Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Экологические основы средопреобразующего воздействия лесной растительности на степную среду обитания (экотип, взаимодействие, дендроиндикация, типология)

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Экологические основы средопреобразующего воздействия лесной растительности на степную среду обитания (экотип, взаимодействие, дендроиндикация, типология)"

ооог «до -

ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ГРИЦАН ЮРІЙ ІВАНОВИЧ

ЕКОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПЕРЕТВОРЮЮЧОГО ВПЛИВУ ЛІСОВОЇ РОСЛИННОСТІ НА СТЕПОВЕ СЕРЕДОВИЩЕ (ЕКОТОП, ВЗАЄМОДІЯ, ДЕНДРОІНДИКАЦІЯ, ТИПОЛОГІЯ)

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук

УДК 634.956.58(С2):551.584.4

03.00.16-ЕКОЛОГІЯ

ДНІПРОПЕТРОВСЬК - 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі геоботаніки, грунтознавства та екології Дніпропетровського державного університету.

Науковий консультант:

член-кореспондент НАН України, доктор біологічних наук, професор Травлєєв Анатолій Павлович,

Дніпропетровський державний університет, кафедра геоботаніки, грунтознавства та екології.

ОсЬіиійні опоненти:

Доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Царик Йоснф Володимирович, Львівський державний університет ім. І. Франка, кафедра зоології, завідувач

Доктор біологічних наук, професор Синельщиков Ростислав Георгійович, Донецька державна академія управління, кафедра екологічного менеджменту, завідувач

Доктор біологічних наук, професор Бессонова Валентина Петрівна, Запорізький державний університет, кафедра ботаніки та екології, завідувач

Провідна установа: Центральний ботанічний сад ім. М.М. Гришка НАН України (м. Київ)

Захист відбудеться 2000 р. о Ю.год. на засіданні спеціалізованої

вченої ради Д 08.051.04 для захисту дисертацій на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук в Дніпропетровському державному університеті за адресою: 49050, м. Дніпропетровськ, провулок Науковий, 13, корпус 17, біолого-екологічиий факультет, ауд. 611

З дисертацією можна ознайомитися у науковій бібліотеці Дніпропетровського державного університету за адресою: 49050, м. Дніпропетровськ, провулок Науковий, 13

Автореферат розісланий иьО/ О ¿-О 2000 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат біологічних

наук, доцент

Дубина А.О.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Сучасні біогеоценологічні дослідження функціонування екосистем степу в переважній більшості спрямовані на виявлення характеристик екологічних процесів, які виникають у лісових біогеоценозах (БГЦ). Поряд з цим, для степових територій України дотепер недостатньо накопичено матеріалу, який давав би всебічну уяву як про взаємодію лісового фітоценозу з чинниками навколишнього середовища, так і про середовищеперетворюючі процеси у самій екосистемі та за її межами на рівні мікро-, мезо- та макробіогеоценозо-систем (Зони, Урушадзе, 1974). Тому головним об’єктом вивчення були лісові БГЦ степової зони України.

Вводиться поняття екоклімату, який розглядається нами як структурний компонент біогеоценозу, виходячи з того, що Ьистемний підхід є необхідною умовою для вивчення суті діючих природних процесів в степових лісах і допомагає розкрити деякі механізми їх функціонування та лісову пертиненцію в розумінні Г.М. Висоцького (1950).

. Актуальність теми. Раціональне використання природних (і в першу чергу грунтових) ресурсів степової зони України передбачає проведення багатьох видів меліорації, серед яких лісомеліорація, як форма екокліматичної меліорації, займає одне з перших місць. При цьому виникають проблеми стійкості, довговічності та масштабів середовищеперетворюючого впливу захисних лісових екосистем на степові умови зростання, що зумовлює необхідність вивчення їх біогеоценотич-них властивостей з позицій просторово-часового підходу. Актуальність цих досліджень визначається також необхідністю розробки одного з найважливіших розділів степового лісознавства, пов’язаного зі створенням оптимальних конотру-кцій насаджень, які ураховують ступінь лісопридатності територій. Вивчення пер-тинентного (середовищеперетворюючого) впливу лісових фітоценозів на навколишнє середовище дозволяє більш детально з’ясувати причини безлісся степу та розкрити механізми стійкого стану лісової рослинності в байраках, пристіні, заплавах і в інших місцях степбвої зони, де ліс знаходиться в екологічній відповідності умовам зростання. .

Було задіяпо методи досліджень геоботаніки, екології, грунтознавства, кліматології, дендроіндикації, степового лісознавства, та математичної статистики, що значно поширило можливості експерименту і стало передумовою створення нового напрямку досліджень - лісової пертинентної біогеоценології - концепції про середовищеперетворюючі властивості лісових БГЦ (рис. 1).

Лісові екосистеми степу та агроценози являють собою єдиний лісоаграрний (природно-антропогенний) ландшафт, де природні та штучні ліси виконують ефективну захисну та регулюючу фугікції. Збереження високих меліоративних властивостей та подальше їх відновлення може бути вирішене лише при реальній оцінці реакції екосистеми та її компонентів на дію зовнішніх та внутрішніх чинників. Виявлення вказаних закономірностей вкрай необхідне в сучасний

Рис. 1. Структурна схема досліджень особливостей взаємодії лісового біогеоценозу з

екологічними чинниками середовища та його перетворюючих властивостей з позицій лісової пергинентної біогеоценології

період, коли в Україні планується .створити понад 1,5 млн. га полезахисних насаджень (Сайко, 1996).

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась як складова частина науково-дослідних робіт кафедри геоботаніки, грунтознавства та екології, Комплексної експедиції Дніпропетровського держуніверситету (КЕДУ) по дослідженню лісів степової зони України, НДІ біології Дніпропетровського держуніверситету (ДДУ) в період з 1980 по 1998 pp., відповідно до наукової програми “Біологічні ресурси, їх раціональне використання, відтворення та охорона” (розділ “Рослинний світ, раціональне використання та охорона”) і координаційного плану Міносвіти “Механізми розвитку і старіння біологічних систем” в рамках держбюджетних планових тем: “Структурно-функціональна організація та матеріально-енергетичний обмін штучних лісових екосистем степової зони України як основа їх відтворення, охорони та раціонального використання” (№№ держреєстрації 81057747 д/б 51-81 (1980-1985рр.), 08160026944 д/б 52-86 (1985-1989рр.), 01900058233 д/6104-90 (1990-1993рр.), 01950007121 д/б 60-94 (1994-1996рр.), 0197V000657 д/б 01-9-97 (1997-1999рр.); входила до складу НТП у 1995-96 pp., програма 2.4 “Збереження рослинного і

з

тваринного світу”.

Дослідження координувались Проблемною Радою з біогеоценології та охорони природи АН СРСР, програмою ЮНЕСКО “Людина і біосфера” (підпрограма 26), Науковою Радою з проблем грунтознавства НАН України, Міністерством освіти України, Придніпровським регіональним відділенням УЕАН. Робота виконувалась також і в межах господарчо-договірних тем, пов’язаних з реконструкцією заплави р.Самари (№№ держреєстрації 81089987 г/д 814-81(1981-1982), 02830005617 г/д 814-83 (1982-1983), 01860018169 г/д 1134 (1986-89), 01950021672 г/д 2052 (1989-1993), 01950021672 г/д 132 (1996-1997)), та в рамках співробітництва з Лабораторією дендроіндикації Б1Н РАН (м. Санкт-Петербург).

Мета і задачі дослідження. Обгрунтування нового наукового напрямку -лісової пертинетної біогеоценології. На основі аналізу середовищеутворюючого, середовищеперетворюючого і трансгресивного (позамежного) впливу лісового біогеоценозу на степові території виявити головні закономірності росту і розвитку лісових екосистем у жорстких умовах перебування з метою створення лісопільної системи ландшафту, де найповніше будуть використовуватись природні ресурси степової зони.

Для досягнення цієї мети необхідно було вирішити такі завдання:

1. Вивчити середовищеутворюючин ефект лісових біогеоценозів степової зони України.

2. Встановити кількісні інтегральні показники масштабів середовищепе-

ретворюючого (пертинентного) впливу лісових біогеоценозів на навколишнє середовище. .

' 3. Виявити трансгресивний вплив лісів в межах степової зони України.

4. Розкрити особливості росту та поведінки різних деревних порід при дії умов середовища.

5. Провести аналіз динаміки змін лісорослишшх умов для уточнення і деталізації типології лісів степової зони України.

6. З’ясувати закономірності прогнозних змін сукцесійного стану лісових екосистем степової зони та прилеглих територій.

7. Узагальнити досвід комп’ютерного моделювання оптимальних конструкцій лісових культурбіогеоценозів степової зони.

8. Обгрунтувати теоретичне та прикладне значення нового напрямку “лісова пертинентна біогеоценологія” з метою створення так званої “лісопільної системи” в степовій зоні України на основі типологічних поглядів Г.М. Висоцького - О.Л. Бельгарда.

Наукова новизна одержаних результатів. На основі вивчення середовищеутворюючого, середовищеперетворюючого та трансгресивного впливу лісових насаджень з урахуванням типологічних принципів О.Л. Бельгарда (1950, 1971) підтверджується доцільність розвитку та інтенсифікації степового лісорозведення.

Обгрунтовано новий науковий напрямок - лісова пертинентна біогеоценологія. Розвиваючи положення степового лісознавства О.Л. Бельгарда - теоретичної основи степового лісівництва, вперше вводиться розрахунковий показник “коефіцієнт пертиненціГ, який грунтується на експериментально встановлених значеннях екокліматичних різниць тепловологових характеристик біотопів. Запропонований інтегральний показник пертииенції розкриває більш широкі можливості для синтезу даних про особливості різних рівнів біогеоценозо-систем. Введено поняття “екоклімат” й охарактеризовані предмет і задачі вивчення екок-ліматології. Оцінені рівні кліматопу, як компоненту лісового біогеоценозу. Вперше, для умов степової зони України виділені типи екокліматів природних екосистем, що відрізняються характеристиками тепловологозабезпечення з приуроченими до них характерними БГЦ. Запропонована прогнозна оцінка розвитку лісових екосистем і програма комп’ютерного моделювання конструкцій лісових культур-біогеоценозів в степовій зоні України. Методами дендроіндикації з’ясовано взаємозв’язок приросту деревних рослин з кліматичними, гідрологічними та геліофі-зичними параметрами. Визначені внутрішньовікові ритми росту дерев, які характерні для основних лісоутворюючих порід, а також коливальні процеси їх кліматопу. Отримані нові розрахункові характеристики життєвого циклу деревостанів для оцінки впливу на них чинників середовища і на основі цього запропоноване поняття “дендрологічного року”. Встановлена подібність тенденцій змін приросту листяних та хвойних порід, як результат їх реакції на глобальні зміни зовнішніх умов, незважаючи на видове походження та особливості місцезростань.

Показана можливість використання отриманих результатів для вирішення задач степового лісорозведення та лісової рекультивації земель.

Практичне значення одержаних результатів. Дослідження лісових біоге-оценозів та територій, порушених гірничодобувною промисловістю, с складовою частиною наукових розробок по створенню в степовій зоні стійких довговічних захисних насаджень, які мають високі середовищеперетворюючі властивості. Узагальнення уявлень про ритмічні процеси в середовищі - основа для організації і здійснення екологічного моніторингу на Присамарському міжнародному біосфер-ному стаціонарі ДЦУ (ПМБС ДДУ), а також на територіях, розташованих в умовах інтенсивного антропогенного впливу.

