Фитоадаптивная типизация техногенных экотопов
Определены концептуальные положения и предложена обобщенная блок-схема фитоадаптивной типизации техногенных экотопов; выделено четыре типа техногенных экотопов по фитоэкологическому соответствию: неадаптивные, узкоадаптивные, ограниченноадаптивные, широкоадаптивные; приведена их краткая характеристи...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Промышленная ботаника |
|---|---|
| Дата: | 2012 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Донецький ботанічний сад НАН України
2012
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/67421 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Фитоадаптивная типизация техногенных экотопов / А.З. Глухов, А.И. Хархота, С.И. Прохорова, И.В. Агурова // Промышленная ботаника. — 2012. — Вип. 12. — С. 3-11. — Бібліогр.: 30 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-67421 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Глухов, А.З. Хархота, А.И. Прохорова, С.И. Агурова, И.В. 2014-09-06T10:23:07Z 2014-09-06T10:23:07Z 2012 Фитоадаптивная типизация техногенных экотопов / А.З. Глухов, А.И. Хархота, С.И. Прохорова, И.В. Агурова // Промышленная ботаника. — 2012. — Вип. 12. — С. 3-11. — Бібліогр.: 30 назв. — рос. 1728-6204 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/67421 581.9:581.52 Определены концептуальные положения и предложена обобщенная блок-схема фитоадаптивной типизации техногенных экотопов; выделено четыре типа техногенных экотопов по фитоэкологическому соответствию: неадаптивные, узкоадаптивные, ограниченноадаптивные, широкоадаптивные; приведена их краткая характеристика. Conceptual issues are defined and a generalized block diagram of the phytoadaptive typization of technogenic ecotopes is suggested; four types of technogenic ecotopes are determined in relation to their phytoecological suitability: non-adaptive, narrow-adaptive, limited-adaptive, broad-adaptive ones; their brief description is given. ru Донецький ботанічний сад НАН України Промышленная ботаника Фитоэкологические исследования Фитоадаптивная типизация техногенных экотопов Фітоадаптивна типізація техногенних екотопів Phytoadaptive typization of technogenic ecotopes Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Фитоадаптивная типизация техногенных экотопов |
| spellingShingle |
Фитоадаптивная типизация техногенных экотопов Глухов, А.З. Хархота, А.И. Прохорова, С.И. Агурова, И.В. Фитоэкологические исследования |
| title_short |
Фитоадаптивная типизация техногенных экотопов |
| title_full |
Фитоадаптивная типизация техногенных экотопов |
| title_fullStr |
Фитоадаптивная типизация техногенных экотопов |
| title_full_unstemmed |
Фитоадаптивная типизация техногенных экотопов |
| title_sort |
фитоадаптивная типизация техногенных экотопов |
| author |
Глухов, А.З. Хархота, А.И. Прохорова, С.И. Агурова, И.В. |
| author_facet |
Глухов, А.З. Хархота, А.И. Прохорова, С.И. Агурова, И.В. |
| topic |
Фитоэкологические исследования |
| topic_facet |
Фитоэкологические исследования |
| publishDate |
2012 |
| language |
Russian |
| container_title |
Промышленная ботаника |
| publisher |
Донецький ботанічний сад НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Фітоадаптивна типізація техногенних екотопів Phytoadaptive typization of technogenic ecotopes |
| description |
Определены концептуальные положения и предложена обобщенная блок-схема фитоадаптивной типизации техногенных экотопов; выделено четыре типа техногенных экотопов по фитоэкологическому соответствию: неадаптивные, узкоадаптивные, ограниченноадаптивные, широкоадаптивные; приведена их краткая характеристика.
Conceptual issues are defined and a generalized block diagram of the phytoadaptive typization of technogenic ecotopes is suggested; four types of technogenic ecotopes are determined in relation to their phytoecological suitability: non-adaptive, narrow-adaptive, limited-adaptive, broad-adaptive ones; their brief description is given.
|
| issn |
1728-6204 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/67421 |
| citation_txt |
Фитоадаптивная типизация техногенных экотопов / А.З. Глухов, А.И. Хархота, С.И. Прохорова, И.В. Агурова // Промышленная ботаника. — 2012. — Вип. 12. — С. 3-11. — Бібліогр.: 30 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT gluhovaz fitoadaptivnaâtipizaciâtehnogennyhékotopov AT harhotaai fitoadaptivnaâtipizaciâtehnogennyhékotopov AT prohorovasi fitoadaptivnaâtipizaciâtehnogennyhékotopov AT agurovaiv fitoadaptivnaâtipizaciâtehnogennyhékotopov AT gluhovaz fítoadaptivnatipízacíâtehnogennihekotopív AT harhotaai fítoadaptivnatipízacíâtehnogennihekotopív AT prohorovasi fítoadaptivnatipízacíâtehnogennihekotopív AT agurovaiv fítoadaptivnatipízacíâtehnogennihekotopív AT gluhovaz phytoadaptivetypizationoftechnogenicecotopes AT harhotaai phytoadaptivetypizationoftechnogenicecotopes AT prohorovasi phytoadaptivetypizationoftechnogenicecotopes AT agurovaiv phytoadaptivetypizationoftechnogenicecotopes |
| first_indexed |
2025-11-25T23:32:36Z |
| last_indexed |
2025-11-25T23:32:36Z |
| _version_ |
1850582860874907648 |
| fulltext |
ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2012, вып. 12 3
ФИТОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
УДК 581.9:581.52
А.З. Глухов, А.И. Хархота, С.И. Прохорова, И.В. Агурова
ФИТОАДАПТИВНАЯ ТИПИЗАЦИЯ ТЕХНОГЕННЫХ ЭКОТОПОВ
техногенные экотопы, типизация, фитоэкологическое соответствие, адаптация, спонтанное
зарастание
Введение
Интенсивное развитие промышленности в мире, наряду с позитивным эффектом, приводит
к неблагоприятным последствиям, проявлением которых являются экологические проблемы.
