Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Экология кустарниковых культурфитоценозов в городской экосистеме (на примере г. Львова)

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Экология кустарниковых культурфитоценозов в городской экосистеме (на примере г. Львова)"

- ДІДОШАК ОЛЬГА ВІТОЛЬДІВНА

УДК 581.522.5 (631.95:58.02)

ЕКОЛОГІЯ ЧАГАРНИКОВИХ КУЛЬТУРФІТОЦЕНОЗІВ У МІСЬКІЙ ЕКОСИСТЕМІ (НА ПРИКЛАДІ м. ЛЬВОВА)

03.00.16 - екологія

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

Дніпропетровськ - 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Українському науково-дослідному інституті гірського лісівництва ім. П. С. Пастернака Державного комітету лісового господарства України (м. Івано-Франківськ).

Науковий керівник:

доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Парпан Василь Іванович,Український НДІ гірського лісівництва Державного комітету лісового господарства України, директор. Офіційні опоненти:

1. доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Третяк Платон Романович, Український державний лісотехнічний університет, заступник директора ботанічного саду (м. Львів);

2. доктор біологічних наук, доцент Зверковський Василь Миколайович, Дніпропетровський державний університет, кафедра геоботаніки, грунтознавства та екології (Дніпропетровськ).

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

Захист відбудеться “ і,? 2000 р. о годині на

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

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Дніпропетровського державного університету Міністерства освіти і науки України.

Автореферат розісланий “ У6 ” ('2000 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, А. О. Дубіна

кандидат біологічних наук, доцент

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Розвиток промисловості, її екологічно необгрунтоване розміщення, інтенсивне збільшення кількості автотранспорту у містах, супроводжується техногенним забрудненням довкілля, негативний вплив якого відбивається на фітоценотичному та грунтовому покриві і на здоров’ї людей. Завдяки цілому ряду біологічних особливостей, рослини є надійними індикаторами екологічних умов та стану забруднення довкілля.

В урбанізованому середовищі чагарникові культурфітоценози, разом з деревними і трав'янистими фітоблоками, виконують важливу екосферну функцію, оскільки виступають як універсальні біологічні природні фільтри в очищенні атмосфери, ірунту та води від техногенних забруднень, а також мають важливе архітектурно-художнє та естетичне значення (Бессонова, 1991; Коцюбинська, 1996; Лаптєв, 1998; Кучерявий, 1999). Пізнання особливостей нагромадження грунтами та рослинністю важких металів, реакції організмів на анатомо-цитологічному рівні, є необхідною умовою і одним із важливих екологічних чинників створення і формування стійких санітарно-ефективних чагарникових культурфітоценозів. Такий системний методичний підхід вимагає проведення аут- і синекологічних досліджень у міській екосистемі, і має фундаментальне екологічне значення.

Зв'язок роботи з науковими темами. Дисертація присвячена проблемі екологічної ролі чагарникових культурфітоценозів в урбанізованій екосистемі м. Львова. Робота виконувалась в рамках досліджень лабораторії екології УкрНДІгірліс і має зв'язок з темами: "Розробити наукові та організаційні основи екологічного моніторингу лісів України" (№ ДР 0198Ш14655); "Вивчити вплив антропогенних факторів на ріст зелених насаджень і розробити рекомендації з підвищення стійкості існуючих та створенню нових насаджень" (№ ДР 01960002163); "Розробка і впровадження комп'ютерної бази даних з обліку і стану зелених насаджень" (№ ДР 0197Ш14766); "Оцінка техногенного впливу на стан природних екосистем методами інтегрального моніторингу та біогеохімічної індикації лісів" (№ ДР 01991ГО03324).

Мета і задачі досліджень. Метою дисертаційної роботи є аналіз екотопічних умов чагарникових культурфітоценозів у міській екосистемі Львова, з’ясування фітомеліоративної та фітоіндикаційної ролі основних видів чагарників при різному рівні забруднення довкілля важкими металами.

Для виконання поставленої мети передбачалось вирішити такі основні завдання:

1) дати екотопічний та структурний аналіз чагарникових культурфітоценозів;

2) встановити особливості нагромадження важких металів у грунті і листках чагарників в зонах забруднення міста;

3) дослідити анатомо-цитологічну реакцію чагарників у зонах забруднення міської екосистеми;

4) рекомендувати екологоефективні види чагарників для створення культурфітоценозів у міській екосистемі.