Наукові положення та методичні рекомендації результатів досліджень заді-яні в навчальному процесі ДДУ в курсах лекцій: “Загальна екологія”, “Екологія та охорона навколишнього середовища”, “Грунтознавство”, “Степове лісознавство”, “Екокліматологія” та при виконанні науково-дослідних робіт співробітниками КЕДУ. Матеріали роботи використані Державним управлінням екологічної безпеки в Дніпропетровській області для обгрунтування та організації природоохоронних територій. Наукові розробки впроваджені в роботу ДХК “Павлоградвугілля”, ВАТ “Укргіпроруда”, Лабораторії дендроіндикації БІН РАН (м. Санкт-

Петербург); використані Дніпровсько-Орільським заповідником для складання літопису природи регіону, Біосферним заповідником “Асканія-Нова”; задіяні для практичних цілей в роботі Дніпропетровського, Павлоградського, Верхньодніпровського, Полтавського та Одеського лісгоспів. Результати, отримані для південної частини степової зони України, були використані для організації природоохоронних заходів Державшім управлінням екологічної безпеки Миколаївської області, що відображено відповідними актами впроваджень.

Особистий внесок здобувача. Дисертація виконувалась у складі КЕДУ на протязі 18 років. Автор брав особисту участь в постановці задач і досліджень, у зборі інформації, її обробці, аналізі та інтерпретації результатів. Дисертантом підібрані об’єкти досліджень, він приймав безпосередню участь в польових роботах як керівник загону екокліматології, гідрології та дендроіндикації лісових біогео-ценозів КЕДУ. Ним створені Лабораторія екокліматології та дендроіндикації, науково-навчальна метеостанція та гідропост на ПМБС ДДУ. Експериментальні ділянки екологічного профілю мають постійно діюче метеорологічне обладнання, ■ встановлене виконавцем. Автор має 72 друковані роботи, пов’язані з тематикою дисертації, в тому числі 2 монографії (особисту та в співавторстві).

В процесі підготовки і виконання роботи ми користувались підтримкою колег, однодумців та фахівців суміжних загонів КЕДУ, що і надало можливості виконати узагальнююче міждисциплінарне дослідження. Тільки завдяки причетності великої кількості фахівців в період організації досліджень і широкого кола обговорень окремих фрагментів роботи та її результатів в цілому на кафедрі геоботаніки, грунтознавства та екології ДДУ, в лабораторіях НДІ біології ДДУ та ін-. ших наукових закладах, склалось бачення поставлених задач.

Вибір теми даного дослідженій і напрямок робіт здійснено під керівництвом Заслуженого діяча науки і техніки, член-корр. НАН України, д.б.н., проф. А.П. Травлеєва, за що автор глибоко вдячний, оскільки це сприяло узагальненню й представленню отриманих результатів і концепцій. Висловлюю також щиру подяку: академіку Петровської академії наук і мистецтв, вед. н.с. БІН РАН, д.б.н., проф. М.В. Ловеліусу; д.г.н. I.A. Вересневій; д.б.н. Є.Г. Петрову; к.б.н. Л.П. Травлєєву, багаторічні робочі контакти і спілкування з якими формували мої наукові погляди. Значну допомогу при виконанні роботи надав колектив експедиції по вивченню забруднення атмосфери ВЕД УкрНДІ Держкомгі дромету, очолюваний Л.О. Раменським.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи апробовані на 39 наукових, науково-технічних та науково-практичних конференціях, з’їздах, семінарах тощо, в тому числі: - на 17 Міжнародннх: “Промислова ботаніка: стан та перспективи розвитку”(Донецьк, 1993); Second International Conference on the Biogeochemistry of trace elements (Taiwan, 1993); “Проблеми екологічного моніторингу та охорони праці” (Севастополь, 1995); “Стійкий розвиток: забруд-

нення навколишнього середовища та екологічна безпека” (Дніпропетровськ,

1995); “Вплив атмосферного забруднення та інших антропогенних і природних чинників на дестабілізацію стану лісів центральної і східної Європи” (Митищі,

1996); “Земельні ресурси України: рекультивація, раціональне використання та збереження” (Дніпропетровськ, 1996); “Франція та Україна. Науково-практичний досвід у контексті діалогу національних культур” (Дніпропетровськ, 1996, 1998); “Sustainable development: system analysis in ecology” (Севастополь, 1996); IV Міжнародна конференція з медичної ботаніки (Київ, 1997); “Питання біоіндикації і екології” (Запоріжжя, 1998); “Актуальні питання збереження і відновлення степових екосистем” (Асканія-Нова, 1998); “Проблеми дендрології, квітникарства та плодівництва” (Ялта, 1998); “Проблеми ботаніки на рубежі ХХ-ХХІ віків” (Санкт-Петербург, 1998); “Промислова ботаніка: стан та перспективи розвитку” (Донецьк, 1998); “Наука і освіта” (Дніпропетровськ, 1998); “Проблеми землеустрою, земельного кадастру та екології навколишнього середовища в умовах здійснення земельної реформи” (Харків, 1999); - на 8 Всесоюзних: VIII з’їзд грунтознавців (Новосибірськ, 1989); V нарада за питаннями дендрохронології (Свердловськ, 1990); “Проблеми лісознавства та лісової екології” (Москва, 1990); “Екологічні проблеми охорони живої природи” (Москва, 1990); “Рослини та промислове середовище” (Дніпропетровськ, 1990); VI Ростовська обласна науково-практична школа-семінар (Ростов-на-Дону, 1990); “Лісова типологія в кадастровій оцінці лісових ресурсів” (Дніпропетровськ, 1991); “Проблеми екоінформатики” (Москва, 1992); - на 14 Республіканських та Всеукраїнських: науково-технічна конференція (Запоріжжя, 1989); “Проблеми стійкості біологічних систем” (Харків, 1990); “Ботанічні дослідження в Україні” (Київ, 1992); IX з’їзд Українського ботанічного товариства (Київ, 1992); науково-практична конференція (Дніпропетровськ, 1993); “Проблеми раціонального використання соціально-економічного та природноресурсного потенціалу регіону” (Луцьк, 1993); “Теорія і практика рішення екологічних проблем в гірничодобувній промисловості” (Дніпропетровськ, 1993); IV з’їзд грунтознавців і агрохіміків України (Харків, 1994); “Екологія та інженерія” (Дніпродзержинськ, 1996); “Охорона довкілля: екологічні, освітянські, медичні аспекти” (Кривий Ріг, 1997); X з’їзд Українського ботанічного товариства (Полтава, 1997); “Сталий розвиток агроекологічних систем в умовах обмеженого ресурсного забезпечення” (Київ, 1998); “Роль охоронюваних природних територій у збереженні різноманіття” (Канів, 1998); V з’їзд Українського товариства грунтознавців та агрохіміків (Харків, 1998).

Публікації. Результати дисертації опубліковані в 72 наукових виданнях, з яких: дві монографії, 2 роботи в доповідях НАН України, 25 статей та 43 матеріали наукових конференцій, з’їздів, симпозіумів, конгресів. .

Структура і обсяг дисертації. Матеріали роботи викладені на 591 сторінці машинопису, з них власне текст займає 300 сторінок. Дисертація складається із

вступу, 9 розділів, висновків та рекомендацій, списку літератури і додатків (окремою частиною, що складається з додатку А, Б, В, Г). Текст ілюстрований 123 таблицями, 209 рисунками. Список літератури містить 711 найменувань.

ЗМІСТ РОБОТИ

СТАН ВИВЧЕНОСТІ ПРОБЛЕМИ

Принципи і методи кліматичних досліджень лісових біогеоценозів всебічно розкриті в роботах О.О. Ізмаїльського (1893, 1894); М.П. Адамова (1904); А.П. Тольського (1938); О.Л. Бельгарда (1950, 1971) та ін. Г.М. Висоцьким (1950) розроблено вчення про вплив лісу на зміну середовища його зростання і на навколишній простір (лісову лертиненцію). Проте необхідно відзначити, що питання середовніцеперетворюючих властивостей лісових БГІД на сьогодні залишились невкрішеними, це особливо підтверджує сучасна практика і стан степового лісорозведення.

' Необхідність детального вивчення лісових екосистем степової зони України обумовлена пошуками шляхів їх раціонального використання й охорони. Оскільки роботи такої спрямованості для даного регіону вкрай недостатні, наші дослідження будуть сприяти більш повному розумінню середовищеперетворюючої ролі деревостанів напіварідних територій.

ОБ'ЄКТИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Теоретичною передумовою для постановки досліджень були роботи фундаторів степового лісознавства Г.М. Висоцького (1925, 1930, 1938, I960) та

О.Л. Бельгарда (1950,1971).

Досліджений проводилися на екологічних профілях КЕДУ загальною довжиною 125 км., з охопленням основних елементів ландшафту (Бельгард, 1971), а також в багатьох місцезнаходженнях лісових екосистем степової зони України та прилеглих територій. Широко використовувалися методи комплексних біогеоце-нотичних досліджень, розроблені М.В. Дилісом, С.В. Зонном, М.С. Гіляровим (1974) та дендроіндикаційні - за М.В. Ловеліусом (1979) і ін. Номенклатура грунтових розрізів складена за I.A. Соколовським (1965). Аналіз гранулометричного складу грунтів і порід виконаний за H.A. Качинським (1956), класифікація грунтового зволоження приведена за Л.П. Травлєєвим(1979). Хімічний аналіз зразків грунтів проведено за О.В. Арінушкіною (1970). Екоморфічний аналіз рослинності досліджено за методикою О.Л. Бельгарда (1950, 1960, 1971). При проведенні еко-кліматичних спостережень використані загальноприйняті підходи з урахуванням своєрідності орографічних умов вододілів.

Оброблялись дані по температурі повітря і грунту, вологості повітря, характеристиці снігового покриву, сумах опадів, максимальних стоках рік, актинометричних показниках, розі вітрів, циркуляції атмосфери, різноманітних атмосфер-

них явищах (посухах, суворих зимах, суховіях і ін.), рядах урожайності, геомагнітної і сонячної активності тощо.

Перевірка гіпотез і оцінка існуючих розходжень між середніми величинами здійснювалася за допомогою критерію Ст’юдента на 5% рівні значимості (Лакин, 1973; Владимирский, 1983). Всі математичні розрахунки зроблені на ПЕВМ на базі CPU Intel Pentium -166 MMX з допомогою прикладних програм, таких як: "Statistika W v 5. 773”, "Matlab 5.1", "MathCad v 7.0 Pro", "Microcal Origin 5.0", "Microsoft Excel 97" і ін.

ЕКОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ЛІСОРОСЛИННИХ УМОВ СТЕПОВОЇ ЗОНИ УКРАЇНИ

Опрацьовані дані інструментальних спостережень мережі метеорологічних станцій з пошуком взаємозв'язків між окремими елементами природного середовища і виявленням прогностичних характеристик.для передбачення глобальних вікових процесів і явищ у природних та штучних фітоценозах України.

У зоні ризикованого землеробства урахування характеристик тепло- і вологозабезпеченості вкрай необхідне, тому що навіть у загальному вигляді дає можливість простежити зв’язок рельєфу з температурою повітря й опадами - основними екологічними чинниками природного середовища. Встановлено, що висотне положення територій під лісовими БГІД визначає кількісні показники тепло- і вологозабезпеченості, детермінуючи значимість 'if градацій за природними зонами.

СЕРЕДОВИЩЕПЕРЕТВОРІОІОЧІ ВЛАСТИВОСТІ ЛІСОВОЇ РОСЛИННОСТІ

Серед заходів, спрямованих на боротьбу з посухою, у межах степової зони важливе місце займають штучні ліси (масиви і полезахисні смупі). Як пише М.П. Акімов (1960), такий перетворений новий ландшафт степової зони можна умовно назвати лісопіллям.

