ЕКОЛОГІЧНІ СТРАТЕГІЇ РОСЛИН У ПРОЦЕСІ ВІДНОВЛЕННЯ ПОРУШЕНИХ ПРИРОДНИХ ЕКОСИСТЕМ УКРАЇНСЬКОГО ПОЛІССЯ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.35433/naturaljournal.3.2023.186-198

Ключові слова:

адаптація, рекультивація, сукцесія, моделювання динаміки рослинності

Анотація

Завдання, пов’язані із відновленням порушених природних екосистем мають теоретичне та практичне значення. Традиційні підходи до відновлення порушень частіше за все проявляють утилітарний підхід. Часто доводиться спостерігати за природними процесами відновлення екосистем, які відбуваються швидше і якісніше ніж ті, що здійснюються людиною в аналогічних умовах. Метою роботи є дослідження ролі рослин із різними екологічними стратегіями в процесах відновлення порушених екосистем. Для досягнення поставленої мети були окреслені наступні завдання: визначити групи видів із різними екологічними стратегіями, які беруть участь у відновленні природної рослинності; розробити моделі відновлення рослинного покриву із використанням рослин із різними екологічними стратегіями. Матеріалами дослідження є стандартні геоботанічні описи, зроблені на території Українського Полісся в період із 2004 по 2023 роки. Ми розглядаємо екологічні стратегії ширше, ніж це подається в класичних роботах Р. Віттекера, Л. Г. Раменського, Дж. Грайма та Е. Піанки. Вони відрізняються за способом поширення та розмноження, а також за ознаками фіксації на ґрунті; за способами резервування енергії; за зміною середовища в районі фітополя. Темпи відновлення природних екосистем, а також їхні характеристики залежать від конфігурації порушеної території, субстрату її поверхні та адаптивних стратегій рослин, які на неї потрапляють. Класифікація адаптивних стратегій видів, які впливають на процес відновлення природних екосистем, формується на основі різноманітності способів розмноження та поширення плодів і насіння автотрофів, а також особливостей їхнього розподілу енергії в процесі репродукції. Зміна екологічних стратегій видів обумовлена тим, що екосистеми є динамічними системами, тому під час первинних сукцесій порушені екотопи найбільш успішно заселяють види-патієнти, а під час вторинних види-експлеренти та види-віоленти. На первинний субстрат рослини проникають за допомогою насіння, спор або вегетативних органів (частіше за все кореневищ). На ранніх стадіях первинної сукцесії найбільший успіх має насіння та спори патієнтів – тих, які мають низьку конкурентоздатність та спроможні досягати репродуктивного і вегетативного успіху за межами угруповання. Баланс кількості енергії поліських піонерних патієнтів часто зміщений від підтримки вегетативної частини організму до його насіння. Види, які поширюються на піонерні субстрати за допомогою кореневищ, не мають такого зміщення, тому що мають спільний розподіл речовини та енергії із піонерною частиною спільноти. Види на первинному субстраті, не маючи конкурентів, активно фотосинтезують і діляться вуглеводами, а ті що знаходяться на сформованому субстраті і мають багато конкурентів за сонячну енергію діляться водою та мінеральними елементами живлення. Глобальні зміни клімату, які призводять до ксерофітизації Полісся та малосніжних теплих зим, стають на перешкоді швидкому природному відновленню екосистем соснових лісів на великих за площею порушених ділянках.

Посилання

Asr, E. T., Kakaie, R., Ataei, M. & Mohammadi, M. R. T. (2019). A review of studies on sustainable development in mining life cycle. J. Clean. Prod., 229, 213-231. [in English].

Bondar, S. S. & Khomiak, I. V. (2021). Teratransformatsiini stratehii osvoiennia nezaselenykh substrativ. [Teratransformation strategies for the development of uninhabited substrates]. Tezy Vseukrainskoi naukovo-praktychnoi konferentsii zdobuvachiv vyshchoi osvity i molodykh uchenykh “Stalyi rozvytok krainy v ramkakh Yevropeiskoi intehratsii” [Abstracts of the All-Ukrainian scientific and practical conference of higher education graduates and young scientists "Sustainable development of the country within the framework of European integration"], 16. [in Ukrainian].

Cherniaieva, O. P., Zolenko, I. S., Leshchenko, D. I. & Khomiak, I. V. (2022). Vidnovlennia pryrodnoi roslynnosti na porushenykh ekotopakh – osnova dlia teratransformatsiinykh modelei [Restoration of natural vegetation on disturbed ecotopes is the basis for teratransformation models]. Materialy II Vseukrainskoi naukovo-praktychnoi konferentsii «Ukrainske Polissia: problemy ta trendy suchasnoho rozvytku» [Materials of the II All-Ukrainian scientific and practical conference "Ukrainian Polissia: problems and trends of modern development"], 56-59. [in Ukrainian].