Наукова новизна отриманих результатів. Для міської екосистеми Львова вперше дана екотопічна характеристика чагарникових культурфітоценозів у зонах різної інтенсивності забруднення довкілля, оцінена фітоіндикаційна і фітомеліоративна роль чагарників через коефіцієнт геохімічної гетерогенності мікроедафотопу і коефіцієнт поглинання важких металів. Показана фітоіндикаційна придатність, листкова акумулятивна спроможність і видова реакція чагарників на анатомо-цитологічному рівні щодо важких металів.

Практичне значення отриманих результатів.

Чагарники на видовому рівні слугують біотичними індикаторами для тестування забруднення атмосфери і ґрунту важкими металами, тестами для екотопічного зонування міста. Отримані результати є теоретичною основою для створення і формування екологічно ефективних просторово-комбінованих культурфітоценозів у містах.

Особистий внесок здобувача. Досліджено структурну організацію чагарникових культурфітоценозів, їх екотопічні умови. Визначено особливості нагромадження важких металів в грунті і листках чагарників, їх міграційну здатність. На анатомо-цитологічному рівні виявлено реакцію чагарників в залежності від забруднення міста. Рекомендований асортимент чагарникових видів для створення екологічно ефективних культурфітоценозів міста.

Апробація результатів. Основні положення та результати досліджень доповідались на Міжнародній конференції "Лісотехнічна освіта і наука на рубежі XXI століття: сучасний стан, проблеми і перспективи" 1995 р.; Першій всеукраїнській конференції "Теоретичні та прикладні аспекти соціоекології" 1996 р.; Першому міжнародному семінарі "Проблеми ландшафтної архітектури, урбоекології та озеленення населених місць" 1997 р., на Вчених Радах УкрНДІгірліс в 1997-99 роках.

Публікації. По темі дисертації опубліковано 3 статті у фахових наукових журналах і збірниках, та 6 - в матеріалах та тезах конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, 7 розділів, висновків і додатків. Загальний обсяг

роботи налічує 227 сторінок, має 10 рисунків, 29 таблиць, 7 додатків. Бібліографічний список складає 252 джерела.

ЗМІСТ РОБОТИ

ЕКОЛОГІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ КУЛЬТУРФІТОЦЕНОЗІВ У МІСЬКІЙ ЕКОСИСТЕМІ (аналіз літератури)

Системні комплексні дослідження взаємодії урбаністичних техногенних факторів і біогеоценотичного покриву у великих містах та промислових центрах проведені на Україні у Львові (Кучерявий, 19811999; Крамарець, 1991; Геник, 1994 та ін.), Донецьку (Тарабрин, 1974; Кондратюк та ін., 1980; Бурда, 1991; Синельников, 1992), Дніпропетровську (Бессонова, 1991; Коцюбинська, 1996), Києві (Ількун, 1978; Лаптев, 1996-1998); в Польщі (Каго1е\У5кі, 1981); Німеччині (БІшЬеіІ, 1984) та інш. Дослідники одностайні в тому, що в оптимізації довкілля важливу роль відіграє фітоценотичний покрив міста, який складають деревно-чагарникові ценози різного призначення, газони та квітники.

Забруднюючі речовини, які є у надмірній кількості в міському атмосферному повітрі, по різному впливають на ріст, розвиток і стійкість рослин. Тому для створення екологічно ефективних і біологічно стійких фітоценозів застосовуються певні наукові принципи й методи: екологічний, систематичний і художньо-декоративний (Лаптев, 1998). Екологічний принцип є визначальним і включає дослідження едафотопів, оцінку нагромадження важких металів (ВМ) у грунті, їх акумуляцію в листках, анатомо-цитологічні зміни у меристемах бруньок. Цей принцип був методологічною основою дисертаційної роботи.

ОБ’ЄКТИ І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Вибір дослідних об'єктів зумовлений ступенем урбанізації території, рівнем забрудненості м. Львова і особливостями поширення чагарників. Градієнтами урбанізованого середовища слугували еколого-фітоценотичні пояси (ЕФП), виділені В. П. Кучерявим (1991) та урбоекотопічні зони, виділені за індексом чистоти атмосфери (Кондратюк та інш., 1991) Дослідні об'єкти приурочені до сітки екомоніторингу, закладеної співробітниками кафедри екології Українського державного лісотехнічного університету.

Дослідження і геоботанічний опис проводились на 24 об’єктах, їх площа коливається від 500 до 3000 м2. Видовий склад чагарників для ЕФП поданий за літературними даними (Кучерявий, 1981) та проведеною нами інвентаризацією.

Досліджувалась екологія чагарникових угруповань жасмину садового звичайного Рійіасіеірішї согопагіт (Ь.), бузини чорної

Sambucus nigra (L.), сніжноягідника білого Symphiricarpus albus Blake (S. Rasemosus Michx.), бузку звичайного Syringa vulgaris (L.) і бирючини звичайної Ligustrum vulgare (L.). Оцінка екологічних факторів середовища подана за шкалами Д. М. Циганова (1983), а екологічних режимів едафотопів - за методичними принципами

0. О. Лаптева (1998).

