Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Экологическое обоснование возможности выращивания лекарственных растений в техногенных ландшафтах

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Экологическое обоснование возможности выращивания лекарственных растений в техногенных ландшафтах"

ЛНШГОГЕЯГОКШШ 0РДШ1 ТР/.фШГО <зрюгаго ПРАЮРЛ ЛІІЕЕРДИЕТ ІЩІ ЗОО-ЙЧЧЛ ГОЗ’С/'Д'ШН ЗГІСРЛІІИ 3 FOClGD

Ha aravox r.r-:ox'-''’

ШПКІВНЛШІЯ ГГ'ІІПН .

ЕКОІОГІЧЕ ОЕТИГОгШНЯ nn^scri ГІЮГ7Р-‘ІІ!’д ЛІ!СЛГї.їЬК

ГС ОТ7 Г’ V ТПХІДГРЧГ1” Л'П':і”ТАХ J0FT:‘C7

С:(0 Л’ЛЧі:

,-;:ссртг;ц{ 1 іп гдоб""?.! нзугагэгэ ст;ті;!:х ккд-'дага б!огог£ас:х етл:

О р Я О О р

/ЇІПГОіЕТЮЕПІН, ІГ-'-З

..'..‘ч " РОССИЙСКАЯ іііГ \1 ТОСУА^Ї^НЬ'^

Робота виконана в Дэнсцм»^ дзрзавюыу університеті на кафедрі ботаніки та екології біологічного фацультзту.

доктор' біологічних ну;;, прфмор Рега II, Л.

доктор 6ІСЙОГІЧН.ГХ ПауК Свіцдгркш С. П.;

ізндида? біологіуіінх наук, дсцонт Звіркоесьиій В.!!.

ЛяіпрпгтроБОьюій аграріиШ університет

Їи-'.ї.т? відбудеться ” 1993 р, о год.

т звсідаїйіі Ш8Ціслїв»гп!*.у? гпєноГ ■гддл Д СаЗ.24.02 по оа-хііо ту -дисертацій на здобуття наукового ступеня доктор біогогіч-них наук в Дніпропогроіяькоцу держшгащ’ упігаїватеті оа адресо»: 32Сл,'і35, м. Дніпрааатромьк, ШП 10, нроспэет Гагарі на, 72, длриуиівэрситег, біолого-сиохогігіиВ факультет. .

• 3 дисзріацієа мсгна озиайокаадеь в науаогій бібліотеці . Дніпропетроьеького дерзунівариїтоту.

Аиторзфзрат розісланий " */£?” 19ЭЗ р.

Науковій кзріншв -СфіцШіі оганенги -

Првідш ус-ганоЕЗ -

_ Йіі£іН10 і’ЕІСА

Шонлй секретар сп&цівлгооЕаної вчзної рада

кандидат біологічних науі: /Л &біна Л. 0.

/

слГАЛЬІІА ХАРАКТЕРИСТИКА. РОБОЯІ

Актуальність теми. Предметом досліджень є екологічне обгрунтування вирощування лікарських рослин у техногенних ландшафтах Донбасу. В останні роки техногенні ландшафти займають все більші площі, особливо в великії" промислових регіонах. їх рекультивація є однією з найважливіших проблем, що потребує негайного рішення. Одним з перспективних напрямків біологічної рекультивації є використання для ціх цілей лікарських рослин. Однак сировина, що при цьому одержується, »«оже бути небезпечною в екологічному відношенні. Востанні роки збільшилась кількість випадків збирання сировини лікарських рослин вздовж доріг, на проммайданчиках, в інших широко розповсюджених екологічно небез печнпх місцях. Тому питання вирощування лікарських рослин на те хногенних новоутвореннях і подальшого їх використання потребує вивчення.‘Необхідно обгрунтувати можливість вирощування лікарських рослин на порушених антропогенезом землях та використання їх сировини у медичній промисловості та аптечній мережі.

. Мета і завдання досліджень. Мета - вивчення можливостей біологічної рекультивації розповсмднених в Донбасі типів техногенних ландшафтів з використанням лікарських рослин. Вирішувались завдання: • .

- вивчення об<ектів рекультивації; -

- екологіна характеристика екотопів техногенних ландшафтів і біологічна характеристика видів, що з» являються тут при само-заростанні;

- вивчення складу флори лікарських рослин , що з> являються

тут при самозростанні; . ■

• - підбір асортименту видів лікарських рослин для рекультивації ; .

- посадка та посів лікарських рослин у вибрані екотопи;

- аналіз росту та стану лікарських рослин, що вирощуються

у техногенних ландшафтах; •

- визначення вмісту деяких діючих речовин в лікарських рослинах, інтродукованих в даіші екотопи;

- розробка заходів підготовки екотопів до оіорскультивації

- визначення придатності техногенних ланд-лафтів для вирощування лікарських рослин. .

• Осйсктк досліджень. Дослідження здійснені па розповепдке-

них в Донбасі типах техногенних ландшафтів: гідвалах флюсово-доломітного виробництва та збагачувальних фабрик даного виробництва, захисних зонах відвалів вугільного виробішцтва, полігонах твердих промислових та побутових відходів.