Cherniaieva, O. P. & Khomiak, I. V. (2021). Teratransformatsiinyi potentsial Elymus repens (L.) GOULD [Teratransformation potential of Elymus repens (L.) GOULD]. Tezy Vseukrainskoi naukovo-praktychnoi konferentsii zdobuvachiv vyshchoi osvity i molodykh uchenykh “Stalyi rozvytok krainy v ramkakh Yevropeiskoi intehratsii” [Abstracts of the All-Ukrainian scientific and practical conference of higher education graduates and young scientists "Sustainable development of the country within the framework of European integration"], 18. [in Ukrainian].

Didukh, Ya. P. & Pliuta, P. H. (1994). Fitoindykatsiia ekolohichnykh faktoriv [Phytoindication of environmental factors]. Kyiv. [in Ukrainian].

Didukh, Ya. P. & Khomiak, I. V. (2007). Otsinka enerhetychnoho potentsialu ekotopiv zalezhno vid stupenia yikh hemerobii na prykladi Slovechansko-Ovrutskoho kriazhu [Evaluation of the energy potential of ecotopes depending on the degree of their hemeroby on the example of the Slovechansk-Ovruch ridge]. Ukrainskyi botanichnyi zhurnal [Ukrainian botanical journal], №1, 235–243. [in Ukrainian].

Dubyna, D. V. ta in. (2019). Prodromus roslynnosti Ukrainy [Prodromus vegetation of Ukraine]. Kyiv: Naukova dumka [in Ukrainian].

Zolenko, I. & Khomiak, I. V. (2021). Perspektyvy vykorystannia Tusilago farfara L. z metoiu teratransformatsii ta rekultyvatsii [Prospects for the use of Tusilago farfara L. for the purpose of terra transformation and reclamation]. Tezy Vseukrainskoi naukovo-praktychnoi konferentsii zdobuvachiv vyshchoi osvity i molodykh uchenykh “Stalyi rozvytok krainy v ramkakh Yevropeiskoi intehratsii” [Abstracts of the All-Ukrainian scientific and practical conference of higher education graduates and young scientists "Sustainable development of the country within the framework of European integration"], 32. [in Ukrainian].

Khomiak, I. V., Onyshchuk, I. P. & Medvid, O. V. (2023). Zmina vektora dynamiky avtohennoi suktsesii ekosystem pid vplyvom skydu zvorotnykh vod [Change in the dynamics vector of autogenic succession of ecosystems under the influence of return water discharge]. Ekolohichni nauky [Ecological sciences], № 1(46), 49-52. [in Ukrainian].

Khomiak, I. V. (2022). Ekosystemolohiia: navchalnyi posibnyk [Ecosystemology: a study guide]. Zhytomyr: Vyd-vo ZhDU im. I. Franka. [in Ukrainian].

Khomiak, I. V. (2018). Osoblyvosti antropohennoho vplyvu na pryrodnu dynamiku ekosystem Ukrainskoho Polissia [Peculiarities of anthropogenic influence on the natural dynamics of ecosystems of the Ukrainian Polissia]. Ekolohichni nauky [Ecological sciences], 1(20), 2, 69–73. [in Ukrainian].

Khomiak, I. V., Vasylenko, O. M., Harbar, D. A., Andriichuk. T. V., Kostiuk, V. S., Vlasenko, R. P., Shpakovska, L. V., Demchuk, N. S., Harbar, O. V., Onyshchuk, I. P. & Kotsiuba, I. Iu. (2020). Metodolohichni pidkhody do stvorennia intehrovanoho synfitoindykatsiinoho pokaznyka antropohennoi transformatsii [Methodological approaches to the creation of an integrated synphyto-indicative indicator of anthropogenic transformation.]. Ekolohichni nauky [Ecological sciences], 5(32), 1, 136–141. [in Ukrainian].

Khomiak, I. V., Harbar, D. A., Andriichuk, T. V., Kostiuk, V. S. & Vlasenko, R. P. (2021). Dynamika vidnovliuvanoi roslynnosti pishchanykh karieriv Zhytomyrskoho Polissia [Dynamics of regenerating vegetation in sand quarries of Zhytomyr Polissia]. Ekolohichni nauky [Ecological sciences], 6(39), 204 – 207. [in Ukrainian].