Наиболее актуальные из них – это гармонизация взаимоотношений между человеком и приро-
дой, ликвидация или уменьшение негативных изменений под влиянием антропо-техногенной на-
грузки на окружающую среду, которые связаны с нарушением целостности биогеоценотического
покрова, деградацией природных ландшафтов и сопровождаются возникновением техногенных
земель, где спонтанно протекают сукцессии биологических сообществ. Они отличаются особен-
но высоким уровнем антропогеогенеза в дестабилизации окружающей среды. Один из основных
источников этого влияния – добыча полезных ископаемых. На нарушенных горнодобывающей
промышленностью территориях и прилегающих к ним участках происходит деструкция почв
и растительного покрова, геологического строения, коренное изменение гидрогеологических и
экологических условий. Причем масштабы косвенного воздействия зачастую превышают в не-
сколько раз прямые нарушения.
Большие площади техногенных земель, их негативное влияние на окружающую среду ста-
вит проблему оптимизации и фиторекультивации этих территорий в ранг очень важных и ак-
туальных. В связи с этим большое значение приобретает определение современного состояния
экологических условий, возможности, направления и темпов восстановления их растительного
покрова. В результате техногенного вторжения человека в природные экосистемы формируются
специфические экотопы, характеризующиеся неоднородностью и своеобразием экологических
условий, особенно эдафотопов и аэротопов. Они представляют собой своеобразную арену для
первичного становления и развития растительного покрова. Актуальным является исследование
популяций, группировок спонтанно поселившихся видов растений, их адаптаций в контексте ти-
пизации техногенных экотопов по их фитоэкологическому соответствию с целью прогнозирова-
ния динамики их состояния, определения возможности и направления биологической рекульти-
вации нарушенных земель.
Цель
Целью настоящей работы является определение концептуальных положений фитоадаптив-
ной типизации техногенных экотопов и проведение их типизации по признаку фитоэкологиче-
ского соответствия.
Объекты, материалы и методика исследований
Объект исследования – естественная растительность техногенных территорий. В основу
работы положены материалы исследований и наблюдений авторов. Полевые исследования про-
водили в течение 1966–2012 гг. на территориях индустриальных регионов Украины и России
(Донбасс, Кривбасс, Приднепровье, Львовско-Волынский угольный бассейн, Подмосковье,
Урал). Материалы собирали в процессе рекогносцировочно-маршрутных, детально-маршрутных
© А.З. Глухов, А.И. Хархота, С.И. Прохорова, И.В. Агурова
ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2012, вып. 124
и полустационарных исследований. Изучение растительного покрова техногенных территорий
проводили в соответствии с общепринятыми методами флористики и геоботаники.
Процессы естественного зарастания породных субстратов горнорудных разработок относят-
ся к сингенетическим сукцессиям растительности. При исследовании естественного зарастания
различных неоэдафотопов особое внимание обращали на видовой состав, покрытие, встречае-
мость и насыщенность. Тщательное изучение указанных аналитических признаков позволило
ближе подойти не только к выявлению качественного своеобразия, возрастных этапов сингенеза
на различных стадиях становления растительного покрова, но и определить лимитирующие фак-
торы, ограничивающие фитоэкологическое соответствие различных техногенных экотопов.
Исследование фитопригодности техногенных неоэдафотопов породных отвалов угольных
шахт, карьерно-отвальных комплексов горнорудных разработок и других нарушенных земель про-
водили путем комплексного изучения их физико-химической и минералогической основы, есте-
ственного процесса самозарастания, эколого-биологического анализа видового состава [1, 2, 10]
и индикационно-диагностической оценки формирующихся растительных группировок [7, 22, 24].