Наукова новизна роботи. Проблема впровадження лікарських рослин у техногенні ландшафти і можливості подальшого їх використання в аптечній мережі та медичній промисловості вирішується вперше. Використання лікарських рослин для'біорекультивації д корисним для відновлення властивостей порушених земель, збереження генофонду корисних рослин. •

Апробація роботи. Основні положення дисертації викладені на Ш науково-лрактичній регіональній конференції "Охорона та культура лікарських рослгн в Донецькій області” (1989), всесоюзних конференціях "Людина, праця, екологія" (м. Волгоград, 1990), "Ерозіоведзння: теорія, експеримент, практика" (м. Москва, 1391) В завершеному вигляді дисертація викладена на засіданні кафедри ботаніки та екології ДонДУ та науково-методичних конференціях Донецького державного університету (І99І-І992).'’ -

Публікації. За матеріалами досліджень опубліковано II робіт, які відобразить основний зміст дисертації.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота включає 149 сторінок основного тексту та 7 додатків, складається з вступу, 5 розділів, висновків та заключень. Бібліографічний список включає 2^5 найменувань, 35 з яких - іноземних. Робота вміщує 39 таблиць, II малюнків, піо документують результати до-олідкенЬ,

ЗМІСТ РОБОТО .

Глава І. СТАН ПИТАННЯ

В результаті діяльності людини в Донбасі сьогодні під сільськогосподарське використання розорано 2/3 території, у 7 разів зменшилась лісистість, зарегульовані стокіґ майже всіх річок, більш ніж ІЗ/І площ виключено з сільскогосподарського користування внаслідок урбанізації та індустріальних потреб (Промышленная ботаника, 1960). ‘

Длл систематизації порушених антропогенезом земель запропоновано кілька класифікації! техногенних ландшафтів та екотопів

ля цілей ре культи водії (Скавііна, 1969; Горбунов, 1965-1972 ; 'уник, 1971; Попов, 1570'; Чеклина, "Сеш.ч, 1967; КпаЬє , ' 1964;

■Ьув , 1961; !Шрчевски.й, Лапржицкий, 1568),- а такой класифіка-;ії техногенних грунтів С Итзі;гат, 1964; Колесников, Пикалова,

Э74; Етеревская, 1984),' тех;~>генних та антропогенних ландшаф-'ів"(Рябчиков, 1972; Мильков, 1973). Для Донбасу найбільш пр :Я-іятна класифікація М. Л. Реви (1975а, 19756, І975в та ін.), в юнову якої покладено ступень переробленості та зміненості еко-огічних факторів, продуктивності біогеоценозів та ландшафтів інаслідок господарської діяльності людини.

Багато уваги приділяється вивченню процесів санозаростання і метою визначення оптимального напрямку-і засобів рекультивації, іідбору асортименту видів, спрощення та здешевлення рекультива-іії (Чибрик, К8І). На. теріторії Донбасу вивчена рекультивація ?ериконів .(Бакланов, Мазур, В76; Калиниченко, 1978; Рева, Батанов, 1972-73; Рева, 1976 та ін.), а такс .; багатьох інших типів іандшафтів, (Гречушкин, І97о;-Мартынова, 1987; Рева, Бу^да, 1978; Зант, Цукерйан, 1970; Келеберда, Другої,"1984; Топчг’7, Смирнов,

Б70; Цукерман, 1979). Однак рекультивація полігонів твердих іромислових та побутових відходів, наприклад, не вивчалась. Інтродукція рослин у техногенні ландиайти Донбасу проводиться у сомплексі досліджень в системі "Рослини-природне середовище" [Кондратюк, 1975), координується проблемной Радою АН України

І.2.7 "Рослинний світ: вивчення, охорона, раціональне використання" .

Сьогодні 31# лікарських препаратів виготовляється з вищих зослин (Лекарсївенние растения, 1976). З 1975 по 1985 рр. обсяг іромислЬвих з готівель лікарських рослнн 'Збільшився у Ш разів. Роботи по вивченню та використанню флори лікарських рослин, що зирощуються у техногенних ландшафтах, не відомі. У зв»язку з дим, такі роботи цікаві такок у науковому відношенні. т-знденція зменшення природних запасів лікарських рослин у зв»язку з аі.тро-югенезом приводить до необхідності переходу від кустарного іромислу до створення науково обгрунтованих спеціалізованих гос-годарс"-'з (Югязншса, 1984)..' Лікарська флора такого великого регіону, як'Донбас вивчена недостатньо. Питання інтродукції лікарських рослин у техногенні новоутворення не розглядалось вза-галлі.

Глава 2. ПРОГРАМ їа ІЩ'ОаШ. ДОСПДІЕНЬ

Програма включає вивчення об>єкгів рекультивації, флори лікарських рослин, що спонтанно з»являються у техногенних екотопах проведення досліджень по впровадженню лікарських рослин у техногенні екотопи, екологічну характеристику одержаної сировини.

