Ви є тут

ПРОСТОРОВО-ЧАСОВА ДИНАМІКА ФІТОІНДИКАЦІЙНИХ ОЦІНОК КИСЛОТНОСТІ ТА СОЛЬОВОГО РЕЖИМУ ТЕХНОЗЕМІВ НІКОПОЛЬСЬКОГО МАРГАНЦЕВОРУДНОГО БАСЕЙНУ

У результаті досліджень протягом 2012–2014 рр. встановлені закономірності просторової та часової динаміки фітоіндикаційних оцінок кислотності та сольового режиму найбільш типових техноземів Нікопольського марганцеворудного басейну в процесі сільськогосподарської рекультивації: педоземів, дерново-літогенних ґрунтів на сіро-зелених глинах, червоно-бурих глинах та на лесоподібних суглинках. У роботі застосовані фітоіндикаційні шкали
Я. П. Дідуха кислотного (Rc) та сольового (Sl) режимів. Фітоіндикаційні оцінки виконані за регулярною сіткою випробувань, що дозволяє прослідкувати зміни у даній точці простору протягом певного часу. Порівняно обмежений діапазон часу дає можливість описати тренди мінливості за допомогою лінійної моделі. За допомогою коефіцієнтів лінійної залежності фітоіндикаційних оцінок від часу в конкретній точці простору ми можемо показати просторову варіабельність часової динаміки фітоіндикаційних показників. Варіювання вільного члена b вказує на ретроспективні патерни кислотності у межах ділянок техноземів за рік до початку досліджень (стартові умови). В усіх типах техноземів кислотність створює регулярні просторові патерни, але вони змінюються у часі. Особливості просторового варіювання коефіцієнта α вказують на те, що ділянки з підвищеною кислотністю мають тенденцію до її зменшення, а зі зменшеною – навпаки, до її збільшення. Показано, що умови кислотності техноземів знаходяться у діапазоні від субацидофільних до нейтрофільних. Найменший рівень кислотності едафотопу характерний для педоземів (рН = 6,25–6,50), а найбільший – для дерново-літогенних ґрунтів на лесоподібних суглинках (рН = 6,53–6,86). Сольовий режим техногенних едафотопів є сприятливим для семіевтрофів та евтрофів. Для оцінок сольового режиму також характерні специфічні просторові патерни, які змінюються у часі. Кожний тип техноземів характеризується специфічними просторовими патернами варіювання показників сольового режиму. Особливості полягають у розмірах та формі однорідних за цим показником ділянок (областей з регулярно підвищеними або пониженими значеннями фітоіндикаційної ознаки), а також їх взаємному розміщенні та контрастності границь. Так, для дерново-літогенних ґрунтів на сіро-зелених глинах характерні обмежені ділянки зі значно підвищеними та значно пониженими значеннями оцінок сольового режиму. В техноземів усіх типів показники кислотного та сольового режимів створюють регулярні просторові патерни, які змінюються у часі. Ці патерни вказують на наявність автоколивальних просторово-часових процесів у техноземах ендогенної природи, що підтверджує формування в них механізмів функціональної цілісності, які у кінцевому рахунку притаманні природним ґрунтам.

Ключові слова: техноземи, фітоіндикація, екологічні режими, кислотність, сольовий режим, просторове варіювання.

 