Результаты исследований и их обсуждение
К техногенным экотопам обычно относят экотопы, возникшие в процессе промышленной
деятельности человека, вызвавшей катастрофические или коренные изменения в растительном
покрове [3, 7, 12]. Они приурочены к территориям карьерно-отвальных комплексов, горнорудных
разработок, промышленных предприятий, отвалов угольных шахт, шлакоотвалов, золоотвалов,
шламоотстойников и т.п. В силу этого экологические условия их (в частности, эдафотоп, аэро-
топ), как правило, не имеют природных аналогов. Приведем в нашем понимании дефиницию
«техногенный экотоп». Техногенный экотоп – это совокупность измененных техногенезом абио-
тических условий среды данного участка, представляющего собой первичное или вторичное ме-
стообитание для заселения растений и формирования растительных группировок.
Приоритетной задачей на современном этапе развития экологического направления про-
мышленной ботаники является определение фитопригодности техногенных экотопов через уста-
новление биоэкологических адаптаций отдельных видов и растительных группировок к новым,
часто экстремальным, экологическим условиям [6]. Это направление основывается на концепции
специфичности и динамичности экологических параметров техногенно трансформированной
среды как основополагающем факторе, с которым связана выработка стратегий выживания рас-
тений в стрессовых условиях местообитаний [7].
Несмотря на флористический и геоботанический интерес к техногенно трансформирован-
ным территориям [3, 4, 18–20, 25–29], проблема фитоэкологического соответствия техногенных
экотопов, в частности вопрос типизации их большого разнообразия, не получила должного осве-
щения. Ранее нами была предпринята попытка типизации техногенных территорий по фитоэко-
логическому соответствию их эдафотопов [7].
На основе специально проведенного анализа результатов многолетних широкомасштаб-
ных флористических и геоботанических исследований нарушенных промышленностью земель
различных категорий нами определены основные концептуальные положения фитоадаптивной
типизации техногенных экотопов.
Основной постулат – единство растений и среды их обитания [5, 17].
Необходимо исходить из биогеоценотических принципов и системного подхода при вы-
делении и сведении различных техногенных экотопов в определённые типы по общим
признакам их фитоэкологического соответствия.
Фитоэкологическое соответствие техногенных экотопов – это наличие пригодных усло-
вий для роста и развития растений относительно их биоэкологических требований.
Техногенные экотопы являются результатом беспрерывного действия во времени и про-
странстве абиотических и биотических факторов и мощного трансформирующего влия-
ния антропогенного фактора, отражающего промышленную деятельность человека.
ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2012, вып. 12 5
Существующая взаимосв язь между физико-химическими характеристиками субстратов
и процессами сингенеза растительности на эдафотопах техногенного происхождения
даёт возможность использовать фитокомпоненту как интегральный показатель состоя-
ния техногенных экотопов и формирующихся биогеоценозов в целом.
Фитоэкологическое соответствие различных типов техногенных экотопов проявляется
в их экологическом объёме и видовой ёмкости.
Дифференцированная оценка фитопригодности техногенных земель проводится с учё-
том расположения их в различных природных зонах.
Наши многолетние фитоэкологические исследования в индустриальных регионах дают воз-
можность утверждать, что сосудистые растения проявляют свой биоэкологический потенциал
в экстремальных условиях техногенной среды, приспосабливаясь к ней в соответствии со своими
биологическими и экологическими особенностями. Так, в техногенных экотопах рост, развитие
и даже внешний вид растений (габитус) зависят от того, в какой степени отвечают экологические
условия местообитания требованиям тех или иных видов растений.
При определении типов техногенных экотопов по признаку фитоэкологического соответ-
ствия нами были приняты и обоснованы следующие критерии их обобщённой характеристики:
основные лимитирующие факторы, ограничивающие рост растений; естественное зарастание;
экологический объём и видовая ёмкость.
Лимитирующие факторы. Растения нельзя отделить от конкретной среды, которая окру-
жает их и вместе с которой они образуют единую систему [30]. Жизненные возможности их
обеспечиваются условиями местообитания и лимитируются комплексом экологических факто-
ров, количество и разнообразие которых близко к необходимому организму минимуму [9, 11].
«Любое условие, приближающееся к пределу толерантности или превышающее его, называется
лимитирующим условием, или лимитирующим фактором» [11, с. 248].
Исходя из закона единства «организм – среда», по В.И. Вернадскому [5], жизнь развивается
в совокупном единстве среды и населяющих её организмов. А поскольку отношения организма
и его среды системны, действует принцип экологического соответствия: форма существования
организма всегда соответствует условиям его жизни [17]. С учетом этих закономерностей, на
основе многолетних фитоэкологических исследований нарушенных промышленностью земель
установлено, что с ними связано большое разнообразие специфичных местообитаний, представ-
ляющих собой неоэдафотопы для поселения различных видов растений, которые характеризу-
ются неодинаковым соответствием экологических условий генетической предопределенности,
биоэкологическому потенциалу растительных организмов. При этом были выявлены основные
лимитирующие факторы, ограничивающие вегетацию растений в техногенных экотопах.
В техноэкосистемах совокупность лимитирующих факторов воздействует сильнее все-
го на те фазы развития растений, которые имеют «наименьшую экологическую валентность»
(по Н.Ф. Реймерсу) [17, 21] – температура, вода, реакция почвенного раствора, засоление, токси-
ческие химические продукты выветривания (например, образование серной кислоты при окисле-
нии пирита) и находятся в зоне пессимума (угнетения).