Спектральний аналіз хімічного складу грунтів і листя щодо вмісту ВМ проводився згідно з методиками ІМГРЕ (Метод, реком., 1982 та Іванова, 1974), методом атомної абсорбції та емісійного спектрального аналізу на спектрометрах С-115 і Percin Elmer в Інституті геології та геохімії горючих копалин (м. Львів). Для оцінки важких металів в груші та рослинності проведено визначення місцевого геохімічного фону. Розрахунок сумарного показника забруднення (Zc) проведено за А. П. Солововим та ін. (1990). Коефіцієнт біологічного поглинення (КБП) вираховувався за

1. А. Авесаломовою (1987). Коефіцієнт геохімічної гетерогенності мікроедафотопу (КГГМ) розраховано як відношення вмісту ВМ в мікроедафотопах ризосферної зони чагарників до позаризосферної зони (на віддалі 10 м від чагарників). Розрахунки результатів вимірювань і їх статистична обробка виконані з застосуванням електронних таблиць Microsoft Excel. Агрохімічні аналізи ґрунтів проведено за Е. В. Арінушкіною (1970).

Анатомічні та цитологічні дослідження листків проводились за загально прийнятими методиками (Ченцова, 1977; Дорофеева, 1981; Полушева, 1988).

ПРИРОДНІ УМОВИ МІСТА ЛЬВОВА

Характеристика геоморфологічної будови, грунтів, клімату, фітоценотичного покриву, рівнів забруднення території міста висвітлено в багатьох наукових працях (Андріанов, 1951; Койнов, 1963; Гуменюк, 1972; Кучерявий, 1981, 1999; Геник, 1994 та інш.).

Місто Львів знаходиться на межі двох височин - Розточчя та Поділля. Клімат формується під впливом повітряних мас з Євразії, Атлантичного океану та місцевої атмосферної циркуляції.

Ґрунти міста окультурені. Вони відрізняються від природних морфологічною будовою, водно-фізичними та агрохімічними властивостями.

Антропогенізація природних ландшафтів та індустріальні форми господарювання у Львові є потужними факторами гемеробії і зміни ґрунтового і рослинного покривів міста, це відбилось на формуванні сучасних еколого-фітоценотичних поясів і заміні високої деревної рослинності низькою, культурною сегетальною і рудеральною (Кучерявий, 1999).

Місто Львів є важливим промисловим центром Європи. Його зараховують до міст з високим рівнем забруднення (Націон. доповідь, 1992), де на долю автотранспорту припадає 60-90% викидів. Сучасне екотопічне зонування у м. Львові проведено С. Я. Кондратюком та інш. (1991) методом ліхеноіндикаційного аналізу за індексом чистоти повітря (ІАР).

ЕКОТОПИ І СТРУКТУРА ЧАГАРНИКОВИХ КУЛЬТУРФІТОЦЕНОЗІВ В ЕКОСИСТЕМІ МІСТА

Екотопічна та структурна організація чагарникових культур-фітоценозів досліджувалось в різних зонах забруднення (дуже забруднені, забруднені, середньозабруднені і слабко забруднені).

Міські ірунти під чагарниковими культурфітоценозами за походженням є природними і штучними (насипними). За типом та рівнем антропогенно-природної змінюваності це сірі лісові, сірі окультурені різної девастованості, насипні двочленні, рідко - дерново-карбонатні і алювіально-перевідкладені. Найбільш поширеними є сірі окультурені, місцями в комплексі з насипними і сірі лісові грунти різного ступеню девастованості. Дернові, темно-сірі окультурені, темно-сірі лісові і насипні деградовані грунти є менш розповсюдженими. В залежності від окультуреності потужність гумусового горизонту коливається від 14 до 70 см, а корененаселеного шару - від ЗО до 70 см. В насипних грунтах маса і об’єм коріння в 2-5 разів більша в порівнянні з природними грунтами. Фізико-механічі показники грунтів мають у верхньому шарі (0-10 см) кислотність - рН 5,1-7,4 з тенденцією до її підвищення в слабо забрудненій зоні. Грунти міста середньо- і збагачені на гумус (2-4% і 4-6%). За механічним складом вони супіщані і легкі суглинки. Едафотопи чагарникових культурфітоценозів можна віднести до мезо- і мегатрофних типів умов місцезростання.