' Поверхня Приорільськоло плато розсічена великими ярами та балками, що спричинило утворення великої кількості випуклих вододільних територій. Особливості мезо- і мікрорельєфу зумовлюють певпу своєрідність місцевих грунтово-кліматичннх процесів. Багаторічні дослідження термічного режиму повітря в лісових БГЦ і на степовій цілині показали, що температури повітря за літній час, у середньому, знижуються на 1,0°С - 3,0°С. Взаємозв’язок екокліматичних показників, характеристик екотопу і фітоценозу демонструє рис. 2.

Основними джерелами поповнення запасів грунтової вологи на степових вододілах являються атмосферні опади і транзитна волога, тому першочергове значення має здатність грунтів до її накопичення, утримання і захисту від непродуктивних витрат. Екологічними чинниками, що визначають вологість розглянутих едафотопів є: зональні кліматичні умови, гранулометричний склад грунтів і їх водно-фізичні властивості, орографічні умови і характер рослинного покриву (рис. 3-4). Чорноземи степової цілини на плакорі відзначаються недостатнім вміс-

Рис. 2. Варіограма, що характеризує показники середовищеперетворення степових лісів у залежності від їхніх типологічних особливостей

том вологи під час вегетаційного періоду і незначною мінливістю зволоження протягом гідрологічного року. Відзначено покращення режиму зволоження під • лісовими біогеоценозами завдяки акумуляції грунтами опадів холодного періоду року (129-І41 %), так, в байрачних лісах має прояв короткочасне ранньовесняне перезволоження грунту. Верхні горизонти грунту (до 50-80 см) під лісовою

Питома Об’ємна Шпаруватість, МГ, ВЗ, НВ, І1В,

маса, маса, % мм мм му

г/сн г/см’

Рис. 3. Водно-фізичні властивості грунтів свіжої липово-ясенової діброви на прнстіні

Примітка. МГ - максимальна гігроскопічність; ВЗ - вологість зів’янеиия; НВ - найменша вологоємність; 1113 - повна вологоємність; ДАВ - діапазон активної вологи

500 у 400 ■■ з 300 •3 200 *•

100 •• о -«

X XI XII І Н И* IV V VI VII VIII IX МІСЯЦІ

Рис. 4. Запаси продуктивної вологи (за наростаючим результатом) в шарах грунтів сні жої липово-ясенової діброви на пристіні'.-------------- 0-100 см;......- 0-200 см

Таблиця 1

Характеристика вологоємності і водні константи грунтів лісових біогеоценозів

Тип ІІЬр грушу. Категорії вологи, мм Коефіцієнти вологообігу'

біогеоценозу см МГ ВЗ . НВ ПВ ДАВ акумуляції накопичення втрат

Лісосмуги 0-50 0-100 0-200 88.4 144.6 293.2 132.6 216.9 439.8 249.4 391.9 658.4 335.7 522.4 830.4 116.8 175.0 218.6 -0.90 (0.75-1.19) -0.75 (0.54-1.04) -0.81 (0.75-0.87)

Штучні лісові масиви вододілу 0-50 0-100 0-200 121.9 207.5 370.9 182.8 311.2 556.3 249.3 396.« 670.9 264.6 373.4 563.8 66.5 85.6 114.6 -0.23 (0.00-0.39) -0.24 (0.08-0.36) -0.62 (0.44-0.72)

Масиви акації на пристіні 0-50 0-100 0-200 63.1 97.2 173.1 94.6 145.8 259.6 241.6 365.9 553.4 318.8 511.6 849.9 147.0 220.1 293.8 -0.62 (0.37-0.90) -0.75 (0.32-1.07) -0.97 (0.85-1.29)

Діброви ігристі ну 0-50 0-100 0-200 28.4 54.1 117.1 42.6 *1.2 175.6 326.1 484.1 718.7 431.0 626.6 910.8 283.5 402.9 543.1 -0.66 (0.07-1.15) -0.80 (0.32-1.25) -0.75 (0.68-0.81)

Байрачні діброви північної експозиції 0-50 0-100 0-200 86.0 148.3 286.4 129.0 222.4 429.6 278.2 423.0 719.6 349.9 502.2 765.2 149.2 200.6 290.0 -1.08 (0.81-1.35) -1.10 (0.73-1.73) -0.81 (0.77-0.84)

Байрачні діброви тальеега 0-50 0-100 0-200 101.8 185.7 376.0 152.7 278.5 564.0 272.4 413.7 759.4 304.7 461.5 696.0 119.7 135.2 195.4 -1.41 (1.18-1.55) -І.29 (0.98-1.67) -0.86 (0.81-0.89)

Байрачні діброви південної експозиції 0-50 0-100 0-200 95.0 167 2 336.3 142.5 250.8 504.4 278.4 419.4 643.0 326.0 448.6 662.7 135.9 168.6 138.6 -0.82 (0.52-1.16) -0.78 (0.42-1.28) -0.86 (0.83-0.90)

Байрачні діброви східної експозиції 0-50 0-100 0-200 96.8 172.6 331.6 145.2 258.9 497.4 272.7 415.8 717.8 320.9 482.8 781.8 127.5 156.9 220.4 -0.88 (0.49-1.29) -0.95 (0.46-1.51) -0.86 (0.84-0.93)

Байрачні діброви західної експозиції 0-50 0-100 0-200 77.5 131.1 312.9 116.2 196.6 469.3 274.5 416.4 695.7 354.3 546.2 772.4 158.3 219.8 226.4 -1.10 (0.77-1.60) -1.34 (0.61-1.99) -0.99 (0.91-1.24)

Примітка. Наводиться багаторічний інтервал коливання коефіцієнтів вологообігу, скорочення «х на рис. 3.

Перекриття породи насипними грунтами і проведення лісомеліоративних робіт дозволяє практично ізолювати контакт агресивної породи з зовнішнім середовищем, знизити процеси окислювання у всьому шарі спланованого відвалу, максимально наблизити умови штучного едафотопу до природних біотопів (Грицаи, 1990, 1992). Помітна едифікуюча роль насаджень просліджується по різниці температур на поверхні грунту та на висоті 20-200 см у лісокультурах тополі Болле, акації білої, ялівцю віргінського, верби білої, клена гостролистого.

Таким чином, лісова рекультивація земель є необхідною умовою для поліпшення водно-фізичних та екологічних властивостей техногенних грунтів. Водночас успіх ліквідації шкідливих наслідків гірського виробництва на навколишнє середовище визначається багатьма чинниками, серед яких не останнє місце займають темпи і особливості трансформації кліматопу конкретної території (Трав-леев, Зверковский, Цветкова и др., 1989; Береснева, Грицаи, Парпан, 1991).

ВИКОРИСТАННЯ ПРИРОДНИХ ЛІСОВИХ БІОГЕОЦЕНОЗШ ЯК МОДЕЛЕЙ ДЛЯ РОЗРОБКИ МЕТОДІВ ї ПРИЙОМІВ СТЕПОВОГО ЛІСОРОЗВЕДЕННЯ І ЛІСОВОЇ РЕКУЛЬТИВАЦІЇ ПОРУШЕНИХ ЗЕМЕЛЬ Використовуючи типологію штучних лісів О.Л. Бельгарда (1950), категорії земель степової зони України за ступенем їх лісопридатності і підходи по визначенню перспективних типів культур для лісництв степової зони, (Сидєльник, 1960), а також на основі досліджень залежностей основних параметрів середовища, що впливають на розвиток рослин у степових екосистемах, виконаних нами, були відібрані і виділені чинники, включені в створені аналітичну і математичну моделі. На їх основі запропонована комп’ютерна програма, що здійснює аналіз певного числа параметрів (у першому варіанті 11-ти) і апроксимацію одного функціонального параметра (шуканого способу посадки). Загальний вид вікна інтерфейсу програми показано на рис. 5.

Рис. 5. Інформаційне вікно програми

V

• вологість повітря на 6%

• вологість грунту до 15%

• накопичення снігу до 25%

• випаровування до 15%

• температура повітря до 15%

• швидкість вітру до 25%

• турбулентне перемішування до 25%

Підвищується:

Знижується:

Залежність від конфігурації місцевості: до 10-151!

до 15-20 Н

до 20-30»

Рнс. 7. Середовищеперетворюючий ефект лісосмужних культурбіогеоценозів степової зони

степової зони сприяють підвищенню продуктивності прилеглих сільгоспугідь у цілому до 20 %, при цьому поліпшується водний режим і родючість грунтів на таких полях.

Встановлено, що лісові екосистеми мають значний трансгресивний вплив на клімат природних зон. З іншого боку, просторовий вплив лісосмуги обмежується невеликою територією, що безпосередньо з нею межує й у цьому випадку йдеться мова про локальне перетворення середовища. В умовах лісопілля, із значними по площі лісовими 'насадженнями, можна оцінювати вже їх протрансгресивний вплив. Хоча б тому, що в перерозподілі вологи (за рахунок скорочення стоку) і в посиленні циркуляції малих кругообігів води лісові насадження безсумнівно виявляться важливим механізмом регуляції степового клімату.

В результаті вивчення екотопічних особливостей місцезнаходжень степової зони нами виділено 10 різновидів екоклімату (рис. 8), що відрізняються характеристиками волого- і теплозабезпеченості з їх характерними БГЦ. Координуючись із гігротопом типологічної сітки О.Л. Бельгарда (1971), вони дають розгорнуту класифікацію виділених категорій: так, наприклад, різновид екоклімату "гемісте-повий" додатково може бути охарактеризований як дуже сухий і теплий, а "лісовий" - як вологий і прохолодний.

Для оцінки якісної і кількісної характеристики особливостей процесів в екосистемах степу науковці КЕДУ використовують серію різноманітних коефіцієнтів. Так, інтегральний показник фізичних властивостей (1ПФВ) лісових грунтів для більш детального опису лісорослинних умов пропонує І.Є.Олег (1996). Складовими частиками ІПФВ являється: гранулометричний склад, структурність,

Рис. 8. Типи екокліматів степової зони України на основі класифікації O.JI. Бельгарда (1971)

липкість, зв’язність, зволоження, константа вологоємності, доступність вологи, водопроникність і водопідйомна спроможність грунтів, а кількісна оцінка складається по умовній п'ятибальній шкалі. У типологічний шифр біогеоценозу

H.A. Бєлова (1997) запропонувала ввести інтегральний показник РМО (рівень ма-кро-, мезо- і мікроморфологічної організації едафотоиу), що тісно пов'язаний із типологічними даними, а також із такими характеристиками, як коефіцієнт остру-ктуреиості, водотривкості структурних агрегатів і кількості скоагульованого мулу, фіто-, зоогенні чинники, відношення вуглецю гумінових кислот до вуглецю фульвокислот. РМО виражається* в умовній десятибальній шкалі. Для кількісної оцінки особливостей біологічного кругообігу речовин у лісовому біогеоценозі

Н.М. Цветкова (1992) використовує опадо-підстилочний коефіцієнт (ОПК), який дозволяє з'ясувати життєвість, ступінь сильватизації лісового біогеоценозу і прогнозувати його подальший розвиток. Локальний коефіцієнт зволоження (ЛКЗ),

запропонований Л.П. Травлєєвим (1975), дає можливість визначити розмір природного зволоження місць розташування, утворених специфічними особливостями місцевості. Являючись розрахунковою характеристикою, він дозволяє освітити з більшою деталізацією показники гігротопів.

З метою узагальнення кількісних показників середовінцеперетворюючого (пертинентного) впливу лісових біогеоценозів, а також на основі виявлених характеристик змін в екокліматичних особливостях екотопів, ми пропонуємо ввести розрахунковий показник "коефіцієнт пертиненції1', що грунтується на експери-шшипыт вгхянлппе.нкх зцяченнях-екоклімашчних різніть тсгшовологих харак-_

теристик біотопів, у конкретному випадку - відносної вологості повітря. Коефіцієнт пертиненції відображається як похідне емпіричного коефіцієнта пропорційності на різницю вологості повітря. Підтвердження достовірності такого зв'язку приведене на рис. 9.