Флора та рослинність вивчались загальноприйнятими методами: видовий скла,г - гербаризацією з послідуючим визначенням, аналіз флош - за.геобоганіч;і ми методиками (Сенников, 196і*; Ярошенко, 195:0 з урахування!! рекомендацій ряду'авторів по вивченню розповсюдження дикорослих лікарських рослин. •

Посадка та посів лікарських рослин у техногенні екотопи проводились дрібноділяийовим методой. Агротехнічні х ара ;с тер: і стики визначались згідно екологічних особливостей рослин (Интродукция лекарственных, технических и ароматических растений; 1968) та рекомендацій $. I- Мамчура та Е. Л. Гладуна (1989). Визначення фізичних властивостей грунтівпровсдилось за загальноприйнятими мето-тодиками (Большой приктикум по микробиологии, 1962), активності каталази - газометричним методом А. Ы, Галстяна, целюлази - аплікаційним методом І. С. Вострова та А". Н. Петрової , протеази -аплікаційним методом 6. М. Міиустіна та ін., ліпази - тітромет-ричним методом І. Н. Ромайко та С. Малійської (усі - Хазиев,

1976). Численність мікроорганізмів в грунті визначалась за методом прямого підрахунку С. Н. Віноградського та 0. Г. Шульгіної (Большой практикум по микробиологии, 1962). Визначення токсично-Ьті грунту проводилось за методом грунтових пластин (Современные методы исследования микроорганизмов, 1968). Вміст поживних речові.. і у грунті визначався Донецькою областною проектно-досліджу-вальною станцією хімізації сільского господарства . Спостерігання за станом лікарських рослин, вирощуваних на дослідних ділянках, здійснювалось за методікою А. П. Красавіна .та Т. С. Чібрік (1982). ..

Математична обробка морфологічних даних проведена за В. І.І. іииідтои (1984). 5е по спектри та графіки росту лікарських рослин ' складені'за методом Ленінградського ботанічного саду (Интродукция лекарственных, технических и ароматических растений, 1568). Вміст аскорбінової кислоти в лікарсько-рослинній сировині визначався гігрометричним методом 0. В. Сапошіікової та 1. С. До-рофесвої (Гольмії практикум по физиологии растений, .1971), каро-

тину - на хроматографічній колонці за І. К. Мурі (НегруцхиП, Е37І), дубильних речовин - тітронетргчним методом'Нейбауера-Льовенталя (усі - Иванов, 1946), ефірної оліі - за методом відгонки Гхйзбурга (тамо ж).

Оцінка успішнойті інтродукції визначалась за Н. А. Бази-левоькот (1964) по 7-бальній шкалі в інтерлритації Донецької J ботанічного саду А.Н України (Кондратяк, Остапко, І99С),

Глава 3. ФІЗІІКО -ГЕ ОГРА ФІ4111 УМ0ВЕ1 ДОНБАСУ ТА ХАРАКТЕРИСТИКА ОБ'ЄКТІВ ЛШІДІЕНЬ

У главі йдеться про географічне положення, геологів, геоморфологію, рел»еф, клішт,- гідрологію, грунти, земельні ресурси, рослинність, геоботанічне районування, урбанізаційні процеси Донбасу, а також дана екологічна характеристика об»єктів.

Відвали флюсово-доломітного виробництва складені з пісча-но-гравійних сумішей збагачувальних Фабрик. Максимальна висота -90 и, вік - 50 - 60 років» Відсипані в І ярус. Верхілса - сла-бопересічене плато зі схилом до південно-сходу. Насипний грунт-різнозернястий пісок (20 -5055), гравій(20-50>О» пил (до 15$). Аналізи показали відсутність токсичний речовин у відвалах.

Відвали з покривних порід сформовані у 1345 р. Одноярусні, висота - біля 30 м, верхівки у вигляді пересічених плато. Складені з оуміпи г'лин та суглинків жовтого та бурого кольору. Верхній грунтовий шар - суміш піску'(30-30$) та жовтої глини. У деяких місцях' насипано шар чернозему,' висаджені листяні дерева (тополя чорна, лох вузьколистій та ін.).

■ ' Захисні зони териконів відрізняються спеціфічними умовами: змінений режим зволоження, оклад атмосферного повітря, у шлейфовій частині відвалів заявляються спеціфічні субстрати, які не мають аналогів в природі. Головним обмежуючим фактором з висока кислотність грунтів (рН51? 0-4,5), відсутність вологи.