Порівняно з умовами відкритої ділянки, чагарникові ценози "згладжують" амплітудні піки добової динаміки гідрометричних показників, мають позитивний екотопічний вплив. Температура на висоті 1,0 м, під кронами чагарникових ценозів сніжноягідника, бузини, жасмину, бузку, порівняно з відкритою ділянкою, в полудневий період в середньому в 1,27 раза нижча, а відносна вологість повітря - в 1,25 раза вища.

В рослинному покриві міста виділяються рядові латеральні і біогрупові парцелярні посадки чагарників. Такі типи просторової струкіури властиві для усіх урбоекотопічних зон забруднення. Типи змішування чагарників є моно- і полідомінантними. У слабо- і середньозабрудненій зонах зосереджено 72%, забрудненій - 16% і в дуже забрудненій - 12% площі чагарникових культурфітоценозів

міста. Вертикальна структура чагарникових ценозів - двоярусна, чагарниково-трав’яниста, або триярусна деревно-чагарниково-трав’яниста. У міській екосистемі переважають чагарникові рудеральні угруповання, які за біоекологічними особливостями відносяться до ценоіндикаційних комплексів відкритих багатих місцезростань пажетниці багаторічної (Lolium perenne). Чагарникові ценози парків представлені ценоіндикаційними десильватизованими комплексами лісових бур'янів (кропиво-гравілатовим, подорожнико-кроіїйвним). Ценоіндикаційний комплекс рудеральної трав'янистої рослинності в умовах місцезростання чагарників характеризується як синантропний спонтанно-чагарниково-пажитницевий. Це свідчить про високий ступінь антропогенізації і синантропонізації чагарникових фітоценозів. За показниками екологічних режимів Д. М. Циганова (1993) чагарникові угруповання міста є близькими між собою.

НАГРОМАДЖЕННЯ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ У ҐРУНТАХ ТА ФІТОМАСІ ЧАГАРНИКІВ

Нагромадження важких металів у мікроедафо-топах чагарникових культурфітоценозів. Абсолютний вміст ВМ в грунті на об’єктах дослідження має статистично нормальний розподіл і відповідає фоновим значенням для окультурених сірих ґрунтів. Концентрації ВМ в грунті нижчі значень токсичних для рослин, наведених в літературних джерелах (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989). Зростання значення індексу чистоти атмосфери, за яким раніше було прозоновано і оцінено територію м. Львова (Кондратюк та інш., 1991, 1993), відповідає визначеним нами сумарним показникам забруднення грунту (рис. 1). Це уможливлює використання ІАР і Zc як для оцінки едафотопу, так і для зонування міста Львова.

|-А-ІАР -В-Zc І

Рис. 1. Індекси чистоти атмосфери і сумарні показники забруднення грунту (слабо(І), середньо(2) і дуже забруднена (3) зона).

Коефіцієнт геохімічної гетерогенності мікроедафотопу змінюється в залежності від індексу чистоти атмосфери. В слабо- і середньозабруднених урбоекотопічних зонах КГТМ є переважно менше одиниці, а у дуже забрудненій зоні цей показник постійно більше одиниці. Це засвідчує фітомеліорагивну роль чагарників в цій урбоекотопічній зоні (табл. 1).

Таблиця 1.

Коефіцієнти геохімічної гетерогенності мікроедафотопу в урбоекотопічних зонах забруднення.

Об’єкти ІАР Важкі метали

Хт Бг Мп Сг РЬ Бп Мо V № Со

1 1 0,91 0,91 0,88 1,00 0,95 1,04 0,70 0,89 1,12 1,06

8 1 0,99 0,86 1,20 0,62 0,61 0,85 0,92 0,92 1,04 1,08

9 2 0,95 1,03 0,79 0,69 0,90 1,73 0,97 1,03 1,00 1,18

13 2 0,98 0,78 1,10 0,98 1,00 1,46 1,31 0,90 0,95 0,71

11 3 1,03 1,08 1,00 0,87 1,02 1,61 1,02 1,02 0,88 0,95

15 3 1,01 1,23 0,92 1,05 1,26 1,29 1,15 1,05 1,02 -

16 3 1,02 1,10 1,26 1,11 1,10 1,29 1,33 1,02 1,15 1,06

Нагромадження важких металів листям чагарників. Середні значення нагромадження ВМ і коефіцієнти кореляції між ними в листках досліджуваних видів чагарників мало відрізняються. Встановлено, що нагромадження ВМ в мікроедафо-топах і листках має позитивну кореляцію Сг і РЬ лише з мікроедафотопами позаризосферної зони (табл. 2), що обумовлено міграцією ВМ в системі грунт-рослина. За результатами кореляційного аналізу листків і мікроедафотопів ризосферної і позаризосферної зони під наметом жасмину асоціюються - Сг і РЬ, бузку - Сг, РЬ і Бп і сніжноягідника - Бг, Сг і РЬ. Різна направленність вертикальної міграції ВМ в різосферній зоні і поза нею вказують на біогеохімічне, фітомеліоративне значення чагарників.