Во всех вскрышных горных породах остро ощущается недостаток питательных веществ,
особенно азота, и формируется нестабильный гидрологический режим. Выявлены и специфи-
ческие ограничивающие условия. В глинистых породах к их числу относятся неблагоприятные
физические свойства и соленосность, а в некоторых их разновидностях – присутствие закисно-
го железа и пирита. В неоэдафотопах, сложенных углистыми пиритсодержащими сланцами или
глинами (на терриконах угольных шахт) процесс окисления сульфидов сопровождается не только
образованием сильной минеральной кислоты, но и повышением температуры, часто наблюдается
самовозгорание углистых пород. В песчаных отложениях особенно сильно выражены недостаток
питательных веществ и крайне неблагоприятные водные свойства. Среди лессовидных и красно-
бурых суглинков встречаются неблагоприятные засоленные разновидности.
ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2012, вып. 126
Приведем в качестве примера экологический ряд вскрышных пород по мере возрастания
количества и степени проявления ограничивающих факторов: лессовидные суглинки → красно-
бурые суглинки → песчано-глинистые отложения → зеленовато-серые мергелистые глины →
лессовидные и красно-бурые засоленные суглинки → красно-бурые глины → зеленовато-серые
бескарбонатные плотные глины → чистые третичные и четвертичные песчаные отложения →
третичные чёрные сланцевые глины [9]. Этот ряд показывает, что по мере возрастания напряжен-
ности лимитирующих факторов неоэдафотопов, сложенных этими породами, сужается диапазон
фитоэкологического соответствия техногенных экотопов.
Таким образом, проявление комплекса лимитирующих факторов может служить отличитель-
ным признаком фитоэкологического соответствия различных техногенных экотопов, характеризует
их специфику и адаптивную дифференциацию для освоения определенными биоэкологическими
группами растений с широким диапазоном толерантности к экстремальным условиям среды.
Естественное зарастание. Естественная растительность – это основной интегральный по-
казатель при определении фитоэкологического соответствия техногенных экотопов различных
типов. Под естественной растительностью мы понимаем формирующиеся в условиях данных
экотопов растительные группировки из спонтанно поселяющихся видов растений. Саморазвитие
фитоценозов в первичных экотопах антропогенного происхождения классифицировано нами как
антропогенный сингенез [12, 22].
Колонизация растениями техногенных экотопов происходит в три фазы: попадание диа-
спор, прорастание их и выживание, формирование популяций и клонов. Эти фазы являются,
по существу, первой стадией формирования растительности. Последующие стадии, характер
и темпы естественного зарастания техногенных экотопов определяются их возрастом, физико-
химическим состоянием эдафотопов, их лимитирующими факторами, особенностями рельефа,
микроклимата, эрозией, флористическим окружением, возможностью миграции новых видов,
их экотопическим отбором и адаптацией [7, 16, 17, 22].
Главной особенностью естественной растительности техногенных экотопов является сукцес-
сионная динамичность с выраженным преобладанием процессов сингенеза. Для сингенетиче-
ских процессов, происходящих в специфических условиях этих экотопов, характерны значи-
тельная продолжительность, определённая последовательность стадий и фаз, адаптивное раз-
мещение растений различных жизненных форм и экологических групп, формирование ценозов
со специфическими структурно-функциональными особенностями [22]. По флористическому и
фитоценотическому составу они носят зональный отпечаток [7, 18–20]. В формировании фло-
ристического состава принимают участие, кроме эвритопных сорных видов, типичные степные,
петрофильные, опушечно-лесные и луговые растения. Одним из основных признаков флоры тех-
ногенных экотопов является её крайняя бедность, что свидетельствует о глубокой антропогенной
трансформации аборигенных флор [3].
Следовательно, характер естественной растительности, видовой состав и пространственная
приуроченность спонтанных растительных группировок к техногенным экотопам различных ти-
пов может отражать их потенциальную фитопригодность.
Экологический объём и видовая ёмкость. В геоботанической литературе достаточно обо-
снованным и общепринятым является положение, устанавливающее прямую зависимость эко-
логического объёма местообитания и его видовой ёмкости на первых этапах формирования фи-
тоценозов [8, 9, 13, 14]. Так, Л.Г. Раменский отмечал [13, 14], что чем суровее условия среды,
тем большую роль для растений, внедряющихся на данную территорию, играет прямое влияние
экологических условий и тем меньшее значение имеет конкуренция видов.
Уточним, что под экологическим объёмом местообитания понимается [8] совокупность всех
факторов местообитания, обуславливающих возможность поселения в его пределах большего
или меньшего количества видов растений с различными биоэкологическими особенностями.
Видовую ёмкость местообитания определяет общее количество видов, нормально произрастаю-
щих в условиях данного местообитания.
ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2012, вып. 12 7
Следовательно, если условия техногенного экотопа крайне суровы, т.е. он имеет весьма
узкий экологический объём, то соответствие для развития может получить всего лишь один ха-
рактерный вид одной экологической группы. Если условия экотопа менее суровы, т. е. имеют
широкий экологический объём, то он оказывается благоприятным для нескольких или многих
видов растений. В связи с этим в некоторых первичных техногенных экотопах с узким экологи-
ческим объёмом формируются в процессе сингенеза преимущественно чистые или маловидо-
вые группировки, а в экотопах с широким экологическим объёмом – смешанные, многовидовые.
В случае, если условия экотопа быстро меняются в направлении возрастания напряженности
лимитирующих, ограничивающих факторов (засоление, повышение кислотности, накопление
токсичных веществ при выветривании пород и т.п.), то количество видов здесь уменьшается
и многовидовая группировка может перейти в маловидовую или одновидовую группировку.
Освоение первичных экотопов с весьма узким экологическим объёмом и крайне значительным
проявлением нескольких ограничивающих факторов, как правило, происходит с участием в син-
генезе только специфических антропотолерантных видов с узкой экологической амплитудой, ко-
торая наиболее полно соответствует количественному и качественному диапазону ограничиваю-
щих факторов. Например, на эдафотопах из соленосных глинистых отложений могут поселяться
солеустойчивые гликофиты, гликогалофиты и псевдогалофиты с гидрологической амплитудой
от мезофитов до ксерофитов.
Таким образом, фитоэкологическое соответствие различных техногенных экотопов проявля-
ется в их экологическом объеме и видовой ёмкости. В целом, освоение сосудистыми растениями
техногенных экотопов зависит от их деструкции и стрессово-адаптивных возможностей видов.
Исходя из приведенных концептуальных положений и критериев по выделению типов тех-
ногенных экотопов относительно их фитоэкологического соответствия, нами разработана фитоа-
даптивная типизация техногенных экотопов (рис.).
Выделено четыре типа техногенных экотопов по признаку их фитоэкологического соот-
ветствия: I тип – неадаптивные, II тип – узкоадаптивные, III тип – ограниченноадаптивные,
IV тип – широкоадаптивные. Ниже приводим краткую характеристику этих типов.
І ТИП – неадаптивные – это экотопы, полностью непригодные для произрастания растений.
Характеризуются неблагоприятными физическими свойствами субстрата, повышенной засолен-
ностью, рН менее 3,5 или более 10. Сосудистые растения в таких условиях обычно полностью
отсутствуют, либо представлены единичными, чаще всего нежизнеспособными, экземплярами.
Неадаптивные экотопы распространены на техногенных новообразованиях, например, шламо-
вые накопители, хвостохранилища и отстойники промышленных предприятий и т.д.
ІI ТИП – узкоадаптивные. Эти экотопы характеризуются специфическим субстратом (силь-
нокаменистой фракцией, сильно-, слабозасолённым или незасоленным субстратом), рН 5,5 – 9,0.
Для данного типа характерны антропотолерантные эвритопные пионерные виды, а также растения
с узкой экологической амплитудой, индицирующие те или иные неблагоприятные параметры суб-
страта. Примеры: экотопы отвалов угольных шахт, по добыче мергеля, мела, глинистые соленосные
отложения, шлаковые отвалы металлургических заводов на ранних (первых) стадиях зарастания.
Так, на шлаковых отвалах металлургических заводов, «свежих» породных отвалах угледобываю-
щих промышленных предприятий флора и растительность обычно не стабилизированы, наблю-
даются инициальные фазы развития открытых ценозов. Более-менее устойчивые заросли обра-
зуют Gypsophila paulii Klokov, G. perfoliata L., G. scorzonerifolia Ser., указывая на повышенное за-
соление и бедность субстрата. Встречаются также Diplotaxis tenuifolia (L.) DC., Xanthium albinum
(Widder) H. Scholz, Kali tamariscina (Pall.) Akhani & E.H. Roalson и др.
ІІІ ТИП – ограниченноадаптивные. Данный тип характеризуется неблагоприятными физически-
ми свойствами субстрата: низкая воздухообеспеченность; содержание каменистой фрак ции > 10 %,
содержание солей < 1 г / 100 г, рН = 4 – 5. Растительность представлена в основном пионерными
видами (мало-, одновидовые простые группировки) с фрагментарным или групповым разме-
щением растений. Это экотопы отвалов угольных шахт и других техногенных новообразований
ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2012, вып. 128
Ри
с.