Полігони твердих промислових відходів розповсюджені по всіх регіонах. Маса промислових відходів по Донецькій області складає 2 млрд. 655 мли. х. Щорічно до них відсипається ще 15 млн. т. Під складування відходів підприємств в області зайнято 157 тис. га. Па теріторії області знаходиться 35СО сховищ, з яких 666 - відвали, лите ^4^ підприємств мають умови для зберігання відходів, інші вивозять їх на міські полігенп. При цьому

відходи І класу небезпеки становять 19,4 тис. т,або 0,4%, 2 класу - ІС5,-5 тис. т, З - 9997 тис. т. Використовується як вторинна сировина лишз один Мільйон тон (Вторичше ресурси Донецкой облас ти, 1520). Вміст токсичних речовин у складі полігонів змінюється в залежності від складу сміття, що вивозять. Токс.іііі; отрумть водні горизонти, атмосферу, грунт. Після закінчення експлуатації полігонів їх поверхня вирівнюється та покривається шаром потен-ціально-родачих грунтів завтоваїки І,2м, хоч це покриття не моз;се порчістю нейтралізувати шкідливий вплив токсичних речовин, яких у середньому в масі полігонів до 15/2. їїорсткі умови полігонів визначають видовий склад рослин, їх розповсюдження, угруповання, що ^армуються, які відзначаються своєрідністю.

Полігони твердих побутових відходів також займають повсюдно значні площі. Тільки по Донецькій області накопичено 375 млн. побутових відходів. Цорічно до’ них додається понад 2,5' млн. т. Б області нараховується 64 полігони твердих побутових відходів, ще 550 - неофіційні сиіїники. Побутові відходи складаються з харчових відходів (37$), паперу та картону (30$), полімерів (4$), тирси, будівельного сміття та іи‘. Розлад органічних речовин в умовах степового клімату відбудеться не раніше, ніж через 950 років (Хлевная, І98А). При розпаді органічних речовин утворюються фільтрати, які вміщують продукти гниття, гази, забруднюють середовище. Проведення біорекультивації прискорить мінералізацію відходів га знизить негативний вплив побутових полігонів.

Глава 4. ЛШРСШ РОСЛИНИ У СІНГЕНЕЗІ РОСШШОСИ ЕКОТОПІВ ТШОГЕШДІХ лАЦЩІТІВ . ’ . -

4. І. Відвали збагачувальних фабрик флюсово-доломітного виробництва .

флористичний склад поверхні відвалів досить збіднений. Високі круті схили (крутизна - 35-45°) майже не мають рослинності, в розповсюдженні якої відзначено три горизонти по висоті відвалів: І - 0-5 м, 2 - 5-90 и, 3 - 90-95м-£иооти. Перши та третій заселені рослинами, на середньому рослинність розповсюджена лише на уступах південного схилу, утворених при залізничному засобі, відсипки. Склад флори представлений 52 видами рослин з 22 родин, в тому числі лікароьких рослин офіційної медицини - 12 видів, '

народної - Ч. Найбільш широко представлені родини Астроцвітні (30,5іо) та Бобові (9,6$). Усі роди - оліго- та монотипні, загальний родовий'коефіцієнт - 0,83. З життєвих, форм найбільш часто зустрічаються стриетекорене'ві гемікриптофіти (46,1%) та терофіти (17,3$). <їанеро:]пти, що стаї'овять 25$ від Загальної кількості'видів, в більшості випадків висаджені, а потім сам„-розпрвсюджились. З лікарських, рослин більшість - довговегетуп-ч: стрикнекореневі гемікриптофіти (17,% від загальної кількості видів). Серед екотипів переважають'еумезофіта (61,6$). Більшість лікарських рослин такоя відносяться до є уме звітів.

(17,4$). В ценоспектрі переважають види бур»яново-рудеральної, узлісно-чагарнпкозо-лучної та лісової ценогруп (26,9; ІЗ,';

11,8$ відповідно). Лікарські види відносяться переважно 'до бу-р»'ЯНово-рудеральної - та лучної ценогруп (9,9 та. 3,8$ від загальної кількості видів). Найбільш значним і-еоелемегітом флори с єв-разіатський (23,2/3), як і серед лікарської її частини (ІІ»8%’)-

Рослинніса?ь флюсово-доломітних відвалів представлена деревними, чагарниковими та трав'янистими угрупованнями. 'г трав’янистих угрупованняхформуюгься три пологи: І - рослини до 0,5 м заввишки, II - рослини 0,5-1 м заввишки, її - рослини 1-2 м 'заввишки. Проективне покриття - 5-15%, у ряд у видів утворюються асоциації. Усі види, що з» являються при самозаростанні, відносяться до г • стратегів за Піанкі (Шркин, 3985). Наким чином, доцільне проведення рекультиваційних робіт з впровадженням К-стратегів. Екологічна ситуація відвалів мало придатна для росту та розвитку більшості рослин К-типу. Необхідне попереднє додаткове підготування поверхні. Вирощування лікарських рослин недоцільно.