Інтегральним показником фітомеліоративної та фітоіндикаційної ролі чагарників в урбоекотопічних зонах міста є коефіцієнт біологічного поглинання важких металів. За цим показником чагарники мають подібну тенденцію розподілу. У сніжноягідника білого КБП є дещо вищим у порівнянні з бузком і жасмином, особливо за стронцієм.

Таблиця 2.

Коефіцієнти кореляції вмісту ВМ в мікроедафотопах і листках чагарників.

Види чагарників Мікроеда- фотоп Важкі метали

7л Бг Мп Сг РЬ Бп Мо V N1

Ркіїасіеіріїиз согопапш ПР 0,2 0,5 -0,3 0,7 0,6 од -0,2 0,5 0,0

Р од -0,5 0,0 0,3 -0,2 0,2 -ОД -0,9 ОД

Бугі^а уи^агІБ ПР ОД 0,5 -0,5 0,8 0,7 0,6 -0,2 0,5 -0,6

Р 0,0 -0,3 ОД 0,2 ОД -ОД -0,2 -0,4 -0,7

Бутркігісаг-рив аІЬш ПР од 0,6 0,0 0,8 0,8 од -0,3 0,0 0,0

Р 0,2 -0,5 0,2 0,6 0,2 -0,3 -0,3 -0,7 0,0

Примітка: ПР - позаризосферна зона, Р - ризосферна зона.

Прослідковується збільшення значень КБГІ елементів відповідно до наростання забруднення у міській екосистемі Львова (рис. 2).

АНАТОМО-ЦИТОЛОГІЧНА РЕАКЦІЯ ЧАГАРНИКІВ НА ЗАБРУДНЕННЯ У МІСЬКІЙ ЕКОСИСТЕМІ

Анатомічні зміни у листках чагарників Товщина епідерми осінніх листків досліджених чагарників має видову специфіку. У слабо забрудненій зоні товщина верхньої епідерми листків бузку є найбільшою і становить 23,3±0,16 мкм. Менша вона у сніжноягідника (19,3±0Д9мкм) і жасмину (19,9+0,40 мкм). Істотної різниці у товщині епідерми листків і кутикули між рослинами, які ростуть у слабо- і середньозабруднених зонах, не виявлено, лише прослідковується різниця між листками із слабо- і дужезабруднених зон. Товщина кутикули є видоспецифічною і становить у сніжноягідника 1,84±0,09 мкм, в бузку - 1,68±0,07 мкм, жасмину -1,30+0,05 мкм. Число продихів є також видовою ознакою. У бузка налічується 234±5 продихів, сніжноягідника - 200±3 і жасмину -117±2. За показником частки стовбчастої і губчастої паренхім листки бузоку та сніжноягідника майже не відрізняються і однаково змінюються за зонами забруднення. В дуже забруднених зонах пошкодження листової пластинки може викликати плазмоліз паренхіми. В цілому, анатомічні зміни в листках за сучасних умов забруднення міста прослідковується слабко.

Рис. 2 Коефіцієнти біологічного поглинання ВМ листками бузку (а), сніжноягідника (б), жасмину (в) у слабо (1), середньо (2) і дуже забрудненій (3) урбоекотопічних зонах міста; (КБП Бг поділено на 10).

Цитологічна реакція чагарників За показниками мітотичної активності спостерігається певна залежність за термінами фенофаз розвитку бруньок, а саме, її підвищення під кінець фенофази. Видова специфіка мітотичної активності слабо прослідковується. Але із збільшенням забруднення міста мітотичний індекс також збільшується в усіх чагарникових видів протягом двох років дослідження (рис. 3).

За різних умов протікання мітозів, змінюється не лише мітотична активність, але і профазний індекс, і коефіцієнт фаз. В тканинах, де активно проходить поділ клітин, коефіцієнт фаз природно нижчий, а профазний індекс вищий. •

Встановлено, що чим більший діапазон зміни • величин рН ізоелекгричної точки цитоплазми клітин, тим відповідно інтенсивніше протікають в меристемах метаболічні процеси та прискорюється початок підготовки клітин до поділу. Причому, ці цитологічні процеси

чагарників у слабо-(1), середньо- (2), дуже забрудненій (3) урбоекотошчних зонах.

