ЕКОЛОГІЧНІ СТРАТЕГІЇ РОСЛИН У ПРОЦЕСІ ВІДНОВЛЕННЯ ПОРУШЕНИХ ПРИРОДНИХ ЕКОСИСТЕМ УКРАЇНСЬКОГО ПОЛІССЯ
DOI:
https://doi.org/10.35433/naturaljournal.3.2023.186-198Ключові слова:
адаптація, рекультивація, сукцесія, моделювання динаміки рослинностіАнотація
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
Бондар С. С., Хом’як І. В. Тератрансформаційні стратегії освоєння незаселених субстратів. Тези Всеукраїнської науково-практичної конференції здобувачів вищої освіти і молодих учених “Сталий розвиток країни в рамках Європейської інтеграції”. Житомир: ЖДТУ, 2021. С. 16.
Дідух Я. П., Плюта П. Г. Фітоіндикація екологічних факторів. Київ, 1994. 280 с.
Дідух Я. П., Хом'як І. В. Оцінка енергетичного потенціалу екотопів залежно від ступеня їх гемеробії на прикладі Словечансько-Овруцького кряжу. Укр. ботан. журн. 2007. №1. С. 235–243.
Золенко І., Хом’як І. В. Перспективи використання Tusilago farfara L. з метою тератрансформації та рекультивації. Тези Всеукраїнської науково-практичної конференції здобувачів вищої освіти і молодих учених “Сталий розвиток країни в рамках Європейської інтеграції”. Житомир: ЖДТУ, 2021. С. 32.
Лещенко Д., Хом’як І. В. Рекультиваційний та тератрансформаційний потенціал Carex hirta L. Тези Всеукраїнської науково-практичної конференції здобувачів вищої освіти і молодих учених “Сталий розвиток країни в рамках Європейської інтеграції”. Житомир: ЖДТУ, 2021. С. 54.
Методологічні підходи до створення інтегрованого синфітоіндикаційного показника антропогенної трансформації. І. В. Хом’як та ін. Екологічні науки. 2020. № 5 (32). Т.1. С. 136–141.
Продромус рослинності України / Д. В. Дубина та ін. Київ: Наукова думка, 2019. 784 с.
Хом’як І. В., Онищук І. П., Медвідь О. В. Зміна вектора динаміки автогенної сукцесії екосистем під впливом скиду зворотних вод. Екологічні науки. 2023. № 1(46). С. 49-52.
Хом’як І. В. Екосистемологія: навчальний посібник. Житомир: Вид-во ЖДУ ім. І. Франка, 2022. 235 с.
Хом’як І. В. Особливості антропогенного впливу на природну динаміку екосистем Українського Полісся. Екологічні науки. 2018. №1(20). Т. 2. С. 69–73.
Динаміка відновлюваної рослинності піщаних кар’єрів Житомирського Полісся. І. В. Хом’як та ін. Екологічні науки. 2021. № 6 (39). С. 204-207.
Хом’як І. В., Шамоніна М. І. Тератрансформаційний потенціал представників роду осокові (Сarex). Тези Всеукраїнської науково-практичної конференції здобувачів вищої освіти і молодих учених “Сталий розвиток країни в рамках Європейської інтеграції”. Житомир: ЖДТУ, 2021. С. 12.
Хом'як І. В. Синтаксономія відновлюваної рослинності кар'єрів Центрального Полісся. Український ботанічний журнал. 2022. 79(3). С. 142–153.
Черняєва О.П., Зеленко І.І.,Лещенко Д.І., Хом’як І. В. Відновлення природної рослинності на порушених екотопах основа для тератрансформаційних моделей. Матеріали ІІ Всеукраїнської науково-практичної конференції «Українське Полісся: проблеми та тренди сучасного розвитку». Ніжин: НДУ ім. Гоголя, 2022. C. 56-59.
Черняєва О. П., Хом’як І. В. Тератрансформаційний потенціал Elymus repens (L.) GOULD. Тези Всеукраїнської науково-практичної конференції здобувачів вищої освіти і молодих учених “Сталий розвиток країни в рамках Європейської інтеграції”. Житомир: ЖДТУ, 2021. С. 18.
Asr E. T., Kakaie R., Ataei M., Mohammadi M. R. T. A review of studies on sustainable development in mining life cycle. J. Clean. Prod. 2019. 229. Р. 213-231.
Baasc A., Kirmer A., Tischer S. Nine years of vegetation development in a postmining site: Effects of spontaneous and spontaneous and assisted site recovery. Journal of Applied Ecology. 2012. 49. Р. 251 – 260.
Bell S. S., Fonseca M. S., Motten L. B. Linking Restoration and Landscape ecology. Restoration Ecology. 1997. V. 5(4). P. 318–323.
Braun-Blanquet J. Grundzüge der Vegetationskund. In: Pflanzensoziologie. Ed. J. Braun-Blanquet. Berlin: Verlag von Julius Springer, 1964. 865 pp.
Bren A., Khomiak I., Khomiak O. Modern tendencies of changes of methodological approaches to studying of the restoration natural vegetation in post-mining areas. Матеріали ІІ Bсеукраїнської науково-практичної конференції «Українське Полісся: проблеми та тренди сучасного розвитку». Ніжин: НДУ ім. Гоголя, 2022. C. 10-12.
Cristea V., Hodisan I., Pop I., Bechis E., Groza G., Galan P. The ecological reconstruction of mining waste dumps. I. The development of spontaneous vegetation. The Botanical Contributions, University of Cluj-Napoca Botanical Garden. 1990. P. 33-38.
Eric R. Pianka. Evolutionary Ecology 7-th edition. 2011. eBook. 513 p. (available from Google) [Electronic resource]. https://books.google.nl/books?hl=nl&lr=&id=giFL5bonGhQC&oi=fnd&pg=PA1&ots=NCcWyqCQGx&sig=u2W5X6yjbDcdXngzIlMc6NNXII#v=onepage&q&f=false (Access date 06.04.2023)
Grime J. P. & Pierce S. The Evolutionary Strategies that Shape Ecosystems. UK: Wiley-Blackwell, 2012. 241 pp.
Guo X. M., Zhang K. J., Yu H. Implementing the system of rural revitalization strategy and systematic understanding. J. Rural Economy. 2018. 01. Р. 1-20.
Hennekens S. M. TURBOVEG for Windows. Version 2. Ed. S.M. Hennekens. Wageningen: Inst. voor Bos en Natur, 2009. 96 pp.
Hobbs R. J. Setting effective and realistic restoration goals: Key directions for research. Restoration Ecology. 2004. 15. Р. 354–357.
Khomiak І., Harbar O., Demchuk N., Kotsiuba I., Onyshchuk I. Above-graund phytomas dynamics in autogenic succession of an ecosystem. Forestry ideas. 2019. Vol. 25. 1 (57). P. 136–146.
Kapets N. V., Barsukov O. O., Vynokurov D. S., Khomyak I. V. Pioneer lichen communities of the Teteriv River Basin (Ukraine). Acta Botanica Hungarica. 2018. 60(3–4). Р. 331–355.
Yu K. Landscape ecological security pattern in biological conservation. Acta Ecol. Sin. 1999. 19. Р. 10-17.
Zhang Q., Zhang T., Li X. Index system to evaluate the quarries ecological restauration. Sustainability. 2018. 10. Р. 3–11.