4. 2. Відвали покривних порід флюсово-доломітного виробництва

§лора відвалів включає 88 видів з 27 родин, в тому числі лікарських рослин наукової медицини - 23 види, народної - 8. Найчастіше зустрічаються представники родин Астроцвітні (30,7$) та Бобові (11,4$). Усі роди - оліго- та монотипні, загальний родовий кобфіціент - 0,78. Тут відзначено 8 екобіоморф рослин, з яких як. у флорі взагаллі, так і в лікарській її частині найчас-' тіте зустрічаються довговегетуючі стрижнекореневі гемікриптофіти та терофіти (^8,9; 21,6; 19,3; 7,5$ від загальної кількості видів відповідно). На відвалах відзначено 7 екотипів, найбільш

численні з них еумезоіяти (57,9#)., мезойіти-еврітопи (19,3$) та евріксерозі ги (13,75). Лікарські рослини відносяться в-основному до еумезоіДтів та мезофітів-еврітопів (18,3 Ю,3^). З 15 це-

ногруп блори переважають види бур»шюво-ру^еральної' (27,3#) та узлісш-чагаршково-лучної (15,9/?). Лікарські види б‘біль'шості також належать до цих ценогруп (18,3 та 10,3% відповідно). З геоелементів як у флорі в цілому, так і в лікарській її частині найбільш розповсюджений євразіатський (31,4 та 19,5$).

Рослинність відвалів утворює три яруси. Трав» яний ярус формує агрегації та асоциації. -Загальне проективне покриття 85-100$. Розміщення рослинності залежить від експозиції схилу. Більшість видів, до з»являються на відвалах, г -стратеги, що говорить про доречність проведення біорє культивації. Вирощування лікарських рослин недоцільне.

4. 3. Захисні зони відвалів вугільного виробництва

Бік досліджених териконів - понад 70 років, насаджень на них - більше 20 років. В захисних зонах териконів зареєстровано 65 видів рослшгз 19 родин, ІЗ з яких використовуйться в офіційній, І - народній медицині. Широко представлені родини Астроцві-тні (24,6%), Босіові та Хрестоцвітні (по Ю,8^). Усі роди - олі-го- та монотипні. Загальний родовий Коефіцієнт - 0,8. З екобіо-морф перевакають довговегетуючі стрилінекореневі гемікриптофіти та тероф-їи ЙІ,6 та 35,!%}-як у флорі в цілому, так і в лікарській її частині (12,3 та 6,2$ від загальної кількості видів). Сзред екотипів розповсюджені еумезофіга, евріксероуіти та мезо-фіти-еврітоли (46,2; 23,1; 21,5$). Лікарські рослини також в більшості належать до цих єкотипіе~(ДО,8; 3,1; 4,6% відповідно). З 15 ценогруп флри найбільш бата то Численні' бур» яново-рудераль-на (32,3/0, бур»яново-лучна (12,4/0 та узліснр-чагаршково-луч-на (12,4$)- Більшість лікарських видів бур» яново-рудеральні (7,8$). Євразіатський та європейський геоелементи переважають у географічному спектрі як улори в цілому, так і лікарської її частини, ■ ■

Рослинність захисної зони териконів утворює переважно тра-в»яний ярус. Деревинно-чагарникові види поодинокі. Проективне покриття 50-85^'. Відзначені агрегації та асоциації ряду видів. Більшість видів і* -стратеги за Піанкі. Рекультивація завдяки токсичності середовища доцільна за типом лісової. •

4. Полігони ТЕЄ}ДИХ промислових ВІДХОДІВ

■ На полігонах Донецько-Макіївського промрайону та и. Слов'янська Донецької області зареєстровано 66 виділ рослин з 21 родини, 15 з-яких використовуються в офіційній, б - народній медицині. Найбільш аироко представл&ні родини Астроцвітні та Хресто-цвітні (по 25,8$?). Усі роди - оліго- та монотипні. Загальний родовий коефіцієнт -0,86. З б відзначених ехобіоморф найчастіше як у флорі в цілому, так і в лікарській її частині, зустрічаються довговегегуючі теройіги та стризкнекореневі гемікриптофіти ■ (40,9; 39,5; 12,2; 16,6$ від загальної кількості видів відповідно). Еуі^езофіти переважають серед екотипів (65,2# видів флори та 21,3# від загальної кількості видів - серед лікарських рослин).- У покриві панують бур» яново-рудеральні (33,4#) та бур»яно-во-лучні (18,3$) ценогрупи. Лікарські рослини-у’більшості належать до бур- яново-рудеральної (7,6#), лучної та узлісно-чагарни-ково-лучної (по б,І,») ценогруп‘. За географічним походженням більша частина олори - євразіатська (28,9#), як і лікарська її частина (16,8#). •

Рослинність полігонів твердих промислових відходів утворює тільки трав» яний ярус. Загальне проективне покриття - 15-50#, в місцях накопичення дрібнозему - 70-75#. Процеси заростання проходять у декілька етапів: І - піонерний, 2 - простих угруповань, 3 - складних угруповань; 4 - утворення заростей. Проведення біорег.ультивації доцільне; Доля г-стратегів значна. Вирощування лікарських рослин немоклкве. . -

4. 5. Полігони твердих побутових відходів £лора полігонів представлена 152 видами рослин з 34 родин,

32 з яких використовується в офіційній, II - народній медицині. Найбільш розповсюджені родини Астроцвітні "та Злакові*(НІ та 14,5# від загальної кількості видів). Загальний родовий коефіцієнт--