ПРИНЦИПИ СТВОРЕННЯ ЕКОЛОГІЧНО ЕФЕКТИВНИХ ЧАГАРНИКОВИХ КУЛЬТУРФІТОЦЕНОЗІВ У МІСЬКІЙ ЕКОСИСТЕМІ

В урбоекотошчних зонах середнього і сильного забруднення, у фітоценотичному покриві міста повинні домінувати чагарниково-трав’янисті угруповання з участю деревних видів. Досліджені чагарникові кульїуфітоценози мають широку екологічну амплітуду щодо техногенного забруднення, поглинання ВМ і відношення до едафічних факторів. Вони придатні для озеленення в усіх зонах забруднення міста, тому мають бути ценозо-визначальними, а за типом змішування моно- і полідомінангнми.

и

При створенні фруто- і стрипоценозів та їх реконструкції, в дуже забруднених і забруднених зонах міста Львова можна рекомендувати для озеленення 41, у середньозабрудненій зоні - 60, а в слабозабрудненій урбоекотопічній зоні ■ біля 67 видів і форм чагарників та ліан. Список їх для урбоекотопічних зон наведений в дисертаційній роботі. Для пратоценозів міста можна використати пропонований асортимент дерноугаорюючих багаторічних трав (Лаптев, 1983;Мицик, 1992).

Ландшафтні архітектори та фахівці зеленого будівництва, за художньо-декоративним принципом, створюють в міській екосистемі культурфітоценози різного типу.

ВИСНОВКИ І РЕКОМЕНДАЦІЇ

1. Основним методологічним результатом дисертаційної роботи, який базується на біогеоценотичному і фітоіндикаційному методах, є доведення можливості оцінити забруднення міської екосистеми ВМ через сумарний показник забруднення грунту, кореляційний аналіз нагромадження ВМ грунтом і листям чагарників, коефіцієнти геохімічної гетерогенності мікроедафотопу, біологічного поглинання ВМ, тобто фітомеліоративну роль чагарників у міській екосистемі.

2. В умовах міста грунти чагарникових культурфітоиенозів є природними і насипними, а за типами і різновидами - сірими лісовими, сірими окультуреними різної девастованості, насипними двочленними, рідко - дерново-карбонатними і алювіально-перевідкладеними. Едафотопи за механічним складом відносяться до супіщаних та легких суглинків, за вмістом гумусу - до середньо- і збагачених, мають нейтральну реакцію з тенденцією до підвищення кислотності грунту в слабо забрудненій зоні. Вони відносяться до мезо- і мегатрофних типів умов місцезростання.

3. В біогеоценотичному покриві міста чагарникові культурфітоценози займають 3% території і зустрічаються в усіх еколого-фітоценотичних поясах. В скверах і парках сформовані просторові дискретні рядові і біогрупові фітоценози. За складом домінують монодомінантні - бузкові, сніжноягідникові, бузинові, бирючинові та полідомінантні різних комбінацій - бузково-жасминово-сніжно-ягідникові, бузково-бузиново-бирючинові, бузиново-жимолостиво-бирючинові та інші.

4. В трав'яному покриві сніжноягідникових, бузкових, бузинових, жасминових і бирючинових фітоценозів та їх складних угруповань переважають рудеральні види, які за біоекологічними особливостями відносяться до ценоіндикаційних комплексів відкритих багатих місцезростань. Домінуючим в фітоценотичному покриві міста є чагарниково-пажетшіцеві угруповання.

5. Нагромадження ВМ в мікроедафотопах і листках чагарників індикує забруднення міського середовища Сг, №, РЬ, Бг. Сумарний показник забруднення ґрунту, коефідіенти геохімічної гетерогенності мікроедафотопу і біологічного поглинання ВМ узгоджуються з еколого-фітоценотичними поясами міста і просторовим індексом чистоти повітря.

6. Листки жасмину, бузку і сніжноягідника за нагромадженням Бг > Мп > Ті характеризуються однаковими рядами розподілу і мають деяку особливість по № > Бп > РЬ > Сг > V >Мо.

7. Нагромадження забруднюючих ВМ в мікроедафотопах ризосфери залежить від урбоекотопічної зони містагНа дуже забрудненій території акумуляція забруднюючих ВМ в грунтах під чагарниками на 10-30% є меншою порівняно із грунтами без чагарникового покриву.

8. В міській екосистемі навантаження на рослину призводить до зменшення розмірів клітин і тканин, збільшення міжклітинного простору. За анатомічною будовою асиміляційний апарат досліджених чагарників є видоспецифічним і слабо змінюється в урбоекотопічних зонах міста..