О
бо
бщ
ен
на
я
бл
ок
-с
хе
ма
ф
ит
оа
да
пт
ив
но
й
ти
пи
за
ци
и
те
хн
ог
ен
ны
х
эк
от
оп
ов
-
;
,
,
~
7
0
%
;
>
2
,0
/1
00
;
=
5
,5
–
8
,0
;
-,
;
;
/
(1
–
5
,
1
0
)
II
-
; ;
;
;
>
8
0
%
;
>
2
/
10
0
;
10
<
<
3
,5
;
/
-
;
,
,
>
1
0
%
;
>
1
,0
/1
00
;
=
4
,0
–
5
,0
;
-,
;
;
/
(1
0
–
20
)
II
;
;
-
;
;
,
-
;
;
<
2
0
%
;
<
0
,3
/
10
0
;
=
5
,5
–
7
,5
/
(3
5
–
40
)
IV
I
ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2012, вып. 12 9
на стадии вымывания; обочины автодорог; промплощадки предприятий, например, металлурги-
ческих, коксохимических и химических заводов, ртутного комбината; участки после городского
строительства (свалки строительного мусора, пустыри). Например, на 8–10-й год после прекра-
щения использования золоотвалов тепловых электростанций там изредка поселяются некоторые
представители травянистых растений: Amaranthus blitoides S. Watson, Polygonum aviculare L.,
Echium vulgare L., Kali tamariscina, Melilotus officinalis (L.) Pall., Xanthium albinum, которые встре-
чаются отдельными особями и небольшими группами. Насыпи дорог спонтанно зарастают ви-
дами аборигенной флоры: Poa compressa L., Elytrigia repens (L.) Nevski, Tanacetum vulgare L.
К ним присоединяются другие степные и рудеральные виды, такие, как: Plantago lanceolata L.,
Cichorium intybus L., Ajuga genevensis L., Taraxacum officinale Wigg., Artemisia absinthium L.,
Daucus carota L. и др. Общее проективное покрытие травостоя насыпи 50–60 %, ближе к по-
лотну дороги уменьшается до 2–5 %. На промплощадках, индустриальных пустырях и свалках
повсеместно встречаются Amaranthus blitoides, A. retroflexus L., Conyza canadensis (L.) Cronq.,
Diplotaxis tenuifolia, Xanthium albinum, спорадически произрастает Hyoscyamus niger L., а также
инвазивные адвентивные виды – Cyclachaena xanthiifolia (Nutt.) Fresen., Cardaria draba (L.) Desv.,
Galinsoga parviflora Cav. и др.
ІV ТИП – широкоадаптивные. Группа экотопов с полным фитоэкологическим соответствием
для произрастания растений. Наряду с такими признаками эдафотопа, как нарушение механи-
ческого состава и наличие эрозии, характеризуется благоприятными свойствами – содержание
каменистой фракции менее 20 %, отсутствие засоления, по значению рН – нейтральные или сла-
бощелочные, отсутствие токсичности. Растительность представлена сложными многовидовыми
группировками видов с разной экологической амплитудой. Это экотопы урбанизированных тер-
риторий – свалки, мусорники, пустыри, брошенные земли и газоны; транспортных – желез-
нодорожные насыпи; промышленных предприятий – промышленные пустыри, промплощадки;
техногенных новообразований на поздних стадиях самозарастания. Растительные группировки
различаются в зависимости от того, на какой техногенной территории находится экотоп. Так,
на «старых» отвалах угольных шахт доминирующую роль играют разные виды рудерантов. Мож-
но выделить ассоциации с преобладанием Polygonum aviculare, Amaranthus blitoides, Atriplex
patula L., Xanthium albinum и Cyclachaena xanthiifolia, Atriplex patula и Picris hieracioides L.
Местами к ним присоединяются фитоценозы с доминированием Artemisia absinthium и Melilotus
officinalis, Cichorium intybus и Salvia verticillata L., а также почти чистые заросли Elytrigia repens
и Ambrosia artemisiifolia L. Для карьеров характерны специфические петрофильные виды рас-
тений, свойственные природным обнажениям. Например, карьеры, где проводилась разработка
мергеля, со временем зарастают степными, петрофитными растениями, с долей участия редких,
охраняемых, эндемичных видов родов Thymus, Festuca, Elytrigia, Astragalus, Salvia, Jurinea и др.
Рассмотренные типы техногенных экотопов существенно различаются по растительным
условиям и требуют применения неодинаковых методов по их оптимизации. В зависимости
от общей площади экотопов того или иного типа на определенной техногенной территории,
можно делать обоснованные конкретные рекомендации по ее рекультивации и оптимизации.
Так, если количество неадаптивных экотопов преобладает по площади в территориальном кон-
туре техногенного новообразования, предварительно необходимо провести горнотехническую
рекультивацию с тем, чтобы создать пригодные условия для существования растений. Если же
на территории преобладают широкоадаптивные типы экотопов, с небольшой долей узко- и огра-
ниченноадаптивных, данный участок в дополнительных мероприятиях по рекультивации, скорее
всего, не нуждается, т. к. система, по-видимому, характеризуется достаточной функцией саморе-
гуляции восстановления, иногда лишь целесообразна разработка мероприятий по интенсифика-
ции процессов естественного зарастания.