0,74. Усі роди - оліго- та монотипні. Серед иигтевих форм перемагають довговегегуючі терофіти (44,8#) та стригснекореневі гемікриптофіти. Серед лікарських видів також переважають ці екобіо-

морфи (ІЗ, 2’та 12,5# відповідно). З екологічних типів як флори в цілому’,' т?ак і лікарській її частині найбільш широко представлені. еумезофїти (60,6 та 17,2#)._В складі цаногруп відзначені бур» яново-рудеральна, узлісно-чагарниково-лучна, бур» яново-лу-чна та. агрофітоценотична (23,0; 15,7; 14,4; 11,1# відповідно). Насіння о етапної занесено’з Побутовим сміттям; Лікарські рослини в більшості належать до бур»нново-рудеральної (8,б£), узлі-сно-чагаршікою-лучиої № бур» яново-лучіюї (по 3,5#). Євразіат-

ський геоелемент переваэшs у географічному спектрі.

Рослинність утворює яруси та пологи. Загальне проективне покриття 8j-IOO/i. Заростання полігонів відбувається в чотири етапи аналогічно-'заростанню полігонів твердих промислових відходів. Кількість г-стратегів переважає долю К- таь-стратегів. Рекультивація необхідна. Полігони не вміщують токсичних речовин, відрізняються високою плодочістю грунтів, добре заростають (Хлевная, 1584). Для біорекультивації можуть використовуватись лікарські рослини.

З вивчених типів техногенних ландшафтів полігони твердих побутових відходів відрізняються найбільш сприятливими умовами для вирощування лікарських рослин. .

Глава.5. 'ІНТРОДУКЦІЯ. ЛІКАРСЬКИХ РОСЛИН НА ПОЛІГОНИ ТВЕРДІМ ПОБУТОВИХ ВІДХОДІВ.

Полігони твердих побутових відходів відсипаються за принципом листкового пирога: шари побутового сміття присипаються шарами глинистих грунтів. Нд результат, рослини, що з'являються тут при самозаростанні, ізольовані від грунтових вод багатометровим насипним шарм, Вологозабезпеченість здійснюється в основному за рахунок атмосферних опадів. Відвальні маси збагачують грунти. На вивчених полігонах грунти вміщують лутово-гідроліз- -його азоту - 3,60-5,38 мг, PgO^ - 16,9-33,0 иг, KgO - 57,2-74,0 мг/ІОО г грунту, гумусу - 2,6-6,7$.- Токс’ичних речовин не зияв-' лено. Визначення токсичності грунту за методом грунтових пластин виявило, що схожість насіння нагідків лікарських на грунтах полігонів у 2,00-6,33 рази, вища за контрольну . Обмежуючими факторами можуть бути 'збільшені, на 1,95° температури грунту за рахунок процесів гниття субстрату. Середня кількість мікроорганізмів, активність ферментів каталази, ' уреази,-

нротеазк. ліпази у грунті полігонів твердих побутових відходів вища за ці показники у грунтах контролю. В контролі виявилась вища активність целюлази. Комплексний аналіз грунтів показав, що вони відзначаються більш високою родючістю у порівнянні з

зональними грунтами. _ _ _

Впровадження на полігони твердих побутових відходів лікарських рослин проводилось шляхом посіву насіння та посадок во- ^ гетативних органів рослин. Агротехніка посіву та посадки звичайна. Норми висіву та посадки відповідали прийнятим у лікарському рослинництві. Випробовувались 25 видів лікарських рослин, ос/іції.-иої та народної^ медицини, 5 з яких мірс^сдаутлись вегстаппдан ' 10

шляхом, ІЗ - весняним,посівом, І - осіннім посівсм, 6 - гесня-ним та осіннім посігани, І - всіма трьома засобами.

На першому етапі досліджень вияеилось, що насіння звірои’ія звичайного, чистотіла великого, вовчуга польового, півонії тон-колистної в умовах полігонів не проростають, сходи череди трироздільної гинуть на протязі перших двох місяців після проростання насіння. На другому році жіття ехінацея пурпурова, м»ята перцева, мати-й-мачуха звичайна не поноелюються після зимового сезону, або поновлюються у незначній кількості, хоча останні два види нормально ростуть та розиіваиться. Морфологічні та фенологічні дослідження показали, що розміри деревія звичайного та пан-нонськсго, алтеї лікарської, реп»яшка лікарського, нагідків лікарських, хамомілі лікарської, головатеня круглоголового, чаполочі пахучої, гісопу лікарського, оману високого, собачої кропиви п» ятилолатевої, гармали звичайної, и* я ти перцевої > валеріани лікарської, шавлії лікарської та мускатної, родовіка лікарського, мати-й-мачухи звичайної відповідають середнім показникам для ціх видів на дослідних ділянках Донецького ботанічного саду АН України. Середня Еисота котячої и»яти справжної (26,2)^0,816 ом) дещо згашена у порівнянні зяайменшими показниками на ділянках ботанічного саду (30,0 см). Математична обробка даних показала, що отримані результати с достовірними. ■-

У здатних до проростання в умовах полігонів видів рослин цвітуть та плодоносять, починаючи з другого року їіиття, 100$ особин, за винятком оману високого, який не цвіте, чаполочі пахучої, у якої цвітуть лише окремі особини, та терофітів, квітучих щорічно (нагідки лікарські, хамомілл лікарська). У родовика лікарської на другому році цвітуть лише Ш}2, а починаючи

з третьго року - 1005 особин. Плодоносять всі квітучі особини, за виключенням м<яти перцевої, яка і в звичайних умовах плодів та,насіння не утворив-Врожайність сировини окремих видів становить від 1,03 до 37,73 ц/га. 'й.ким чином, з 25 досліджуваних видів на полігонах побутових відходів 17 нормально ростуть та вегетуять, у двох видів випаді'з фаза цвітіння'.