9. Зростання мітотичної активності у меристемах верхівкових ростових бруньок, профазні індекси та коефіцієнти фаз залежить від фенологічних фаз розвитку чагарників та зрушення ізоелектричної точки в кисле середовище, В зоні з дуже високим рівнем забруднення цитологічний процес протікає швидше.

10. Досліджені види чагарників (бузок звичайний, сніжноягідник

білий, жасмин садовий) разом з іншими видами рекомендуємо для формування ефективних чагарникових культурфітоценозів в усіх урбоекотопічних зонах м. Львова. Для дуже забрудненої і забрудненої зон рекомендується використовувати 41, у середньозабрудненій зоні -60, а в слабозабрудненій урбоекотопічній зоні - 67 видів і форм

чагарників та ліан.

СПИСОК НАУКОВИХ ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. ДідошакО. В. Коефіцієнти біологічного поглинання важких металів листям чагарників у міській екосистемі м. Львова // Науковий вісник УкрДЛТУ. -Львів: УкрДЛТУ. - 1999. - Вип. 9.11. - С. 128-134.

2. ДідошакО. В. Особливості нагромадження важких металів в мікроедафотопах чагарникових культурфітоценозів м. Львова // Науковий вісник УкрДЛТУ. - Львів: УкрДЛТУ. - 1999. - Вип. 9.12. -С. 21-26.

3. ДідошакО. В. Нагромадження важких металів листками чагарників у міській екосистемі м. Львова // Науковий вісник.

Терноп.держ.педунівер. ім. В.Гнапока. Серія: Біологія, № 4 (2). - 2000. -С. 43-46.

4. Дідошак О. В. (Гриб О. В.) Вміст важких металів у ґрунтах під чагарниками у Львові // Матеріали Першої всеукраїнської конференції “Теоретичні та прикладні аспекти соціоекології”. - Том 2. - Львів. -1996.-С. 233-234.

5. Дідошак О. В. Чагарникові рудеральні угруповання м. Львова і їх геоботанічна характеристика // Матеріали Першого міжнародного семінару “Проблеми ландшафтної архитекіури, урбоекології та озеленення населених міст”. - Том 1.-Львів, - 1997.-С. 111-119.

6. Дідошак О. В. Анатомічні дослідження листків декоративних чагарників у м. Львові // Матеріали Першого міжнародного семінару ’Проблеми ландшафтної архітектури, урбоекології та озеленення населених міст”. - Том 1. - Львів, - 1997. - С. 183-186.

7. Дідошак О. В. Роль деревних і чагарникових порід на Львівщині в детоксикації шкідливих забруднень навколишнього середовища // Тези доповідей на науково-практичній конференції “Проблеми урбоекології і фітомеліорації”. - Львів. - 1991. - С.123.

8. Чернявський М. В., Кондратазк С. Я., Крамарець В. О., ГеникЯ. В., Дідошак О. В. Оцінка стану забрудненості середовища м. Львова // Матеріали 46-ої науково-практичної конференції Українського державного лісотехнічного університету. - Львів. - 1994. -С. 12-14.

9. Дідошак О. В., (Гриб О. В.), Галета В. М. Мікрокліматична роль чагарників // Тези міжнародної конференції “Лісотехнічна освіта і наука на рубежі XXI століття і сучасний стан, проблеми і перспективи”. - Львів. - 1995. - С. 53-54.

АНОТАЦІЇ

Дідошак О. В. Екологія чагарникових культурфітоценозів у міській екосистемі (на прикладі м. Львова). Рукопис.

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

Досліджено екотопічну і структурну організацію чагарникових культурфітоценозів в міській екосистемі Львова. Міські едафотопи середньо- і збагачені на гумус за механічним складом супіщані і легкі суглинки, мають слабокислу реакцію грунту і відносяться до мезо- і мегатрофних типів місцезростання. Чагарникові культурфітоценози займають 3% території міста і мають різну видову і просторову структуру. Визначено сумарні показники забруднення важкими металами едафотопів, їх просторову особливість, нагромадження

важких металів фітомасою чагарників. Фітоіндикаційна та фітомеліоративна роль чагарників охарактеризована коефіцієнтами геохімічної гетерогенності мікроедафотопу і біологічного поглинання. За анатомо-цитологічними параметрами простежуються видова особливість і тенденції до їх зміни в залежності від рівня забруднення у міській екосистемі. Запропонований асортимент чагарниових видів для озеленення з врахуванням урбоекотопічних зон м. Львова.

Ключові слова: чагарники, культурфітоценози, урбоекосистема, важкі метали, фітоіндикація, зони забруднення.

Дидошак О.В. Экология кустарниковых культурфитоценозов в городской экосистеме (на примере г. Львова). Рукопись.