Рис. 9. Кореляційне поле і лінія реіресії коефіцієнта пертиненції

(коефіцієнт кореляції 0,98; а=0,05; Р=0,95; п=950) ,

Коефіцієнт пертиненції (КП) виражається рівнянням:

КП=кЛг+Ь,деДг = г-г0; г0- вологість повітря на відкритій точці; г - вологість повітря під наметом лісу; к -коефіцієнт пропорційності; Ь - вільний член рівняння.

Якщо прийняти, що КП=1, при Аг =15%, то можемо записати таку залежність: КГІ~0,067Дг-0,0002. Довірчий' інтервал для коефіцієнта пропорційності:

0,06675< к <0,06725, для вільного члена: 0,000178< Ь <0,000222.

Таким чином КП=кДг, при к=0,067 (вільний член можна не враховувати, через його незначну величину), тоді КП»0,067Дг

Розрахунок КП за основними типами БГЦ разом із вищеописаними підходами дозволяє дати більш детальну характеристику досліджуваним екотопам. Наступне об'єднання (табл. 2) запропонованих категорій в інтегральний показник пертиненції (ІПП) розкриває можливості для підсумовування уявлень про середо-вищетвірні можливості мікробіогеоценозо-систем, а надалі і мезо- і макробіогео-ценозо-систем. Так, найбільший середовищеперетворюючий ефект властивий байрачним і заплавним лісам, які можуть використовуватися за основу при

Таблиця 2

Кількісне вираження екологічних особливостей основних типів БГЦ степової зони за системою інтегруючих показників

Тип біогеоценозу ІПФВ за І.Є.Олегом (1996) РМО за Н.А.Беловою (1997) ОПК за Н.М.Цветковою (1992) ЛКЗ за Л.П.Травлєевим (1972) КП' іпп’

Різнотравно-кострицево-ковиловий степ 4.0 5 0.4 0.62 0.00 10.02

Лісосмуга на плакорі 4.5 6 3.9 0.80 0.60 15.80

Лісовий масив на плакорі 4.0 7 •3.7 0.60 0.50 16.30

Байрачна діброва 5.0 10 4.2 1.00 0.80 21.00

Пристінна діброва 4.0 8 3.4 1.20 0.70 17.30

Заплавна діброва 5.0 9 3.2 1.80 0.90 ІІ9ЖГ

Вологуватий субір 4.0 7 6.1 0.54 0.65 18.29

Сухий бір 3.5 7 6.2 0.50 0.55 17.75

Примітка. КП- коефіцієнт перткненції, добуток емпіричного коефіцієнта пропорційності па різницю вологості повітря; 1ПП (інтегральний показник пертинениії) “ ШФВ+РМОЮПК+ЛКЗ+ КП

часовій і просторовій оцінці взаємодії лісової рослинності із степовим середовищем.

. ЕКОКЛІМАТИЧНА ВЗАЄМОДІЯ ЛІСОВИХ БІОГЕОЦЕІЮЗІВ СТЕПОВОЇ ЗОНИ УКРАЇНІ! З УМОВАМИ МІСЦЕЗРОСТАННЯ

Динаміка багаторічної мінливості річного приросту, яка додатково розкриває середовищеперетворюючу роль дерев-едифікаторів за місцями зростання, вивчалася в байрачних, пристінних, заплавних дібровах, ареіших борах і штучних насадженнях, створених в умовах плакориого степу. В основу вибору місць досліджень було покладене відоме положення (Битвинскас, 1974, Ловелиус, 1979 та ін.) про те, що дерева, які ростуть на межах свого поширення, найчіткіше інформують про зміни факторів, що лімітують зростання. Такими виявилися лісові острови на південній межі лісу. Дослідження виконане на матеріалі двох основних груп деревних рослин - листяних і хвойних, стосовно до основних географічних зоя України (для порівняльної характеристики). Райони робіт приведені на картосхемі (рис. 10). Вибір деревних порід ( яких використано 27) для досліджень обумовлений якісним складом природних} штучних лісів вододілів.

Застосування дендроіндикації для оцінки стану фітоценозу виявилося важливою ланкою пізнання механізмів стійкості та лісової пертнненції меліоративних насаджень. Розраховані періоди активізації ростових процесів, що е найбільш перспективними для приживаності лісових культур при лісорозведенні,

Рис. 10. Картосхема місць збору (залиті кружечки) зразків-кернів в Україні: Л - лісова зона; ЛС - лісостепова зона; „¡п.С - північна частина степової зони; „¡ІДС - південна частіша степової зони

агролісомеліорації і рекультипації порушених земель. Встановлено, що з періодичним збільшенням активності Сонця продукйгеність лісових екосистем в на-піварідних умовах зростає. Нами вводиться так званий “часовий період”, що дозволяє достатньо повно охарактеризувати особливості росту і розвитку дерево-стаиів та який узгоджується з біологічними процесами, і на його основі пропонується поняття дендрологічного року (з VII міс. попереднього по VI міс. наступного року, або з VIII по VII місяці у залежності від фенологічних особливостей рослин і екологічних характеристик едафотопів). Розроблені діагностичні регресійні рівняння для моделей приросту основних лісоутворюючих порід степу (дуба, ясена,, клена, липи, в'яза, сосни).

Використовуючи виявлену для еталонних біотопів особливість, пов'язану із збільшенням частки ранньої деревини в річному кільці при кращому зволоженні (Грицан, 1989), можна прогнозувати стан деревостанів на підтоплених територіях, виявляючи стійкі тенденції до їх заболочування.

По встановленим ритмам, властивим біокосному середовищу, запропоновано досвід побудови математичної аналітичної моделі росту деревних порід, що може бути основою довгострокової програми розвитку степового лісорозведення при конструюванні лісопільного ландшафту.

Оцінка реакції лісових БГЦ степової зони на кліматичні показники і з’ясування змін лісорослинних умов дозволяють дати на сьогодні відповідь на одне з основних питань степового лісознавства - поєднання природних факторів степової зони не є абсолютною перешкодою для розвитку лісових насаджень, на-

віть на її крайніх межах. Водночас степове лісівництво повинно базуватися на обов’язковому урахуванні екокліматичних ресурсів територій, що виділяються під' лісові землі. ,

ЗНАЧЕННЯ ОДЕРЖАНИХ ЕКОЛОГО-ЕКСПЕРИМЕНТЛЛЬШІХ МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ РОЗВИТКУ СТЕПОВОГО ЛІСОЗНАВСТВА -ТЕОРЕ-- ТОЧНОЇ ОСНОВИ СТЕПОВОГО ЛІСІВНИЦТВА

Детальне вивчення середовищеперетворюючих властивостей природних і штучних лісів степової зони - це один із головних напрямків комплексного рішення питання про натуралізацію лісу в степу (Бельгард, 1971).

У лісових біогеоценозах степової зони грунтові процеси, як показали дослідження, не виходять за межі чорноземного типу грунтоутворення. Проте амплітуда їх середовищеперетворюючого ефекту в умовах степу значно підвищується, що призводить до формування чорноземів лісопокращеїшх і лісових байрачних, що якісно перевершують чорноземи звичайні. Варіанти екологічних зв'язків умовно відображені на схемі (рис. 11). Таким чином, дослідження, проведені нами, підтверджують теорію позитивного середовищеперетворюючого впливу лісової рослинності на вихідні безлісні території.

Рис. 11. Схематичне зображення середовищеперетворюючого впливу лісової рослинності для: а- Лісова зона; б- Степ, трав'яна рослинність; в- Степ, деревна рослинність; щд - аеротоп, ¡^3 - едафотоп ,

Атмосферні посухи, що спостерігалися в минулому, - неминуча властивість континентального клімату, тому немає підстави очікувати зникнення атмосферних посух у майбутньому. Останні в переважній більшості випадків викликають і грунтову посуху, із якою боротьба більш ефективна, оскільки залісення може послабити посуху, особливо грунтову (Высоцкий, 1938). З даним висновком узгоджуються і результати наших спостережень, що показали збільшення частоти випадіння літніх опадів поблизу великих лісових масивів (при цьому річні суми опадів у цілому практично не відрізняються від фонових (на сітьовій метеостанції)). З огляду на викладене можна відзначити, що оптимізація середовища, яка пов'язана із меліоративним впливом лісів степової зони, виявляється в такому: 1)

у результаті зміни фізико-хімічних і водно-фізичних властивостей та поліпшення грунтової родючості утворюються оптимальні умови для життєдіяльності рослин і грунтової фауни (все це підвищує, тим самим, оновлюючі можливості грунту); 2) біологічний кругообіг у лісових екосистемах степу має більш широкий масштаб трансформації атмосферного і грунтового середовища, що призводить до якісного поліпшення чорноземів; 3) краиі,а острукгуреність грунтів збільшує їх вологоємність і сприяє постійно вираженому (при наявності атмосферних опадів) транзиту вологи в ризосферному шарі, а зниження температури зменшує фізичне випаровування в едафотопі, тому лісові біогеоценозі! одержують більш розширені і стійкі функції стосовно впливу несприятливих факторів степового середовища.

ПРИКЛАДНІ АСПЕКТИ ВИКОРИСТАННЯ ОТРИМАНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ

Підсумовуючи дослідження аспектів взаємодії деревостанів із екологічними чинниками, ми виділили ті з них, що найбільше позначаються на процесах росту і розвитку лісових насаджень степу: так, покращення ростових процесів викликають: а) помірні'зимові температури; б) зниження літніх температур на 15%; в) підвищення опадів понад 20% від норми; г) нормований режим річного розподілу температури й опадів; д) кліматичний оптимум; е) сприятливі умови з липня, сніжна зима; є) середні температури за січень - лютий не нижче -3°С; ж) сума опадів у березні - травні більше 40 мм; а погіршення: а) холодні зими з температурою нижче 25% від норми; б) підвищення температур улітку на 15%; в) зниження опадів нижче 20% норми; г) порушення норми річного розподілу опадів; д) посуха (весняна, літня й осіння) та заморозки; е) посушливий кінець літа та безсніжна зима; є) середні температури за січень - лютий нижче -6°С; ж) сума опадів у березні - травні менше 30 мм.

Приведені показники у певній мірі дозволяють кількісно підійти до обгрунтування проблеми густоти культур у насадженнях степової зони, не порушуючи при цьому основного принципу — зімкнутості намету культур для створення оптимуму лісового середовища. Повітряний обмін, як терморегулятор і як джерело відправлення життєвих функцій рослинного організму, повинний обов'язково прийматися до уваги при формуванні насаджень в степу, що у певній мірі вирішується створенням різііовнсотних конструкцій та структур, що продуваються.

Питання про проектування і розміри лісових осередків або смуг варто визначати, виходячи з природних умов місць посадки, але для виконання основних екологічних вимог при створенні масивних лісових насаджень на вододілах кращі розміри осередків від 30 до 100 м, при коефіцієнті пропорційності для відстаней між ними до 2. Відстань при міжсмужному проектуванні, у залежності від конфігурації місцевості, визначається максимальними висотами насаджень, виходячи з 20 Н їхнього взаємного перекриття, але в межах 600-1000 м, при цьому ширина самих смуг повинна знаходитися в інтервалі 20-30 м, що пов'язано із формувань

ням внутрішньо-середовиїцної пертиненції. Нарешті, створення значних лісових , масивів у пересіченому рельсфі, або в долинах рік, повинно визначатися в першу чергу біологічними вимогами видів до лісорослишіих умов, роль ЯКИХ ВИХОДИТЬ на перший план. Добір лісових порід повинен враховувати екологічну валентність організмів, виходячи з особливостей екоклімату ділянок.