В сировині вирощуваних на полігонах лікарських рослин визначався вміст діючих речовин, що впливають на її якість: аскорбінової кислоти, дубильних речовин, ефірної олії, каротину. Виявлено, ідо в сировині вивчених видів вміст каротину 1,57-18,00 нг$, аскорбиновог кислоти - 1,17-46,0 иг/і!, в більшості-видів '••• вміст ефірної олії 0,07-3,22;:, ’дубильних речовин - 1,15-17,

Але останні дві речовини у деяких видів не відмічені. Якість лікар' сько-рослинної сировини відповідав вимогам фармакогнозії.

Вивчення популяцій лікарських рослин в умовах полігонів твердих побутових відходів показало їх потенціальну спроможність до.самовідновлення. Оиан високий, м»ята перцева, мати-й-мачуха звичайна, шавлія лікарська формують популяції регресивного типу. Інші види утворюють популяції нормального типу. Щільність популяцій на метр квадратний становить 3,37-163, т£) у гемікриптофітів та 277.70-ІС00 у терофітів. У багатьох' видів’з»являється самосів. Типи розселення - нормальний та експотенціальний. Вікові угруповання - репродуктивні у терофітів, пререпродуктивні та репродуктивні у гемікриптофітів, за винятком оману високого, який має лише пререпродуктивні особини. Засоби розповсюдження насіння -аігмо- та зоохорія. Є й вегетативне розмноження. Щорічне збіль-иення площ розростання становить І,1-7,3 разів, виключенням є хамоміля лікарська, у якої збільшення плог; розростання становить 33,2 разів, а такоїк не збільшуючі площ розростання оман високий, м>ята перцева, котяча м> ята справжня, гарнала звичайна, шавлія лікарська, мати-й-мачуха звичайна.

Результати .нтродукції лікарських рослин на полігони твердих відходів показують, що за 7-бальною шкалою успіиніоть інтродукції в один бал оцінена у 5 видів (20$)» в два, три, чотири бали - у двох видів кожного (по 8$), в'п»ять балів - у І виду (*$)»

6 балів - у п» яти видів (20£), сім балів - у 6 видів (32$). ' '

Прийнявши за основу'бал успішності інтродукції, вс'і-лікарські рослини, що випробовувались на полігонах, можна поділити на чотири категорії за ступенем придатності для рекультивації полігонів твердих побутових відходів: . 1 . .

І - непридатні - насіння не проростає, або рослини гинуть в перші місяці після проростання насіння, бал успішності Інтродукції - І (череда трироздільна, звіробій звичайний, вовчуг польовий, півЬнія тонколистна, чистотіл великий);

. 2 - малопридатні - низька врожайність сировини та процент

квітучих особин, насіння утворюється недостатньо для самовідтворення ■ бал успішності інтродукції - 2-5 (ехіншдсп пурпурова, чаполоч пахуча, м»ята перцева, швлія лікарська, оман високий, . мати-й-мачу/.а звичайна, валеріана лііирська); .

3 - невдатні - рослини утворюють плоди та насіння, дають достатньо високий-їрошіі сировини, бал успішності інтродукції - б

'(алтея лікарська, собача кропива п> ятилопатева, котяча ц»ята справжня, гармала звичайна, родовик лікарський); ■

4 - найбільш придатні - різслини з високою приживаністю, які дають високий вроиай сировини, бал успішності інтродукції - V (деревій звичайний та паннонський, реп»япок лікарський, нагідки Лікарські, хаиоміля лікарська, головатень круглоголовий, гісоп лікарський, иаглія мускатна).

І&ким чином, при рекультивації полігонів твердих побутових відходів мокуть використовуватись понад 50$ з досліджуваних рослин, які показали б-7-бальну успішність інтродукції. .

' ЗАКЛЮЧЕНИЯ ТА. КІОНОВКП -

1. Вивчення літератури показало, що роботи по вирощуванню

лікароьких рослин у техногенних ландшафтах до теперішнього часу не проводились. _ '

2. Екотопи флюсово-доломітних відвалів покривних порід флюсово-доломітного виробництва вибірково придатні для вирощування лікарських рослин після деякого поліпшення окремих ДІЛЯНОК міс-цевиростання.