Посилання: 
  1. Millennium Ecosystem Assessment, 2005. Ecosystems and Human Well-being: Synthesis. Island Press, Washington, DC.
  2. Global consequences of land use / Foley A. et al. Science. 2005. Vol. 309. P. 570. URL: https://doi.org/10.1126/ science.1111772.
  3. Забалуєв В.О., Таріка О.Г., Надтока Р.І. Умови, що визначають стійкість і стабільну продуктивність багаторічних культурфітоценозів на штучних едафотопах рекультивованих земель. Вісник Харківського національного аграрного університету. 2002. №.1. С. 211–213.
  4. Забалуєв В.О. Едафо-фітоценотичне обґрунтування формування і функціонування стійких агроекосистем на рекультивованих землях Степу України: дис... д-ра наук: 03.00.16. Київ, 2006. 361 c.
  5. Екологія техноземів: монографія / Жуков О.В. та ін. Дніпро: Журфонд, 2017. 442 с.
  6. Демидов А.А., Кобец А.С., Грицан Ю.И., Жуков А.В. Пространственная агроэкология и рекультивация земель: монография. Днепропетровск: Изд-во «Свидлер А.Л.», 2013. 560 с. URL: DOI: 10.13140/RG.2.1.5175.5040
  7. Єтеревська Л.В., Момот Г.Ф., Лехцієр Л.В. Рекультивовані ґрунти: підходи до класифікації і систематики. Ґрунтознавство. 2008. Т. 9. № 3–4. С.147–150.
  8. Зверковский В.Н. Биогеоценологическое обоснование лесной рекультивации земель, нарушенных угольной промышленностью в степной зоне Украины: дисс. ... д-ра биол. наук: 03.00.16. Днепропетровск, 1999. 566 с.
  9. Бекаревич Н.Е., Масюк Н.Т. Эколого-биологические предпосылки сельскохозяйственного освоения участков открытых разработок в Никопольском марганцеворудном бассейне. Почвы Днепропетровской области и пути их рационального использования. Дніпропетровськ: Промінь, 1966. С. 69–74.
  10. Масюк Н.Т. Введение в сельскохозяйственную экологию: учеб. пособие. Днепропетр. с.-х. ин-т. Днепропетровск, 1989. 192 с.
  11. Травлеев А.П. Научные основы техногенной биогеоценологии. Биогеоценологические исследования техногенных ландшафтов степной Украины. Днепропетровск, ДГУ, 1989. С. 4–9.
  12. Узбек І.Х. Еколого-біологічна оцінка едафотопів техногенних ландшафтів степової зони України: автореф. дис… д-ра біол. наук: 03.00.16. Дніпропетровськ, 2001. 36 с.
  13. Грицан Ю.І., Демидов О.А., Жуков О.В. Екологічне різноманіття агробіогеоценозів як передумова впровадження системи точного землеробства на рекультивованих землях. Структурна перебудова та екологізація економіки в контексті переходу України до збалансованого розвитку. Матер. ІІІ Українського екологічного конгресу. 10–11 грудня. Київ: Центр екологічної освіти та інформації, 2009. С. 75–78.
  14. Anand M., Tucker B.C., Desrochers R. Ecological monitoring of terrestrial ecosystem recovery from man-made perturbation: assessing community complexity Proceedings of the 10−th International Conference on Modelling, Monitoring and Management of Air Pollution. July 1–3. 2002, Segovia, Spain. WIT Press, Southampton, UK. 2002. P. 341–350.
  15. Андроханов В.А., Овсянникова С.В., Курачев В.М. Техноземы: свойства, режимы, функционирование. Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 2000. 200 с.
  16. Бекаревич М.О., Масюк М.Т. Техногенні екосистеми та основні напрямки їх оптимізації. Біогеоценологічні дослідження на Україні: Тези доп. респ. наради АН УРСР. Львів, 1975. С. 166–167.
  17. Маслікова К.П. Екологічна структура рослинного покриву техноземів Нікопольского марганцеворудного басейну. Вісник Дніпропетровського державного аграрно-економічного університету. 2017. №4 (46). С. 77–88.
  18. Дідух Я.П. Основи біоіндикації. Київ: Наукова думка, 2012. 344 с.
  19. Austin M.P. Non-linear species response models in ordination. Vegetatio. 1976. Vol. 33. P. 33–41.
  20. Austin M.P. Vegetation and Environment: Discontinuities and Continuities. Vegetation Ecology, Second Edition. Eddy van der Maarel and Janet Franklin. John Wiley & Sons, Ltd. Published 2013 by John Wiley & Sons, Ltd. 2013. P. 52–84.