Особливу увагу при формуванні лісових насаджень у степу слід звертати на зміни в рельєфі, які, по-різному поєднуючи чинники середовища, створюють якісну своєрідність лісорослинних умов. Не менш важливо те, що вдалою екологічною конструкцією насадження можна значно прискорити процеси сильватизації і, таким чином, у найбільш короткі строки досягти оптимізації середовищетвірної діяльності лісової рослинності.

ВИСНОВКИ І ПРОПОЗИЦІЇ

1.На основі стаціонарних 18-річних (1980-1998 р.) біогеоценологічних досліджень вперше для території степової зони України встановлені кількісні інтегральні показники масштабів пертинентного (середовищеперетворюючого) впливу лісових БГЦ на навколишнє середовище. Деталізовано особливості кліматопу як структурного компонента природних і штучних лісових БГЦ степу в залежності від сезонної і багаторічної зміни факторів середовища.

2. Обгрунтовано новий науковий напрямок - лісову пертннентну біогеоценоло-гію - концепцію про середовищеперетворюючу роль природних і штучних лісових БГЦ у степовій зоні України, що є складовою частішою наукових розробок по створенню стійких, довговічних, маючих високі середовтцеперетворюючі властивості захисних насаджень степових територій та на землях, порушених гірничодобувною промисловістю.

3. Виявлено, що під наметом вододільних лісових екосистем завдяки пертииен-тному ефекту складаються температурно-вологові процеси, при яких лісові екосистеми не тільки успішно витримують умови степової зони, але і позитивно впливають на навколишній простір. Активним термоізоляційним (у розумінні

А.П. Травлєєва (1960)) і теплорегулюючим структурним елементом між фунтовим і повітряним середовищем виступає лісова підстилка, що надає процесам теп-ловологообігу характер, властивий не напіварідним територіям, а лісостеповим: так, промерзання грунтів у лісі зменшується майже б 5 разів, а теплоутримуюча спроможність збільшується в 2 рази.

4. Встановлено, що лісовий едафотоп має тенденцію до зниження температур, зменшення термоактивного шару в 3 рази, нагрітості грунту - у 1,5 рази і фізичного випару в 3 рази, що сприяє поліпшенню оструктуреності лісового грунту (шпаруватість досягає 50%), збільшенню ємності поглинання до 55 мг-екв / 100 г грунту і вологоємності лісових грунтів (НВ у 1,5 рази; ДАВ в 2-4 рази). У зв'язку з цим лісові БГЦ отримують більш розширені і стійкі функції до стримування негативного впливу факторів степового середовища.

5. Встановлено, що вологість лісових грунтів навесні й у період літнього максимуму може перевищувати найменшу вологоємність (НВ), що призводить іноді до короткочасного наскрізного промокання ризосферного шару профілю в ці періоди в залежності від особливостей едафотопів. Нерівномірність випадання атмосферних опадів протягом літнього періоду також впливає на формування режиму зволоженості досліджуваних едафотопів. Так, у роки з рівномірним зволоженням вологість лісових чорноземів близька до ПВ (60-80% від НВ), чорноземів звичайних - 40-60% від НВ, а в роки з вираженими періодами посухи в умовах степових цілйн вологість грунту зних<ується в 5 раз від показника НВ, у той час як під лісом лише в 1,8 - 2,5 рази.

6. Виявлено, що на вододілі волога, що акумулюється лісовими БГЦ за осінньо-зимовий період, витрачається в першій половині вегетаційного періоду (до трав-ня-червня), а у другу половину періоду (липень-вересень) рослини задовольняють потребу головним чином за рахунок опадів, тому, як правило, осінні запаси вологи в грунті подібні за роками. Літні опади зволожують лише верхній шар фунту, а запас вологи ч нижніх горизонтах фунтів створюється опадами холодного періоду, при цьому кількість спожитої рослинами води з однометрового шару фунтів протягом усіх періодів року була більшою під лісом, ніж під степом. Діапазон активного вологообміну (ДАВ) лісового едафотопу відповідає глибині 50-100 см. При просуванні від плакорних і схилових ділянок до знижень рельєфу може акумулюватися в середньому щорічно до 450 мм фунтової вологи. Відповідно до прибутково-витратних величин фунтової вологи по роках ступінь зволоження фунтів пробних площ екологічного профілю відповідає типологічній схемі

0.Л. Бельгарда (1971) від СГо до СГ3.5 і зміні локального Коефіцієнта зволоження Л.П. Травлєєва(1975) від 0,15 до 1,8.

7. Дослідження середовищеперетворюючих властивостей лісових едафотопів степової зони підтверджують теорію фунтопокращуючого впливу лісової рослинності, обфунтовану П.Г. Адеріхіним, О.Л. Бельгардом, С.В. Зонном,

1.A. Крупєніковим, А.П. Травлєєвим (1983) і ін., відповідно до якої, у результаті складнопідрядного і по суті біокліматогенного процесу (по С.В. Зонну (1964)), виникають чорноземи звичайні лісопокращені і лісові і бігшим гідрологічним об’ємом і оптимальними теплофізичними властивостями. Середньорічні температури лісових фунтів свідчать як про слабке їх профівання, так і охолодження: протягом періоду спостережень температура фунтів по всьому об'єму профілю на нелісових ділянках не перевищувала 7,2°С, а під лісом 8,0- 9,0°С. Завдяки теплофізичним властивостям лісової підстилки, при наявності стійкого снігового покриву вище ЗО см, температура в чорноземі лісовому не знижувалась нижче 0°С, а в зими із промерзанням фунту глибина проникнення негативних температур під лісом коливалася в різні роки від 10 до 40 см, в той час як в фунті степових цілий-40-100 см. У лучно-лісовому байрачному чорноземі негативні температури

проникали не глибше 20 см.

8. Комплексні біогеоценологічі дослідження лісових БГЦ степової зони України та одного з ведучих компонентів - кліматопу дозволили виявити 10 типів основних різновидів екоклімату, що відрізняються характеристиками тепловологоза-безпеченості та іншими показниками. Виявлена ступінь сприятливості місць зрос- ' тання, що є результатом середовищеперетворюючої функції лісових БГЦ, так, якщо арідний клімат напівпустелі і пустелі можна віднести до жаркого і винятково посушливого, то в умовах степу ми виділяємо: гемістеповий (дуже сухий і теплий), солонцевий (сухий і теплуватий), лісопільний (свіжуватий і відносно теплий), лучно-степовий (свіжий і відносно прохолодний), лучно-лісовий (вологуватий і прохолодний), лісовий (вологий і прохолодний), типово лісовий (вологий і холоднуватий), солончаковий (сирий і відносно теплий), болотяно-лісовий (сирий

і холоднуватий), лісоболотяний (мокрий і холодний). На підставі інструментальних спостережень вивчена мінливість екокліматичних умов лісових БГЦ і встановлені оптимальні показники лісового кліматопу: по геліотопу - зниження освітленості до 10% стосовно степу; по термотопу - зниження температури повітря у літню пору до 3°С; по гігротопу - підвищення вологості повітря до 15%. Розроблені й апробовані коефіцієнти акумуляції грунтом опадів, витрати вологи за вегетаційний сезон, теплоутримуючої здатності грунтів, нагрітості грунтів, пертиненції, які характеризують екотопи лісових БГЦ у степу, що мають як наукове, так і прикладне значення для цілей степового лісорозведення.

9. Виявлено особливості стратифікації температур лісових БГЦ у різні сезони

року. У літню пору для всіх місцезнаходжень між висотою 200 і 2 см спостерігається, як правило, негативний вертикальний градієнт температур повітря до 0.4-

1.8°С (коли температура з висотою підвищується), в той час як у степу відзначається позитивний градієнт. Восени спостерігається стійка стратифікація (до 4.5°С), крім тальвегу байраків, що можна пояснити повітряним “заболочуванням” їхнього дна, де різниця в градієнтах температур не більша 0.6°С. У холодний час року на всіх ділянках відмічається позитивний вертикальний градієнт температур, за винятком східної експозиції байраків, де має місце протилежний процес, обумовлений характером інсоляції схилу. '

10. Оцінка анемометричного режиму території дозволила встановити що: а) над діяльною поверхнею байрачного лісу утворюється вихрова зона з віссю, витягнутого уздовж тальзегу байраку, що як би притискається верхнім потоком повітря і руйнується біля крон лісовій насаджень навітряних схилів, при цьому рух повітря по навітряному схилі йде убік зниження, тобто, виникає напрямок, не пов'язаний з основним потоком; б) в умовах пристіну повітряний потік узгоджується з напрямком течії ріки; в) зміна напрямку вітру призводить до зміни його температурно-вологових характеристик, особливо до зменшення негативного впливу південної складової; г) величина річного ходу швидкості вітру на залісених ділянках знижу-

ється в 3,5 рази і більше із квітня по листопад у зв'язку із сезонними особливостями стану БГЦ; д) повітряний обмін між ділянками байрачного лісу здійснюється через систему конвективних потоків, що утворюють у байраках багатошарову структуру, яка сприяє тепломасообміну в аеротопі і зниженню температур.

11. Потужність і щільність снігового покриву значною мірою визначає ступінь насйченості грунту вологою, особличо в першій половині вегетаційного періоду: а) максимальні висоти снігового покриву за зиму між ділянками коливаються у досить широких межах (відносно до показників степової цілини в лісових масивах плакору вони були в 2,3 рази більше, у нижніх частинах залісених схилів у 3 рази більше, а ділянки узлісся збирали снігу в 5 разів більше); б) щільність снігового покриву залежить від температури і вологості повітря, сили вітру під час випадіння снігу і вітрового навантаження ділянки. По максимальній величині щільності снігу виділяються степова цілина (0,31-0,32 г/см3) і узлісся західної експозиції байраку (0,29 г/см3). У лісових насадженнях з чагарниковим підліском щільність снігу знижена до 0,18 г/см3, але висота снігового покриву вище, тому вологозала-си більші і захист грунту від впливу негативних температур повітря в таких насадженнях більш ефективний.

12. Лісова рослинність як елемент біогеоценотичного покриву має збільшену діяльну поверхню над- і підгрунтових утворень (аеротопу і едафотопу) і таким чином виступає головним середовищеперетворюючим фактором у степових умовах, так: а) над значними лісовими масивами, розташованими в долинах рік, має місце конвекція повітряних потоків із підвищеним градієнтом вологості, що призводить до збільшення частоти (у 0.3 рази) випадання опадів (над ними й у безпосередній близькості від них шляхом інтенсифікації малих кругообігів вологи), не змінюючи істотно їх загальної кількості, при цьому трансгресивний (позамежний) екокліматичний вплив степових лісів здійснюється через вологонасичення повітряних потоків (до 13%), перерозподіл вологи (перетворення поверхневого стоку в глибинний) і збільшення водоносності рік шляхом поліпшення їх меженного рівня; б) у природних лісових масивах степу спостерігається відповідність компонентів лісового біогеоценозу, але при цьому ліс у степу зберігає загальні риси зонального вологообіїу, що підтверджують прибутково-витратні величини фунтової вологи, які залишаються для всіх екотопів відносно подібними з розходженням лише в величинах вихідних показників продуктивної вологи для кожного конкретного біогеоценозу внаслідок неоднакової акумуляції зимових і літніх опадів (зменшення при цьому нагрівання діяльного шару і збільшення гідрологічного об’єму грунту призводить, в остаточному підсумку, до становлення і розвитку стійких і довговічних лісових БГЦ, діапазон середовищеперетворюючого впливу яких значно розширюється, а своєрідність умов кліматопу обумовлює якісне поліпшення його компонентів); в) як доповнення до типологічної формули

О.Л. Бельгарда (1971) запропоновано пертинентний показник, що містить у собі

ряд узагальнених характеристик різноманітних процесів у лісових екосистемах степу і дає синтетичне уявлення про ступінь інтенсивності їх середовщцеперетво-рюючої функції.