3. Охоронні зони териконів у їх теперішньому вигляді практично 'непридатні для вирощування лікарських рослин.-

4. Полігони твердих промислових відходів внаслідок токсично^" сті середовища непридатні для культури лікарських рослин.

5. Для вирощування лікарських рослин з вивчених типів тех -

ногенних ландшафтів найбільш підходять полігони твердих побутових відходів. Екотопи полігонів відрізняються високою плодочі-стю грунтів, оптимальніш мікробіологічним режимом грунту, не токсичні. Обмежуючими факторами можуть бути збільшена температура грунту та нестікиП водних! режіи. ' ' .

6. Найкраще вирощувати на полігонах довговегегуючі терофіта та стрикнекореневі гемікриптофіти, еумезофіти або евріксерофіти, що налешть до бур»яково-рудеральної, бур» яново-лучної або узлі-сно-чагарниково-лучної пеногруп, евразіатськоиу геослементу.

7. З 25 досліджуваних видів рослин офіційної та народної медицини придатні для вирощуваня на полігонах деревій звичайний та

пакнонсьісиї:, алтея лікарська, реп»яшок лікарський, нагідки лікарські, хамоміля лікарська, голоіатень круглоголовій, гісоп лікарській, собача кропива п> ятилспатева, котяча М’ята справжня, гар-мала звичайна, шавлія мускатна, родовик лікарський. -

8. Агротехніка вирощування лікарських рослин на полігонах включає етапи: планіровка поверхні, з нанесенням потенціально родючого грунту, оранка, посів та посадка рослин. В більшості випад-’ ків кращим строком посіву або ' посадки <з рання весна,

9. Лікарська сировина з рослин, що вирощувались на полігонах,

відповідав вимогам фармакогнозії. • '

10. Угруповання, що формуються при самозаростанні полігонів,

агрегації и.. асоциації за. своїм складом наближуються д' зональних фітоценозів степового типу. *■ ' _ •

11. Вирощування лікарських рослин дасть можливість рекультува-

ти полігони. Використання лікарських рослин дозволить очистити середовище, оздоровити його, поповнити генофонди ряду видів. Лікар-сйко-рослинш сировина, одєрзкана при цьому, повинна пройти попередній медичний контроль. .

ПУБЛІКАЦІЇ ЗА іІАЗЕРІАЛАІФІ ДОСЛЩШНЬ

І Рева М. Л. , Бойкив Н. Ю. Лекарственные растения на отвалах ?лееово-доломитных карьеров. - Деп.в УкрНИШШ 14.02.89,-» 595-Ук69. - 20 с. ■

2. Рева М, I. , Бойкив Н, С. Лекарственные растения во флоре хозбытовых свалок Донецко-Макеевского промрайона. -Леп. в УкрЯШШ 15.02.89. - № 599-УкВ9. - 19 с.

3. БоЯкив Н. Б. Интродукция лекарственных растений на полигоны твёрдых бытовых отходов ого-востока Украины. - Деп. в УкрЮШШ 16.08.90. - № 1Э2б-Ук90, - 5 с.

4. БоЯкив Н. С. Содержание некоторых действувщих веществ в лекврсшьлных растениях при их интродукции в условия полигонов твёрдых бытовых отходов. - Деп. в УкрНИШШ 16.08.90. -

«і І328-Ук90. - б о.

5. Бойкив Н. В. Рост и развитие лекярс® енных растений в условиях полигонов твердых бытовых отходов. - Деп. в УкрНИШШ 16.08.90. - Ь 1329-Ук90. - 10 с.

6. БоЯкив Н. Ю. Рост и развитие растений народной медицины в условиях полигонов твёрдых бытовых отходов в Донбассе. -

Д4

Леп. в УкрНИИНТИ I6.QB.90. - » 1330-Ук90. - 9 с.

7. Бойки»-Н. Ю. Содержание действующих веществ в некоторых вядвх лекарственных растений народной медицина в условиях полигонов твёрдых бытовых отходов. - Деп. в УкрШШТИ 29.08.90. -

№ 149б-Ук90. - 5 с. '

8. БоЯкив Н. 13. Изучение лекарственной фпорн техногенных ландшафтов Донбасса как предпосылка их рекультивации // География и природные ресурсы. - 1990. - |іі2. - С. 162-164.

9. БоЯкив Н. В. О возможности дальнейшего использования закрытых городских полигонов твёрдых бытовых отходов // Всесоюзная научно-практическая конференция "Человек-груд-экология". Тезисы докладов. - Волгоград: Издательство Волгоградскогс инженерно-строительного института, 1990. - С. 47-49. '

10. Бойків Н. 10. Лікарські рослини на побутових смітниках

Донбасу // Український ботанічний кур нал. - 1551. - Т. 48, Ь2. -С. 35-37. ’ "

■II'. Бойкив Н. Ю. Рекультивация техногенных ландшафтов квк способ борьбы с эрозией почв // Эрозиоведение: теория, эксперимент, практика. Тезисы докладов Всесоозной научной’конференции. Москва, 26-28 декабря 1991 г. - М. : Изд-во МГУ, І99І. - С. 24.