Заключение
Сосудистые растения как структурный элемент биогеоценозов характеризуются значитель-
ным индикационно-диагностическим потенциалом для оценки и мониторинга динамики фито-
ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2012, вып. 1210
экологического состояния техногенных экотопов. На основании фитоиндикационного оценива-
ния их соответствия выделено четыре типа техногенных экотопов: неадаптивные, узкоадаптив-
ные, ограниченноадаптивные, широкоадаптивные.
Предложенная фитоадаптивная типизация техногенных экотопов даёт возможность упоря-
дочивать научные представления о биоэкологическом потенциале и экологических амплитудах
видов сосудистых растений и их связи с экотопами различных типов, что позволяет составить
прогноз о формировании возможных локальных флор нарушенных техногенезом местообитаний
и тем самым создаёт прочную основу для реального целевого конструирования и моделирования
в области промышленной ботаники, в частности в фиторекультивации техногенных земель.
Важным аспектом практического применения результатов исследования естественного за-
растания техногенных экотопов различных типов является прогнозирование направления рекуль-
тивационных работ и обоснованный подбор ассортимента видов растений для создания устойчи-
вых искусственных фитоценозов в условиях техногенеза.
Актуальность фитоэкологических исследований различных типов экотопов техногенных
территорий носит не только локально-региональный, но и глобальный характер в связи с со-
временной тенденцией всевозрастающей антропогенной трансформации растительного покрова
в различных географических областях. Учёт пространственной неоднородности экологических
условий, оценка роли этого явления и структурно-функциональных особенностей биогеоценозов
в пределах техногенных ландшафтов, а также разработка и реализация приёмов их оптимизации
являются важнейшими задачами, решение которых обеспечит устойчивое развитие сложных тех-
ноэкосистем.
1. Бельгард А.Л. Лесная растительность юго-востока УССР / Александр Люцианович Бельгард.
– Киев: Изд-во Киев. ун-та, 1950. – 264 с.
2. Бельгард А.Л. К вопросу об экологическом анализе и структуре фитоценозов в степи /
А.Л. Бельгард // Вопросы биологической диагностики лесных биогеоценозов Присамарья. –
Днепропетровск: Изд-во Днепропетров. ун-та, 1980. – С. 11–42.
3. Бурда Р.И. Антропогенная трансформация флоры / Раиса Ивановна Бурда. – Киев: Наук.
думка, 1991. – 168 с.
4. Бурда Р.І. Методика дослідження адаптивної стратегії чужорідних видів рослин в урба-
нізованому середовищі: Монографія / Р.І. Бурда, О.А. Ігнатюк. – К.: НЦЕМБ НАН України,
ЗАТ «Віпол», 2011. – 112 с.
5. Вернадский В.И. Биосфера / Владимир Иванович Вернадский. – М.: Мысль, 1974. – 460 с.
6. Глухов А.З. Современная концепция развития промышленной ботаники / А.З. Глухов,
А.И. Хархота // Промышленная ботаника. – 2006. – Вып.6. – С. 3–14.
7. Глухов О.З. Індикаційно-діагностична роль синантропних рослин у техногенному середовищі
/ О.З. Глухов, С.І. Прохорова, Г.І. Хархота. – Донецьк: Вебер (Донецька філія), 2008. – 232 с.
8. Марков В.В. Общая геоботаника / В.В. Марков. – М.: Высш.шк., 1965. – 211 с.
9. Масюк Н.Т. Особенности формирования естественных и культурных фитоценозов на вскрыш-
ных породах в местах произведённой добычи полезных ископаемых / Н.Т. Масюк // Рекульти-
вация земель: Труды Днепропетров. СХИ. – Днепропетровск, 1974. – Т. 26. – С. 62–105.
10. Матвеев Н.М. Оптимизация системы экоморф А.Л. Бельгарда в целях фитоиндикации экотопа
и биотопа / Н.М. Матвеев // Вісник Дніпропетров. ун-ту. – 2003. – Вип. 11, т. 2. – С. 103–163.
11. Одум Ю. Экология: В 2-х т. Пер. с англ. – М.: Мир, 1986. – Т. 1. – 328 с.; Т. 2. – 376 с.
12. Промышленная ботаника / [Е.Н. Кондратюк, В.П. Тарабрин, В.И. Бакланов и др.]. – Киев:
Наук. думка, 1980. – 260 с.
13. Раменский Л.Г. Введение в почвенно-геоботаническое исследование земель / Л.Г. Раменский.
– М.: Сельхозгиз, 1938. – 620 с.
14. Раменский Л.Г. О принципиальных установках, основных понятиях и терминах производ-
ственной типологии земель, геоботаники и экологии / Л.Г. Раменский // Сов. ботаника. – 1935.
– № 4. – С. 25–42.
15. Рева М.Л. Рослинність деяких антропогенних форм рельєфу Донецького кряжу / М.Л. Рева,
Г.І. Хархота // Інтродукція та експериментальна екологія рослин. – 1975. – Вип. 4. – С. 17–24.
16. Рева М.Л. Растительность техногенных земель в Донбассе / М.Л. Рева, А.И. Хархота // Рас-
тения и промышленная среда. – Свердловск: Изд-во Урал. гос. ун-та, 1978. – С. 33–43.
ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2012, вып. 12 11
17. Реймерс Н.Ф. Экология. Теория, законы, принципы и гипотезы / Н.Ф. Реймерс. – М.: Россия
Молодая, 1975. – 367 с.
18. Тохтарь В.К. Сравнение локальных флор техногенных территорий Европы / В.К. Тохтарь,
А.И. Хархота, А. Ростански, Р. Виттиг // Промышленная ботаника. – 2003. – Вып. 3. – С. 7–13.
19. Тохтарь В.К. Анализ флористического состава растительных группировок в техногенных
екотопах юго-востока Украины / В.К. Тохтарь, А.И. Хархота // Збереження біорізноманітності
на південному сході України: матер. наук. конф. (Донецьк, 14 вересня 2004 р.). – Донецьк:
Лебідь, 2004. – С. 94–95.
20. Тохтар В.К. Флори техногенних екотопів та їх розвиток: автореф. дис. на здобуття наук. сту-
пеня д-ра біол. наук: спец. 03.00.05 «Ботаніка» / В.К. Тохтар. – К., 2005. – 32 с.
21. Узбек И.Х. Рекультивация нарушенных земель как устойчивое развитие сложных техноэко-
систем: Монография / И.Х. Узбек, А.С. Кобец, П.В. Волох и др.; под ред. И.Х. Узбека. –
Днепропетровск: Пороги, 2010. – 263 с.
22. Хархота А.И. Становление и структурно-функциональные особенности растительных со-
обществ в техногенных экотопах / А.И. Хархота // Проблемы устойчивости биологиче-
ских систем: Тез. докл. Всесоюз. шк. (Севастополь, 15 – 20 окт. 1990 г.). – Харьков, 1990. –
С. 416–417.
23. Хархота А.И. Об особенностях виталитета популяций растений в техногенных екотопах /
А.И. Хархота // Интродукция и акклиматизация растений. – 1993. – Вып. 20. – С. 47–51.
24. Хархота А.И. Адаптация популяций растений в техногенных экотопах / А.И. Хархота //
Интродукция и акклиматизация растений. – 1996. – Вып. 26. – С. 34–37.
25. Ellis E. C. Measuring long-term ecological changes in densely populated landscapes using current
and historical high resolution imagery / E. C. Ellis, H.Wang, H. Xiao, K. Peng, X. P. Liu, S. C. Li,
H. Ouyang, X. Cheng, and L. Z. Yang // Remote Sensing of Environment. – 2006. – № 100 (4). –
P. 457–473.
26. Ellis E. C. Long-term change in village-scale ecosystems in China using landscape and statistical
methods / E. C. Ellis, S.C. Li, R. G. Yang, L. Z., & Cheng, X. // Ecological Applications. – 2000. –
№ 10. – P. 1057–1073.
27. Ellis E. C. Anthropogenic transformation of the biomes, 1700 to 2000 / E. C. Ellis, K. K. Goldewijk,
S. Siebert, D. Lightman and N. Ramankutty // Global Ecology and Biogeography (Global Ecol.
Biogeogr.). – 2010. – № 19. – P. 589–606.
28. Klijn F. A hierarchical approach to ecosystems and its implications for ecological land classification
/ F. Klijn, & Udo De Haes, H. A. // Landscape Ecology. – 1994. – № 9. – P. 89–104.
29. Natuhara Y. Landscape evaluation for ecosystem planning / Y. Natuhara // Landscape Ecol Eng. –
2006. – P. 3–11.
30. Tansley A.G. The use and abuse of vegetational concepts and terms / A.G. Tansley // Ecology. –
1935. – № 16. – P. 284–307.
Донецкий ботанический сад НАН Украины Получено 05.09.2012
УДК 581.9:581.52
ФИТОАДАПТИВНАЯ ТИПИЗАЦИЯ ТЕХНОГЕННЫХ ЭКОТОПОВ
А.З. Глухов, А.И. Хархота, С.И. Прохорова, И.В. Агурова
Донецкий ботанический сад НАН Украины
Определены концептуальные положения и предложена обобщенная блок-схема фитоадаптивной типи-
зации техногенных экотопов; выделено четыре типа техногенных экотопов по фитоэкологическому со-
ответствию: неадаптивные, узкоадаптивные, ограниченноадаптивные, широкоадаптивные; приведена их
краткая характеристика.
UDC 581.9:581.52
PHYTOADAPTIVE TYPIZATION OF TECHNOGENIC ECOTOPES
A.Z. Glukhov, A.I. Kharkhota, S.I. Prokhorova, I.V. Agurova
Donetsk Botanical Garden of the National Academy of Sciences of Ukraine
Conceptual issues are defined and a generalized block diagram of the phytoadaptive typization of technogenic
ecotopes is suggested; four types of technogenic ecotopes are determined in relation to their phytoecological
suitability: non-adaptive, narrow-adaptive, limited-adaptive, broad-adaptive ones; their brief description is given.
|