13. Запропоновано комп'ютерну програму створення лісових насаджень для різноманітних місцезростань з урахуванням їх лісопридатності, дається наукове обгрунтування використання природних лісових БГЦ як моделей для розробки методів і прийомів конструювання “лісопільїюго” ландшафту в степу в розумінні М.П. Акімова (I960).

14. Дослідження ділянок лісової рекультивації дозволили встановити особливості відтворення грунтового і приземного кліматопу техногенних територій: а) при розгляді впливу водно-фізичних властивостей насипних грунтів на їх водний режим встановлено, що недостатнє зволоження спостерігається в грунтах із прошарками супіску в зоні активного ризосферного шару (до 50 см) і при контакті останніх із підстилаючою шахтною породою. Варіанти з застосуванням гумусова-ішх лесоподібних суглинків мають порівняно більший гідрологічний об’єм і кращі, теплофізичні властивості. Капілярного підняття у вище лежачі прошарки від шахтної породи не спостерігається, тому що вона має важкосуглинистий склад і є відносним водопідпорним шаром, що запобігає адсорбції токсичних сполук шахтної породи верхніми родючими прошарками. У рекультиваційному об’ємі більше 120 см вологість має менші внутрішньосезоіші коливання і її запаси можна визнати задовільними для вегетації деревних форм. Стратиграфія насипних фунтів, як і потужність насипки, не змінюють істотно характер загального промокання ре-культиваційного шару, обумовленого його пухкістю, характерного для насипних грунтів; б) розвиток насаджень тіньової структури на супісках, лесах і гумусова-них лесоподібних суглинках, потужністю більш метра йде по безперервно-нормальному типу (по С.В. Зонну, А.П. Травлєєву (1989)); в) характер промерзання насипних фунтів у значній мірі обумовлений їх фізичними властивостями, особливо зволоженістю. Едафотопи ділянок лісової рекультивації можна охарактеризувати як сильно промерзаючі, які цементуються льодом до глибини 1520 см, при цьому насипні фунти без застосування гумусованих фунтів промерзають сильніше і глибше, ніж типові чорноземи. По інтенсивності охолодження в зимовий період більш близькі між собою варіанти з насипкою гумусованого фунту і шахтної породи (опір до охолодження останньої збільшується за рахунок виділення тепла при окисних процесах); г) перекриття шахтної породи насипними фунтами і проведення лісомеліоративних робіт дозволяє ізолювати контакт породи з зовнішнім середовищем, знизити процеси окислювання в шахтних породах, максимально наблизивши середовище відвалів до природних біотопів. Це підтверджує наявність сформованого аеротопу штучних насаджень, де змінюється вертикальний профіль температур (від інверсійного-до стратифікаційного), що значного мірою обумовлює і більш холодний педокліматнчннй режим. Проте у лі-

тньо-осінній період в горизонтах рекультиваційного шару від 40 до 160 см температура в середньому до 2,0°С вище, ніж в еталонних екотопах (із глибиною позначається утеплююча дія породи); д) шахтна порода через несприятливі гідротермічні властивості та наявність токсичних сполук мало придатна для лісомеліорації б?з попередньої технічної рекультивації (перекриття грунтосумішами, устрій посадкових лунок, траншейне закладання грунтів і ін.); е) при проведенні лісовід-новлюваних робіт порушених територій у степовій зоні на технічному етапі рекультивації доцільно штучно створювати зниження рельєфу з переважною орієнтацією схилів на північ, захід і схід, а посадку проводити в період найбільшого накопичення вологи в рекультиваційному прошарку, не порушуючи при цьому фенологічних термінів.

15. Дендроіндикаційний матеріал, який розкриває аспекти взаємодії деревних рослин із факторами середовища, пов'язані з поліпшенням і погіршенням ростових процесів, відображає масштаб участі рослин у середовищеперетворюючих процесах.

16. Виявлено, що в степових умовах мозаїчний тип лісових культур і лісосмуги не менш ефективні, ніж масивні насадження і можуть бути оптимальними формами лісомеліорації степового середовища. Для реалізації концепції створення “лісопільного” ландшафту і боротьби з ерозією грунтів рекомендується: суцільне залісення долинно-терасового (заплав і арен), придолинно-балочного (пристінів і балок), привододільно-балочного (балок), і прилиманно-терасового (пристінів і арен) ландшафтів; створення на плакорах лісосмуг, а при формуванні масивних лісопосадок використання принципу “групи і простору” (за Сидельником (1960)) і різновисотних конструкцій, віддаючи перевагу зниженням рельєфу або використовуючи горбкуватий рельєф; відновлення оптимальної ліснстості, у тому числі і лісових областей, із метою посилення трансгресивного впливу лісів на нелісові території. При смужковому залісенні великих територій умови місцеперебувань для південної частини Степу, відповідно до правила заміщення В.В. Альохіна (1950), будуть наближатися і співвідноситися з умовами справжнього степу, а його - із Лісостепом, і таким чином виникнуть кліматопи лісопілля - нового природного ландшафту, які нададуть клімату степової зони риси, дов’язані з позитивною середовшцетвірлою функцією лісу.

17. Як відомо, настання спустелювання тісно пов'язано зі станом біорізноманіт-тя (за Шеляг-Сосонко, Ємельяновим, (1997)), який цілком обумовлює стійкість екосистем і їх динамічний розвиток. Локально-катастрофічні сукцесії, викликані антропотехногенезом (за Зонном, Травлєєвим (1989)), призводять до інтенсивної втрати біотичного, ландшафтного й екокліматичного різноманіття, тому, в певній мірі, створення оптимальної лісистості і правильне розміщення лісових насаджень в залежності від екокліматичних особливостей території буде сприяти кращому перерозподілу вологи, переводу поверхневого стоку в глибинний і, таким чином,

поліпшенню умов не тільки для розвитку насаджень, але і для відтворення стійких збалансованих природних комплексів степової зони.

18. Першочерговими завданнями для цілей інтенсифікації степового лісорозведення, на наш погляд, варто вважати: збільшення лісистості території до 12% за рахунок залісення земель, непридатних для сільськогосподарського використання; утворення захисних насаджень і лісопаркових зон у малолісних районах; підвищення продуктивності і біологічної стійкості лісів, посилення їх водоохоронно-захистної та гідрологічної функції і, таким чином, середоперетворюючої ролі; освоєння і залісення еродованих Територій. Комплексний, широкомасштабний розвиток лісомеліорації повинен бути частиною загальнодержавної стратегії подальшого розвитку степових районів України в період переходу від глобального мислення до дій.

СПИСОК НАУКОВИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Грігцан Ю.І. Екологічні основи перетворюючого впливу лісової рослинності на степове середовище. - Дніпропетровськ: ДЦУ, 2000. -300 с.

2. Ловсяиус Н.В., Грицан 1011 Лесные экосистемы Украины и тепло-влагообеспеченность. -С-Пб: Петровская академия наук и искусств, 1998.- 336 с.

3.ЛовелиусШЗ, Бельгард АЛ., Грицан Юй Эффект аномалий активности Солнца в росте древесных растеї шй полуариді !ых территорий //Докл. АН Украины-1992,- № 12.- С. 118-121.

4.ЛовеліусМВ., ГргаганЮ.1. Багаторічні тецденції в зміні тепла І волога в Украй //Доп. НАНУкраоті-2000.-№ 2-С. 200-204.

5Биоэкологические особенности охраны лесных биогеоценозов н лесной рекультивации техногенных ландшафтов Западного Да ібасса / Траалеев АЛ, Зверковский В И, Цветкова Н.Н, Аль-бицкаяМА, ГриианЮЛ. // Проблема охраны, рационалыгого использования и рекультикщии черназемоа-Мосхва: Наука-1989.- С175-207.

бГрицан Ю.И. Децдроицдикация экологических особенностей местообитаний лесных биогеоценозов в степи // Экологические аспекты охраны и рационального использования биологических ресурсоа- Ді іепропетровос ДГУ.-1989.- С. 27-32

7Грицзн ЮЛ Микроклимат приводораздепьных естественных степных биогеоценозов // Био-геоценологические исследования лесов техногенных ландшафтов степной Украины- Днепропетровск: ДГУ.-1989,- С. 74-83.

8ГрггцанКЖ Биомегесрсяогическнй аспект децлрошщнкацни // Вопросы лешой биогеоце-налопги, экслопш н охраны природы в степной зоне,- Куйбышев: КуГУ.-1990,- С. 29-46. 9ГриданЮЛ Особенности верткалыюго распределения температуры воздуха в тальвеге байрака // Агпропогенные всодейсташ ш лесные эиосистшы степной зоны.- Днепропетровск: ДГУ.-¡990,-С. 21-24.

ЮЛовелиусНВ, ГргщэнЮЛ Метеорологические услоим и раплальный прирост лисгаен-ных пород деревьев прагмбережного Прггсамарья // Кадастровые исследования степных биогеоценозов Прнсамарья Днепровского, их апропогсшет динамика н охрана- Днепропетровск ДГУ.-1991.- С 29-40.

U Грицаи ЮЛ Характеристика снежного покрова в условиях прнводоразделы іобалочі ¡oro ландшафта Присачарья // Кадастровые исследования степных биогеоценозов Присамарья Днепровского, их антропогенная д инамика и охрана.- Днепропетровск: ДГУ.- 1991.-С. 171-176.

12Ловелас НВ, БеяьшрдАЛ, ГриизнЮЛ Радиальный прирост сосны обыкновенной в степи и лесостепи в эпохи мжамумов и минимумов 11-лешего никла активности Ссяшз И Би~ «■мої аг гарні ir лесных экосистем степной зоны,- Днепропетровск: ДГУ.-1992,- С. 71-81.

13 Ловелиус НВ, ГрнвднЮЛ Черты единства в реакции сосны обыкновенной и лиственных пород Самарского бора на изменение природных условий И Биомощггоринг лесных экосистем степной зоны.- Днепропетровск Д ГУ.-1992,- С. 27-44.

М-Грицан ЮЛ Девдрошдасация микроклиматических условий // Вестник Днепропетровского университета. Биология и экология.- Днепропетровск: ДГУ,-1993.- Вып. 1С. 208-209.

15Грицан ЮЛ Микроклимазпмхюв особенности условий существования лесных экосистем правобережного Присамарья // Мониторинговые исследования биогеоценотичесюк клен степной зоны.- Днепропетровск: ДГУ,-1995.- С. 34-61.

1 бРддиальиый прирост сосны обыкновенной в зоне подгогшения урочищ» «Боїданоюсие пески» (Западный Донбасс) / НВ Лсшелиус, ЮЛ Грицае В Л Зверховский, АЛ Медагшев И Иіа РГО.-1995,- Т. 127, Вып. З.-С. 60-65.

17Грицан ЮЛ Эшотимагическая харшсгеристика условий мссгопрої гіростат ія лесной растительности (микроклиматический аспект дендроиндакации) // Вопросы стенного лесоведения и лесной рекугмшациа-Днепропетровск: ДГУ,- 1996.-С. 53-70. .

18 Ловелиус НВ., Грішал ЮЛ Аномальные шменеши радиального прироста древесных двудольных и метеорологические услодил в Украине // Вопросы степного лесоведеїшя и лесной рекультивации земель. Днепропетровск: ДГУ,-1997.-С. 49-56.

