європейського геоелемента (19,0 %). Частка видів рослин євразійського, бореального та голарктичного типів ареалів коливається у межах 6,917,2 %. За регіональним типом ареалів переважають європейські види (55,2 %). Досліджені види найчастіше (77,6 %) є асектаторами фітоценозів, а 20,7 % їх відіграють роль домінантів чи співдомінантів різних угруповань.
3. Аутфітосозологічна структура складу заповідних автохтонних дендросозофітів вміщує 10 видів із «Червоного списку Міжнародного союзу охорони природи і природних ресурсів», один вид із «Європейського Червоного списку тварин і рослин, які знаходяться під загрозою зникнення у світовому

масштабі», 11 видів з «Червоної книги України». Широко представлені (81 %) види, що входять до «червоних списків» адміністративних областей Українського Полісся. Більшість досліджених видів рослин (32,8 %) належить до третьої аутфітосозологічної категорії («зникаючі»). Представленість видів рослин п’ятої аутфітосозологічної категорії («рідкісні») є найменшою (3,4 %). Значна частка видів інших трьох аутфітосозологічних категорій варіює у межах 17,227,6 %. Водночас більшість видів рослин (67,2 %) віднесено до другого аутфітосозологічного класу. Значення аутфітосозологічних індексів варіюють від 4,6 (Chamaecytisus borysthenicus) до 13,6 (Oxycoccus microcarpus). Переважають види (51,7 %), що мають значення аутфітосозологічних індексів у діапазоні величин від 8 до 10 одиниць.
4. Основний спектр гігроморф заповідних автохтонних дендросозофітів формують мезофіти (28,1 %), ксеромезофіти (24,6 %), гігрофіти та ксерофіти (по 12,2 %). Дослідженнями їх екотопічних властивостей за 12 екочинниками встановлено, що всі рослини сукупно охоплюють майже весь діапазон екошкали певного екочинника. Види рослин чітко диференціюються за сполученням мінімальних та максимальних величин бальних показників уніфікованих модельних екошкал, за середніми величинами цих діапазонів, а також за значеннями абсолютної та відносної ширин реалізованих еконіш. Для більшості екочинників загальна кількість ступенів градації поєднання мінімальних та максимальних значень варіює від 21 до 30, а розподіл середніх бальних показників реалізованої еконіші відповідає 710 ступеням градації. На основі значень величин ширини реалізованої еконіші (для 12 екочинників) оцінено адаптаційний потенціал видів рослин, а також ступінь прояву в них стенобіонтних та еврибіонтних властивостей.
5. Ценопопуляції Ledum palustre, зазвичай, вирізняються найменшими, а Oxycoccus palustris, навпаки, найбільшими величинами популяційної щільності. Для всіх трьох видів характерна широка представленість ценопопуляцій, що за онтогенетичною структурою є неповними та належать до типу «молодих», а Chimaphila umbellatа віднесені ще й до «дозріваючих».

6. У ценопопуляціях усіх трьох видів має місце статистично-достовірна зміна величин статичних метричних та статичних алометричних показників за рослинними угрупованнями. Кожній ценопопуляції притаманна своєрідна розмірна структура, а значення морфопараметрів рослин Ledum palustre, Chimaphila umbellatа та Oxycoccus palustris здебільшого відповідають 25 розмірним класам, що формують континуальний ряд. За оцінки розмірної структури за двома ознаками в складі кожної ценопопуляції представлені рослини, показники яких в основному відповідають 48 варіантам сполучень двох розмірних класів морфопараметрів. Як правило, найбільшу частку (3050 %) в ценопопуляції складають рослини, які репрезентують лише 23 поєднання двох розмірних класів. Величина індексу різноманітності розмірної структури в основному не перевищує 27 %. На основі алгоритму комплексної оцінки морфоінтегрованості рослин різних біоморф доведено, що досліджені види за порядком збільшення морфоінтегрованості рослин складають таку послідовність: Ledum palustre → Chimaphila umbellatа → Oxycoccus palustris.
7. У всіх видів наявні ценопопуляції трьох типів віталітету (депресивні, урівноважені, процвітаючі), однак представленість кожного з них є різною. У Ledum palustre із семи ценопопуляцій три належать до типу депресивних, а три до процвітаючих. Із дев’яти ценопопуляцій Chimaphila umbellatа чотири є врівноваженими та чотири процвітаючими. Із шести ценопопуляцій Oxycoccus palustris дві належать до депресивних, а три до врівноважених. Із урахуванням цього та комплексу усіх інших провідних популяційних характеристик, виділено екоумови, найбільш та найменш сприятливі для формування та забезпечення стійкого існування ценопопуляцій цих трьох видів.
8. За оцінкою декоративності заповідних автохтонних дендросозофітів бальні показники характеристики архітектоніки рослин варіюють від 6 до 13, для листків від 6 до 12, генеративних органів від 2 до 7. Із урахуванням декоративності різних органів та структурних компонентів рослини поділено на три групи: а) види з найвищими бальними показниками, які властиві для

архітектоніки (44 види, 75,9 %); б) види, в яких найвищі бальні показники припадають на листки (хвою) (вісім видів, 13,8 %); в) види, в яких найвищі бальні показники характерні водночас для загальної архітектоніки та листків (шість видів, 10,3 %). У межах кожної з трьох груп бальні показники проявляють особливості щодо зміни величин декоративності за органами та структурними компонентами рослин. У рослин першої групи вони формують чотири тренди, другої п’ять, третьої два. З урахування комплексу ознак архітектоніки, листків та генеративних органів рослин 32,8 % (19) видів належать до категорії високодекоративних, а 67,2 % (39) середньо- декоративних.
9. Стабільне функціонування фітоценокомпозицій із автохтонних дендросозофітів може бути забезпечене на основі застосування поглибленого змісту екологічного принципу за ознаками реалізованих еконіш рослин, зокрема з урахуванням величин абсолютної та відносної ширин еконіш. У цьому контексті передбачається також об’єднання видів, подібних за вимогливістю до водного режиму ґрунтів, вмісту Нітрогену, карбонатів та солей у ґрунті, кислотності й аерованості ґрунту, змінності зволоження, освітлення, терморежиму, омброрежиму та кріорежиму, континентальності клімату, а також за поєднанням деяких із зазначених чинників. На основі ценопопуляційного принципу під час формування фітоценокомпозицій за комплексом ознак визначальними є показники площі популяційного поля, популяційної щільності та характеристики структури, насамперед, онтогенетичної та віталітетної. Цей принцип реалізовано в контексті конструювання трьох фітоценокомпозицій за участі Ledum palustre, Chimaphila umbellata та Oxycoccus palustris.