Khomiak, I. V. & Shamonina, M. I. (2021). Teratransformatsiinyi potentsial predstavnykiv rodu osokovi (Сarex) [Teratransformation potential of representatives of the genus Сarex]. Tezy Vseukrainskoi naukovo-praktychnoi konferentsii zdobuvachiv vyshchoi osvity i molodykh uchenykh “Stalyi rozvytok krainy v ramkakh Yevropeiskoi intehratsii” [Abstracts of the All-Ukrainian scientific and practical conference of higher education graduates and young scientists "Sustainable development of the country within the framework of European integration"], 12. [in Ukrainian].

Khomiak, I. V. (2022). Syntaksonomiia vidnovliuvanoi roslynnosti karieriv Tsentralnoho Polissia [Syntaxonomy of the regenerating vegetation of the quarries of the Central Polissia]. Ukrainskyi botanichnyi zhurnal [Ukrainian botanical journal], 79(3), 142–153. [in Ukrainian].

Leshchenko, D. & Khomiak, I. V. (2021). Rekultyvatsiinyi ta teratransformatsiinyi potentsial Carex hirta L. [Reclamation and teratransformation potential of Carex hirta L.]. Tezy Vseukrainskoi naukovo-praktychnoi konferentsii zdobuvachiv vyshchoi osvity i molodykh uchenykh “Stalyi rozvytok krainy v ramkakh Yevropeiskoi intehratsii” [Abstracts of the All-Ukrainian scientific and practical conference of higher education graduates and young scientists "Sustainable development of the country within the framework of European integration"], 54. [in Ukrainian].

Baasc, A., Kirmer, A. & Tischer, S. (2012). Nine years of vegetation development in a postmining site: Effects of spontaneous and spontaneous and assisted site recovery. Journal of Applied Ecology, 49, 251–260. [in English].

Bell, S. S., Fonseca, M. S. & Motten, L. B. (1997). Linking Restoration and Landscape ecology. Restoration Ecology, 5(4), 318–323. [in English].

Braun-Blanquet, J. (1964). Grundzüge der Vegetationskund. In: Pflanzensoziologie. Ed. J. Braun-Blanquet. Berlin: Verlag von Julius Springer. [in English].

Bren, A., Khomiak, I. & Khomiak, O. (2022). Modern tendencies of changes of methodological approaches to studying of the restoration natural vegetation in post-mining areas. Materialy II Vseukrainskoi naukovo-praktychnoi konferentsii «Ukrainske Polissia: problemy ta trendy suchasnoho rozvytku» [Materials of the II All-Ukrainian scientific and practical conference "Ukrainian Polissia: problems and trends of modern development], 10-12. [in English].

Cristea, V., Hodisan, I., Pop, I., Bechis, E., Groza, G. & Galan, P. (1990). The ecological reconstruction of mining waste dumps. I. The development of spontaneous vegetation. The Botanical Contributions, University of Cluj-Napoca Botanical Garden, 33-38. [in English].

Eric, R. (2011). Pianka. Evolutionary Ecology. 7-th edition. eBook. [Electronic resource] URL: https://books.google.nl/books?hl=nl&lr=&id=giFL5bonGhQC&oi=fnd&pg=PA1&ots=NCcWyqCQGx&sig=u2W5X6yjbDcdXngzI-lMc6NNXII#v=onepage&q&f=false (Access date 20.05.2023) [in English].

Grime, J.P. & Pierce, S. (2012). The Evolutionary Strategies that Shape Ecosystems. UK: Wiley-Blackwell. [in English].

Guo, X. M., Zhang, K. J. & Yu, H. (2018). Implementing the system of rural revitalization strategy and systematic understanding. J. Rural Economy, 01, 1-20. [in English].

Hennekens, S. M. (2009). TURBOVEG for Windows. Version 2. Ed. S.M. Hennekens. Wageningen: Inst. voor Bos en Natur. [in English].

Hobbs, R. J. (2004). Setting effective and realistic restoration goals: Key directions for research. Restoration Ecology, 15, 354–357. [in English].

Kapets, N. V., Barsukov, O. O., Vynokurov, D. S. & Khomyak, I. V. (2018). Pioneer lichen communities of the Teteriv River Basin (Ukraine). Acta Botanica Hungarica, 60 (3–4), 331–355. [in English].

Yu, K. (1999). Landscape ecological security pattern in biological conservation. Acta Ecol. Sin., 19, 10-17. [in English].

Zhang, Q., Zhang, T. & Li, X. (2018). Index system to evaluate the quarries ecological restauration. Sustainability, 10, 3–11. [in English].

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-10-11