19 Ловелиус 1LB., ГрищнЮЛ Влияние засух на лесоагроценозы степной зоны Украины // Ит РГО.-1997,-Т. 130, Вып. 2.- С. 32-35.

20 Ловелиус НВ., ГрнпднЮИ Д здроицщжащонная летопись времешой и просіршспен-ной изменчиюсги состояния лесных экосистем Украины (на примере ДнегровскоС)рельстго госудфсгвеннош заповедника) // Вісник Дніпропетровського університету. Біологія та етлогія,-Дніпропеяровськ ДЦУ,-1997,-Вш. З.-С. 150-162.

21.Денароицдикация состояния лесных насаждений га участках рекультивации в Западном Донбассе (ка примере Robinia pseudoocacia L) / НВ. Ловелиус, ЮЛ Грі^іан, В Л Зверковский,

Э.В. Гаврилова // Вопроси степного лесоведения и лесной рекультивацій земепь.-Ді іепропеїровск: ДГУ.-1997,- С.185-191.

22Ловелиус НВ., Грицаи ЮЛ Многолетние изменения тепло- и вяагообеспеченности в Украине//Изв. РГО,- 1997.-Т. 129, Вып. 4,-С. 65-74.

23 Ловелиус НВ., Грицаи ЮЛ Изменение урожайности сельскохоаяйсгеещых культур и теп-ло-шиообеслеченность // Вісник Ді ііпропетровського універсишіу. Біологія та екологія,- Дніпропетровськ: ДЦУ -1998,- Вип.4.-С. 132-137.

24 Ловелиус НВ., Грицан ЮЛ Итоги децароивдикационных исследований временных и про-сіршісшешіьіх тгіменениГі природных процессов и состояния лесных экосистем на территории

Украины // ВЬшк Дніпропетровського університету. Біологія та єкшогія. -Дніпропетровськ: ДДУ.- 1998.-ВИП.5.-С. 149-162.

25.ЦгіЄікоюИ.Н., Грицан ЮЛ Микроклиматические и фіпоценотические аспекты мониторинга байрачных лесов Присамарья // Вопросы степного лесоведения и лесная рекультивація земель- Днепропетровск: ДГУ,-1998,- С 28-37.

26Грицан ЮЛ Экоклимат байрачных лесов Грнсамарья // Вопросы степного леаждения и лесной рекультивации земеяь.- Днепропетровск: ДГУ.-1998,- С. 37-45.

27Гринан ЮЛ Анемометр: іческая характеристика приводоразделытых лесных биогеоценозов Присамарья // Пі пип и степового лісознавства та лісової рекультивації земель.- Дніпропетровськ: ДЦУ,- 1999.-ВИП.З.-С. 30-38.

28Грицан Ю.І, Валкова В.О. Екокласт мікробіогеоценозо-систем Самарського бору // Вістшк Дніпропетровського ynirqxmeiy. Біологія та екологія. - Дніпропетровськ ДДУ. - 1999. -Віш. 7.-С. 170-176.

29ЛовеяіусМВ, ГршрнІО.І. Аномальні жита клімату і продуктивність фітоценозів (на прикладі Дніпропетровської області) ІІУщші бог. журнал.- 1999.-Т.56, № 4.- С. 381-387. ЗОЛооелііус НВ, Грицзн ЮЛ Контроль загрязнения природных экосистем с использованием методов детщрошщщщдюшюго анализа // Малоотходные технологические процессы и сокращение промышленных выбросов в металлургической про?.!ьпіи!еішоспі: Тез. докл. Республик. ішуч.-техшн.юнфф.-Запорожье.- 1989.-С. 165-166.

ЗІГрицапЮЛ Охйсшіоспи термического режима и увлажнения почвы участков лесной рекультивации Западного Донбасса // Тез. докл. VIII Всес. съезда почвозедов, Новосибирск, 14-18 августа 1989г.-Новосибирск.- 1989.-С. 199-200.

32Ловелиус І1В., Грицан ЮЛ Девдроивдикашія особе; шостей роста н развития лесных биогеоценозов степной зоны // Проблемы усгойчтвост биологичетсих систем: Tea докл., Севастополь, 15-20 октября 1990г.- Харыт-1 990,- С J 64-165.

33 Лсзелиус HJ3, Грицан ЮЛ Децнразкеперпт особенностей роста и развития лесных насаждений иа нарушенных землях в Западном Донбассе // Проблемы деищхжронолопи и детецхж-лиматолопої: Тез. докл. V Всесоют. соїзещ. по вопросам дендрохронологии, 29-31 мая 1990,-Спердпогех-1930,-С. 101-102

34Гр;ярнЮ.И Особешгосш роста и разшшш лдашх ігасаадапш m нарушенных землях в Западном Донбассе//Ботатпгт<ие исследования в Укршше.- К.:Нд)чс думка.-1990.- С. 22-23. 35ГрицатГОЛ Экоетимаииесий аспект децпроиицикэдш // Возможности мегодоз іомере-i/тш: Труды Фш.-Техн. нп-таЛНСССР-Л-1990-С. 143-154.

ЗбЗікркоікіашВЛ, ГрицанЮЛ, ТупикаШХ Лесомелиорация как способ восстановления плодороден згметь // Проблеем лесоведения и лесной экологии: Тез. докл, Минск, 2023 сезпября 1990’-Чаль П.- Москва-1990-С. 486-488.

37.0тиміпащш ландшафтов, нарушенных горнодобывающей промышленностью Западного Донбасса/Зверковский В Л, ЦсеіковаШ-L, КуликА.Ф, ГрицанЮЛ, Доценко JIB.// Экологические проблемы офаны живой природы. Тех Всес. ш іф.- Н. Ш.- Москва.-1990,- С. 29-30. 38Ловеяиус ИВ., Грнвдн ЮЛ Оценка состояния насаждений на участкзх леаюй рекультива-

зо

цші Западного Донбасса //Растения и промышленная среда: Та. докл. I Вахт»сон. изучи, конфер., Днепропетровск, 20-22 марта, 1990г,- Ді іегіропеїроасіс-1990.-С. 232-233. '

39Ловеяиус RB., Гршдан ЮЛ Прирост деревьев как показатель механизма адаптации к условиям среды // Механюмы адаптации животных и растений к экстремальным факторам среды: Тех докл. 6-й Ростовской облает. научн.-пракг. школы- семинара, 10-14 сентября 1990г.- Ростов-на-Дону.- 1990.- С. 115-116.

40Ловелиус Н.В., Грищн ЮЛ Радиальный прирост годичных колец как индикатор изменчивое™ и потенциальной продуктивности лесных биогеоценозов // Лесная типология в кадастровой оценке лесных ресурсов: Тех докл. Всесоюзн.конфер.- Днепропетровск: ДГУ- 1991.-С. 128-130.

41 Береснева ИА, Грицан ЮЛ, Парши В Л Эюжгшматическая типизация лесолокрьпых тер-ріпсрий И Лесная типология в кадастровой оцгнке лесных ресурсов: Тез. докл. Всесоюзн. кон-фер.-Днепропетровск: ДГУ.-1991,- С. 136-138.

42Грнцан ЮЛ Педоклімат лісових культур у техногенних умовах Західного Донбасу // IX з’їзд У країнськ. ботан. товариства: Tea доп. / Відп. ред KM Стгп duc .- Кнїіз: Наук дум-1992.- С. 61 -62.

43 .Химический аспект децдрошщшации /НВ.Ловелиус, ЮЛГршан, АЛМиаора, НЛ Грішан// Проблемы эконнформздики: Тез. докл.-Москва.-1992,- С. 47-48.

44ГріщанЮЛ Биологическая рекультвация земель //Теория и праюткарешешш экологических проблем в горнодобывающей н металлургической промьшшенности: Тез. докл. Всеукра-инск. науч.-практ. конфер.- Днепропетровск.-1993.-С. 33-34.

45БЬекологічні аспекта монігорішу лісових насаджень техногенних ландшафтів Західного Донбасу /ВМЗвфковський, ЮІГрицан, НЛТупіка, ГЛКочергіна// Проблеми раціоїшьного використання соиіашіо-зкономічного та природно-ресурсного потенціалу регіону: Тез. доп. Республік. наук.-пракг. конфер.- Част. П - Луцьк.-1993.- С. 100-102.

46ірицан ЮЛ Дендрошщикадня - научное направление по изучению природных процессов и ашротогенных воздействий // Теория и практика решении экологических проблем в горнодобывающей и металлургической промышлетюеш: Тез. докл. Всеукраин. науч.-пракг. конфер,-Днепроиетровск.-1993,-С. 149-150.

47ЛовотиусНВ., ГрицанЮЛ Прирост деревьев - показатель естественных и техногенных изменений состояния экосистем // Промышленная ботаника: состояние и перспективы разшгшя: Тез. докл. Межлунар. конфер., Криюй Рог, май 1993г.-Донецк.-1993.- С. 245-246.

48Ррицдн ЮЛ Теоретические аспекгы фшшвдикации в экологическом мониторинге территорий, іирушеітньїх горнодобьшающей промышленностью // Теория и практика решений экологических проблем в горнодобьшающей и металлургической промышленности: Тез. докл. Всеук-paiuiCK. науч.-пракг. конфер.- Днепропетровск,- 1993.-С. 139-140.

49.Gritsan NP., Gritsan YX Anthnapogaiically-ielaied trace elements in sous-east of Ukraine and their phytotoxicity// Second Inter. Conf. on the Biogeochemistry of trace elements, Taipei, Taiwan, Sept 5-10, 1993,-Taiwan.- 1993.-P. 34-35.

50-Токсичні мстали в грушах Дніпропетровської області /НМЦвєпоова, АФ.Кулік,

В.М. Зкрковський, Ю.І. Грицан // Тез, доп. IV з’їзду грунтознавців і агрохіміків Украіїш, серпень 1994р.- Харків.-1994.-С. 84-85.

51.3беропсюій А.В., Карнаух НГ., Грицаи 1011 Состояние и перспективы повышения безопасности жгонедеягелыюсти и охраны окружающей среды при разработке месторождений открытым способом //Мат. Ш Мсжцупар. науи-технич. конфер. “Проблемы экологического мониторинга и охраны труда”, 4-8 сентября 1995п- Севастополь.-1995-С 107-108.

52Лотюй моїнлгрішг на нарушенных землях Запэдиого Донбасса/ВЛ Зверковский, ЮЛ Грішзн, ДГ.Емшанов, AJL Меігеїпьев// Устойчивое развитие: загрязнение окружающей среды и экологическая безопасность. I Макдунар. науч.-прак. конф.- Днепропетровск.- 1995.- С. 119-120.

533перкохкий В.П., Грітцан ЮЛ Биоэкологические аспекты мониторинга леоопокрьпых тех-иогешіьіх ландшафтов Западного Донбасса // Влияние ашосффного загрязнения и других антропогенных и природных факторов на дестабилизацию состояния лесов центральной и восточной Европы: Тез. докл. Мевдушр. изнфф,- Мытищи.-1996,- С. 101-102.

54,Децарошиикация динамики химических хіемеїпов растений в годичных слоях древесины растений (на примере Robinia preudoacacia L) /ПВ.Лопелиус, ЮЛГрішдн, НЛЦветкова, АФ. Кулик// Екологи та інженерія. Стан, наслідки, шляхи утворення екологічно чистих технологій: Мзтер. Всеукраш. коїіфф, 14-Ібжоітм 1996р. - Дншродзержішськ. -1996. - С165-167.

55.3вфкетсьюшВМ, ГрицанІОІ, Туніка ЬШ. Деякі підсумки лісової меліораціі порушених земель Західного Донбасу. // Магер. МЬмир. наукової конф., присвяченої 90-річчю з дій народження проф. МО. Беркаревнча “Земельні ресурси Угфаіни: рекультивація, раціонашіе викорис-тапгятазбережешш^-Діііпропетровськ.- 1996.-С. 108-109.