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

На основании методического подхода, который базируется на биогеоценотическом и фитоиндикационном методах, доведена возможность оценить загрязнение городской экосистемы интегральными градиентами, такими как суммарный показатель загрязнения почвы тяжелыми металлами, коэффициенты геохимической гетерогенности микроэдафотопов и коэффициент биологического поглощения тяжелых металлов.

Исследована экотопическая и структурная организация кустарниковых культурфитоценозов, изучены физико-химические свойства почв города Львова, их загрязнение тяжелыми металлами. Эда-фотопы кустарниковых культурфитоценозов за содержанием гумуса относятся к средне- и обогащенным, имеют нейтральную кислотность, которая повышается в слабо загрязненной зоне. В биогеоценотическом покрове города кустарниковые культурфитоценозы образуют в скверах и парках дискретные биогрупповые и линейные сообщества. За составом доминируют монодоминантные - сереневые, снежноягод-никовые, бузиновые, бирючиновые и полидоминантные различных комбинаций - серенево-жасминово-снежноягоднйковые, серенево-бу-зиново-бирючиновые, серенево-жасминово-бирючиновые и др. В травяном покрове кустарниковых ценозов преобладают спонтанно-кустарниково-пажигницевый, ценоиндикационный комплекс.

Накопление тяжелых металлов в микроэдафотопах и листьях кустарников индуцирует загрязнение городской среды Сг, №, РЬ, Бг. Суммарный показатель загрязнения почвы, коэффициенты геохимической гетерогенности микроэдафотопа и биологического накопления тяжелых металлов согласовывается с эколого-фитоценотическитми поясами и индексом чистоты атмосферы.

По накоплению тяжелых металлов исследованные виды кустарников имеют одинаковые ряды распределения Sr > Mn > Zr и некоторую особенность для Ni > Sn > Pb > Сг > V > Mo.

Накопление загрязняющих тяжелых металлов в микроэдафото-пах ризосферной зоны кустарников сопряжено с урбоэкотопическими зонами города. На очень загрязненной территории аккумуляция тяжелых металлов в почвах под кустарниками на 10-30 % меньше по сравнению с почвами, где кустарниковый покров отсутствует.

По анатомическому строению ассимилляционный аппарат кустарников видоспецифичен. Изменения в зависимости от зон загрязнения прослеживаюются слабо. По значениям митотических и профаз-ных индексов, коэффициентов фаз, в вегетативных почках кустарников, изменения сопряжены с ходом фенофаз. В зоне повышенного загрязнения в меристемах вегетативных почек отмечен сдвиг изоэле-кгрической точки в кислую среду и увеличение клеточной митотической активности.

Исследованные кустарники и образовыанные ими культурфито-ценозы имеют широкую экологическую амплитуду до техногенного загрязнения и поглощения тяжелых металлов, поэтому пригодны для широкого использования в озеленении города. Для озеленения города Львова предложен ассортимент кустарниковых видов с учётом зон загрязнения. В очень загрязненных и загрязненных зонах рекомендуется использовать 41, среднезагрязненной - 60 и слабозагрязненной урбоэкотопической зоне - 67 видов и форм кустарников.

Ключевые слова: кустарники, кулыурфитоценозы, урбоэко-система, тяжелые металлы, фитоиндикация, зоны загрязнения.

DidoshakO.V. Ecology of shrub culturephytocenosises in urban ecosystem (on example of t. Lviv). - Manuscript.

Dissertation on competition of scientific degree of the candidate of biological sciences for speciality 03.00.16 - ecology, Dnipropetrovsk State University, Dnipropetrovsk, 2000.

Inquired of the ecotophic and structural organization of shrub culturephytocenosises in Lviv urboecosystem. Urboedaphotops are middle and high humus enriched and loamy sands and easy loams for the texture of soil, haves a subacid response of the soil moisture and classified as meso-and megatrophic types of the growing sites. Shrub phytocenosises occupied 3 % of the Lviv territory and haves different species and spatial structure. It was determined the summary pollution indexes by heavy metals of edaphotops, their spatial peculiarity and piling up of heavy metals of shrubs phytomass. A phytoindicative and phytomeliorative shrubs role is characterized by coefficients of geochemical microedaphotope heterogeneity

and biological absorption. For anatomo - cytological parametrs traces a difference of form and tendencies to changes of the shrubs in dependence on pollution level in urban ecosystem. Offered assortment of shrub species for planting of greenery with taking into account of the Lviv urboecological zones.

Key words: shrubs, culturephytocenosises, urboecosystem, heavy metals, phytoindication, pollution (urboecological) zones.