  21. Austin M.P., Nicholls A.O., Margules C.R. Measurement of the realized qualitative niche: environmental niches of five Eucalyptus species. Ecol. Monogr. 1990. Vol. 60. P. 161–177.
  22. Didukh Ya.P. The ecological scales for the species of Ukrainian flora and their use in synphytoindication. Kyiv: Phytosociocentre, 2011. 254 p.
  23. Landolt E. Okologische Zeigerwerts zur Schweizer Flora. Veroff. Geobot. Inst. ETH. Zurich. 1977. N 64. P. 1–208.
  24. Ellenberg H. Zeigerwerte der Gefässpflanzen Mitteleuropas. Scripta geobotanica. Göttingen, 1974. Vol. 9. 197 p.
  25. Ellenberg H. Zeigerwerte von Pflanzen in Mitteleuropa. Scripta Geobotanica, 1992. –N 18. 358 p.
  26. Buzuk G.N. Phytoindication with ecological scales and regression analysis, environmental index. Bulletin of Pharmacy. 2017. Vol. 2(76). P. 31–37.
  27. Ter Braak C. J. F. Canonical correspondence analysis, A new eigenvector technique for multivariate direct gradient analysis. Ecology. 1986. Vol. 67. P. 1167–1179.
  28. Ter Braak C. J. F., Gremmen N. J. M. Ecological amplitudes of plant species and the internal consistency of Ellenberg's indicator values for moisture. Vegetatio. 1987. Vol. 69. P. 79–87.
  29. Ter Braak C.J.F., Looman C.W.N. Weighted averaging, logistic regression and the Gaussian response model. Vegetatio. 1986. Vol. 65. P. 3–11.
  30. Diversity of Diatom epilithons and quality of water from the subbasin of Oued Mina (district of Tiaret, Algeria) / Negadi M. et al. Ukrainian Journal of Ecology. 2018. Vol. 8(1). P. 103–117. URL: doi: 10.15421/2017_194
  31. Phylogenetic diversity of plant metacommunity of the Dnieper river arena terrace within the ‘"Dnieper-Orilskiy’" nature reserve / Zhukov O. et al. Ekológia (Bratislava). 2017. Vol. 36 (4). P. 352–365. URL: DOI:10.1515/eko-2017-0028
  32. Smart S.M., Scott W.A. Bias in Ellenberg indicator values – problems with detection of the effect of vegetation type. Journal of Vegetation Science. 2004. Vol. 15. P. 843–846.
  33. Wamelink G.W.W., Joosten V., Dobben H.F. van, Berendse F. Validity of Ellenberg indicator values judged from physico-chemical field measurements. J. Veg. Sci. 2002. Vol. 13. P. 269–278.
  34. Otýpková Z. The influence of sample plot size on evaluations with Ellenberg indicator values. Biologia. 2009. Vol. 64(6). P. 1123–1128.
  35. Zhukov O.V., Kunah O.M., Dubinina Y.Y. Sensitivity and resistance of communities, evaluation on the example of the influence of edaphic, vegetation and spatial factors on soil macrofauna. Biosystems Diversity. 2017. Vol. 25(4). P. 328–341. URL: doi:10.15421/011750
  36. Zhukov A., Zadorozhnaya G. Spatial heterogeneity of mechanical hardness of replantozems. Principles of ecology. 2017. Vol. 6(3). P. 66-80. URL: DOI: 10.15393/j1.art.2017.6322
  37. Ewald J. The sensitivity of Ellenberg indicator values to the completeness of vegetation relevés. Basic Appl Ecol. 2003. Vol. 4(6). P. 507–513.
  38. Rosenzweig M. L. Species Diversity in Space and Time. Cambridge, UK, Cambridge University Press, 1995. 386 p.
  39. Szymura T. H., Szymura M., Macioł A. Bioindication with Ellenberg's indicator values: A comparison with measured parameters in Central European oak forests. Ecological Indicators. 2014. Vol. 46. P. 495–503. URL: DOI: 10.1016/j.ecolind.2014.07.013
  40. Zhukov O.V., Kunah O. M., Dubinina Y.Y., Ganzha D. S. Diversity and phytoindication ability of plant community. Ukrainian Journal of Ecology. 2017. Vol. 7(4). P. 81–99.
  41. Zelený D., Schaffers A. P. Too good to be true, pitfalls of using mean Ellenberg indicator values in vegetation analyses. J. Veg. Sci. 2012. Vol. 23(3). P. 419–431.
  42. Zhukov O.V., Potapenko O.V. Environmental impact assessment of distribution substations, the case of phytoindication. Ukrainian Journal of Ecology. 2016. Vol. 7(1). P. 5–21.

 

Завантажити статью: 
ДолученняРозмір
PDF icon maslikova-agro-1-2018-115-128.pdf (33)1.95 МБ