56Шляхи лісової меліорації порушених хмель Захід юго Донбасу /АФ.Кулік, ВМ Звсрковський, 10.1. Грицдн, ІШ.Тупіка// Франція та Украли. Наук.-пракг. досвід у контексті діалогу нацЬн. культур: Тез. доа Ш МЬкшр кемфери, 14-16 травня 1996р.-Дніпропетровськ-1996.- С 89-90.

57Presavation and restoration of the landscape and recreative complexes on the unbroken lands of the West Donbass /ZvetkovskyVN., Tsvetkova NX, GiizsnUl, KulikAF, YemshanovD.G.// Sustainable development system analysis in ecology. 2nd International Conference, Sevastopol (Ukraine), September 9-12,1996. - Севастополь.- 1996.-C. 71-72.

58Лекарственные растения на рекультивируемых породных стоалах Западного Допроса /ЗверксвскийВЛ, ЦвегковаНЛ, Грицаи ЮЛ, Кулпе АФ, ТупикаНЛ //IV МЬютар. кон-фф. з медач. бот,- Київ.-1997.- С 95-97.

59Лесная регультнваци нарушенных хмель Западного Донбасса/В Л Зперковсгаш, НЛ Цветкова, АФ. Кулик, ЮЛ Градщ // Матер. Всеуіфсшгськ. конф. * Охорона довкілля: еш-логіші,освгвшси^медічніаспегаіГ.-Криш1Рг.- 1997.-С. 17-21.

60Цвстювз НМ, Грищн ЮІ, Дубина АО, Стійкість і стабільність лісових насаджень степової зонн України // Проблеми ботаніки і мікалогіі m порозі третього тссячсягпя: Marcp. X з’їзду Укрінгас батт тсггірисгкі, Полгала, травень 1997р.-Полтава.-1997.-С.270-271.

бІГритнЮЛ, ДубшіаЛА Учет ритмических процессов в системе среда-древостой при оценке состояния лесных экосистем урбаишрованных территорий // Матф. Всеукрзїн. конф. “Охорона докітія: єїмтоіІ'піі,освітянські, медичні аспеїсш”.- Кривий Ріг,- 1997.-С. 14-16.

62.3вфковський ВМ, Грицан ЮІ. Біоівдикаторна раль лісових насаджень в умовах техногенного ландшафту Західного Донбасу // Вопросы биошщикацііи и экологии: Матер. Меяо^нар. конфер.- Запорожье.-1998,-С. 12-13. бЗЗкрковський ВМ, Грицаи ЮІ Відношення іруїпів техногенних територій Західного Донбасу// Сталий рспшпок агроекологічних систем в умовах сбмежешюго ресурсного забезпечення: Ted. доп. наук-пракг. конфер., Киш, 26-29 жовтаня 1998р..-Ккіа-1998.- С. 88-89.

64 Ловслиус Н.В., Гршідн ЮІ Гцдромеїшрапопіческие условия стешюй зоны Украины // Актуальні птання збереження і відновлення степових екосистем: Мат. Міжнар. конф, прію. 100-річ. запоа асканійського степу, Асканія-Нова, 21-23 травня 1998,-Асканія-Нова-1998.- С. 197-199.

65Грицац Ю.И. Децароиндикационная информация в зкосисгемном мониторинге // Роль охо-ронюваних природшіх територій у збережеш (і біорвиачіатта: Матср. конфер., присв. 75-рІччю Канівського природ. заповідям. Канів, 8-1 Овересня 1998р.-Каніа- 1998.-С. 274-275. ббДецлрологические аспегаы лесной рекультивации нарушешіьіх земель Западного Донбасса/ЗверковскийВЛ, ЦвеїковаНЛ, ДубинаАА, ГрипанЮИ, Тупіша Ш1 // Проблемы дендрологии, цветоводства и плодоводства: Мат. докл. VI Межд. конф., г. Ялта (Украина), ПНБС, 5-8 октября 1998г.-Яша-1998,-С. 29-35.

67 Лесная рекультивація земель, нарушенных угледобывающей промышленностью / В Л Зверковский, ЮЛ Гритда, А.Ф. Кулик, HIL Тупика // Проблемы ботаники на рубеже ХХ-ХХ1 веков: Тез. докл. предсг. П (X) съезду РЮ, Санкт-Петербург, 26-29 мая 1998г- Т. I,-Санкт-Петербург,-1998,- С. 255-256.

68Грицан ЮЛ Мезоклимашческие аспекгы рекультивации дарушеных земель Западного До-чбасса // Промислова ботаніка: стан та перспектива розвитку. Ш Міжнар. конфер., 3-5 вересня 1998г,-Донецьк,-1998.-С98. '

69.ГрицанЮ.І., ЗхкрковськийВМ, ТупікаШІ Особливості педоклімату лісових біогеоценозів Південного Сходу Україні! // Агрохімія і грунтознавство. Спеціальний штуск до V згцду УТГА, Рівне, 6-10 лиши 1998р. Грутли-екстогш-продоватьство- Часг. її,- Харкіа-1998.- С. 80-82. 70ГрішднЮ.1. Ритмические процессы в природных экосистемах Украины // “Паука і ocBtra’98”: І Міжнар. конфер. Дйпротктровськ-Одеса-Харкіа-Запоріжжя, 28-30 квітня 1998-Дкігіропстржьк: Шукова думка.-1998.-С. 30-31.

71 .Экоклимаіические аспегаы рекультивации нарушенных земель Западного Донбасса/ЮЛ Грищн, Н.Н. Цветкова, В Л Зверковский, АФ. Кулик// Франція та Україна, наук-практ. досвіду контексті діалогу нац. культур: Тез. доп V Міжнар. конф., 19-21 травня 1998р.-Т. 2, Част. Ш.-Дпіпропетровськ. -1998. - С. 18-19.

72.Эколого-зкнномические хпеюы лесной рекультивации земель Западного Дрнбасса, і крушенных' угледобывающей промышленностью /ЮЛГрицан, НЛЦветкова, АФ. Кулик, В Л Зверковский // Проблеми землеустрою, земельного кадастру та екології навколишнього середовища в умовах здійснення земельної реформи: Тез доп. Міжнар. наук.-вироб. конф. прнса 100-річчіоз дня нар. д,е.н., проф.IT. Горохова, 12-13 жовтня 1999p.,м.Харків.-Харків,-1999,-

С. 230-232.

Грицан Ю.І. Екологічні основи перетворюючого впливу лісової рослинності , на степове середовище (екотоп, взаємодія, дендроіндикація, типологія): Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук за спеціальністю 03.00.16 - екологія. - Дніпропетровський державний університет, Дніпропетровськ, 2000.

Дисертація присвячена узагальненню результатів багаторічних стаціонарних екскліматичних досліджень в лісових біогеоценозах степової зони України. Наводяться дані екологічних характеристик лісового екотопу, пов'язані із середо-вищеперетворюючими властивостями насаджень в степу. Дається наукове обгрунтування використання природних лісових біогеоцеиозів як моделей для розробки методів і прийомів комп’ютерного конструювання лісопільного ландшафту в степу. Обгрунтовано новий науковий напрямок - лісову пертинентну біогеоце-нологію - концепцію про середовшцеперетворюючу роль природних і штучних лісових біогеоцеиозів у степовій зоні.

Ключові слова: екотоп, едафотои, кліматоп, середовищеперетворення, лісопілля, лісова пертинентна біогеоценологія, лісовий біогеоценоз, лісова рекультивація.

Грицан Ю.И. Екологические основы средопреобразующего воздействия лесной растительности па степную среду обитания (экотоп, взаимодействие, дендроиндикация, типология): Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук по специальности 03.00.16 - экология. - Днепропетровский государственный университет, Днепропетровск, 2000.

Выполнение работы связано с развитием нового направления в науке о степных лесах профессора А.Л. Бельгарда - лесной пертинентной биогеоценоло-гии - концепции о средопреобразующей роли естественных и искусственных лесных биогеоценозов в степной зоне Украины. Проведенные исследования показали, что, существенно преобразуя экологические условия степи и формируя особый экоклимат, посредством которого осуществляется воздействие лесонасаждений на среду обитания, лесные биогеоценозы являются мощным средопреобразующим фактором. Формирование лесоаграрного ландшафта - “лесополья” (в понимании М.П. Акимова (1960)) - следует рассматривать как наиболее благоприятное для устойчивого развития природных и искусственных комплексов степной1 зоны. Результаты исследований средопреобразующих свойств лесов степной зоны для всесторонней оценки взаимодействия древостоев с факторами земного и ге-лиофизического происхождения являются основой для макробиогеоценозо-системного изучения формирующихся экосистем и составной частью научных разработок по созданию устойчивых долговечных, обладающих высокими средопреобразующими свойствами защитных насаждений в степной зоне и на террито-

Выявлена взаимосвязь ростовых, климатических, гидрологических и гелио-физическнх процессов, предопределяющаяся автоколебательными процессами в климатической системе, обусловленными, в частности - солнечной активностью с особенностями проявления ее в различных срезах. Уточнены представления о временных и пространственных границах характеристик тепловлагообеспеченно-сти исследуемой природной зоны и ее подзон. Получены новые расчетные характеристики интервалов жнзненпого цикла древесных растений при оценке влияния внешних факторов и на этой основе предложено понятие дендрологического года. Показана возможность использования дендроклимато грамм для оценки аномальности среды и реакции растений как для отдельных местопроизрастаний, так и для природной зоны в целом. Выполненная работа создает предпосылки для предвычнсления направленных процессов в естественных и искусственных экосистемах, а также имеет прикладную значимость для целей лесоразведения и лесной мелиорации земель. Выявлены ритмы роста, характерные для основных лесообразующих пород, а также колебательный процесс, характерный их климатопу. Обобщение представлений о ритмических пэоиессах в средах и ппогночняя оиен-

ха развития лесов являются теоретической основой для постановки экологического мониторинга на исследуемой территории. Показана возможность использования методов лесной пертииентной биогеоценолопш для решения задач степного лесоразведения, лесной рекультивации нарушенных земель, охраны окружающей среды, оценки техногенных воздействий и ряда положений экологии.

Ключевые слова: экотоп, эдзфотоп, ютшатоп, срздопреобразование, лесо-полье, лесная пертинентная биогеоценология, лесной биогеоценоз, лесная рекультивация. .

Gritsan Yu.I. The ecological bases of transformational influence of forest vegetation on the steppe environment (ecotop, interaction, dendroindication, typology). -Manuscript.

The dissertation for the degree of Doctor of Biological Scienses on speciality 03.00.16 - Ecology. - Dnepropetrovsk State University, Dnepropetrovsk, 2000.

The results of longstanding stationary ecoclimatic research in the forest ecosystems of Ukraine are generalized. The information about physical characteristic of forest ecosystems connected with transformation property of forest in the steppe has been given. The scientific substantiation of natural forest ecosystem usage, as a model for computer methods of forest-field’s elaboration and landscape construction in steppe hes been presented. The new scientific direction - forest pertinention biogeocenology - that is a conception about transforming role of natural and artificial forest ecosystems in the steppe areas has been substantiated.

Key words: ecotop, edafotop, climatop, transformational influence, forest-field, forest pertinention biogeocenology, forest ecosystem, forest recultivation.

Підписано до друку 23.02.2000 р. Формат 60x84/16. Папір друкарський. Друк плоский. Умов. друк. арк. 2. Тираж 100 прим. Замовлення № 397.

Друкарня ДДУ. 49050, м. Дніпропетровськ, вул. Козакова, 46.