CC BY
23
2. ЕКОЛОГ1Я ДОВК1ЛЛЯ
УДК 630 *231:502.75 Доц. Я.В. Геник, канд. с.-г. наук;
доц. В.Я. Заячук, канд. с.-г. наук - НЛТУ Украти, м. Львiв
СУКЦЕСН РОСЛИННОСТ1 НА ПОСТТЕХНОГЕННИХ ТЕРИТОР1ЯХ ЗОНИ Д1ЯЛЬНОСТ1 ЯВОРШСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО Г1РНИЧО-Х1М1ЧНОГО ШДПРИ6МСТВА "С1РКА"
Представлено результати дослщжень систематичного складу, бюморфолопчно! та еколопчно! структури дендрофлори посттехногенних територiй розроблення покладiв сiрки та арчаного виробництва. Встановлено стади природно! сукдеси рослинностi та охарактеризовано процес штучного залiснення схилiв сiрчаного кар'еру та породних вiдвалiв сiрчаного виробництва зони дiяльностi Явор1вського державного прничо-хь мiчного пiдприeмства (ДГХП) "Сiрка".
Ключовi слова: посттехногенш територи, видовий склад рослин, структура дендрофлори, сукдеси рослинностi.
Вступ. Видобування кар'ерним способом покладш руди с1рки та випуск природно' срки Явор1вським ДГХП "Орка" (потужнкть 1,5 млн тонн срки за р1к) спричинило утворення значних площ техногенного рельефу 1з порушеним грунтовим покривом та рослинним вкриттям. Припинення розроблення покла-д1в с1рки внаслвдок нерентабельной виробництва на територп Язшського ро-довища призвело до необхадносп проведення заходав 1з фггомелюрацп та ре-культивацп порушених земель - Яворшського срчаного кар'еру, зовшштх вщ-валш розкривних порвд, пдровдаалу, хвостосховища, видобувних пол1в шдзем-ного виплавлення с1рки, водосховища та промислових зон [1, 2].
Протягом останшх роив на порушених територ1ях зони дкльносп с1рча-ного виробництва реатзуеться "Проект ввдновлення еколопчно!' ршноваги та рекультивацп порушених прничими роботами земель Явор1вського ДГХП "Ор-ка", розроблений ВАТ "Прхшпром". За проектом на порушених землях плану -ють створити рекреацшний комплекс, центром якого стане Явор1вське озеро з площею плеса води 7 км2 та довжиною берегово' лшп 12 км [1, 2]. Однак, що-р1чт заходи 1з штучного залкнення порушених срчаним виробництвом терито-рш не дали бажаних результапв 1з формування естетично привабливо' рекре-ацшно1 зони.
Розроблення заходш 1з в1дновлення продуктивних ландшафтов на посттехногенних територ1ях повинно грунтуватись на р1знопланових дослщженнях, що передбачають насамперед як вивчення систематично!', бюморфолопчно!' та еколопчно!' структур рослинного вкриття порушених територш, так 1 сукцесш рослинносп на схилах кар'ер1в 1 породних вщвалах йрчаного виробництва.
Об'екти та методика дослщжень. Дослщження видового складу та структури рослинного вкриття та сукцесш рослинносп на посттехногенних те-ритор1ях срчаного виробництва проводили на схилах йрчаного кар'еру та зовшштх в1двалах розкривних порвд Язшського родовища с1рки зони д1яльност1 Яворшського ДГХП "Орка".
Видовий склад рослин на порушених територiях встановлювали ввдпо-вiдно до вiтчизняноí номенклатури назв [3, 4]. Таксономiя деревних рослин прийнята вiдповiдно до ieрархiчноí системи А. Л. Тахтаджяна [5], а класифжа-щю íx життевих форм приведено за 1.Г. Серебряковим [6] з розподшом на групи росту за С.Я. Соколовим [7]. Еколопчну структуру дендрофлори сxилiв арча-ного кар'еру та породних вiдвалiв срчаного виробництва встановлено вiдповiд-но до довдаика "Определитель растений лесов УССР" [8].
Результати дослщжень. Вiдновлення рослинного вкриття на землях, порушених дiяльнiстю Яворшського ДГХП "Орка", вiдбуваеться як шляхом створення лiсовиx культур, так i шляхом самозаростання трав'яними та дерев-ними видами [9, 10].
Дослщження видового рiзноманiття рослинностi сxилiв сiрчаного кар'еру та породних вiдвалiв сiрчаного виробництва показали, що флора на порушених територiяx представлена 117 видами вищих судинних рослин (68 ви-дш трав, 2 види кущикiв, 20 видш кушдв та 27 видш дерев), серед яких перева-жають трав'янi види - 58,1 %.
Видовий склад рослинного вкриття на порушених землях арчаного виробництва формуеться залежно вiд фiзико-xiмiчниx властивостей ембрiоземiв та техноземш, експозицп схилш, мiкроклiматичниx особливостей та ступеня зволоження умов мiсць зростання [11, 12].
Багатший видовий склад дендрофлори схмв срчаного кар'еру (45 видш iз 27 родш та 15 родин), поршняно з видовим рiзноманiттям породних вiдвалiв, зумовлений бшьш сприятливими мжрокл1матичними умовами та кращими фь зико-мехашчними властивостями Грунтового середовища (табл. 1). У видовому рiзноманiттi дендрофлори схмв вiдвалiв наявнi три iнтродукованi види - дуб червоний (Quecus rubra Du Roi), робiнiя звичайна (Robinia pseudoacacia L.) та ясен пенсшьванський (Fraxinus pennsylvanica Marsh.), сформован внаслвдок за-лiснення цих порушених територш.
Табл. 1. Систематичний склад дендрофлори cxwiie кар'еру та породних
(¡'¡двал'ш територи дiяльностiЯворiвського ДГХП "CipKa"
Вщдш Клас Кшьюсть
шдклаив | порядкiв | родин | родiв | видiв
Схили cip4aHoro кар'еру
Pinophyta Pinopsida 1 1 1 1 1
Magnoliophyta Magnoliopsida 4 12 14 26 44
Разом: 2 2 5 13 15 27 45
Породного вщвалу № 3
Pinophyta Pinopsida 1 1 1 1 1
Magnoliophyta Magnoliopsida 3 11 12 22 31
Разом: 2 2 4 12 13 23 32
Загалом на порушених територшх ирчаного виробництва
Pinophyta Pinopsida 1 1 1 1 1
Magnoliophyta Magnoliopsida 4 13 16 30 48
Разом: 2 2 5 14 17 31 49
Деревна рослиннкть на породних вдаалах срчаного виробництва формуеться тшьки в нижшх частинах схилш i представлена тшьки 32 видами iз
23 родiв та 13 родин (табл. 1). У TaKCOHOMi4HOMy складi дендрофлори поруше-них сiрчаним виробництвом територiй провщними за кiлькiстю видiв е родини Розовi (Rosaceae Juss.) та Вербовi (Salicaceae Lindl.) - вiдповiдно 11 та 12 видiв, що разом становить 46,9 % видового рiзноманiття. Iншi родини представленi тiльки 1 -4 деревними видами. Найбiльшою кшькктю родав у розрiзi родин представлена родина Розовi - 8 родш. Бiльшiсть родин представлена тiльки одними родом (табл. 2).
Табл. 2. TaHcoHOMiHHUü склад дендрофлори cxwiie арчаного кар 'еру та породних _вiдвалiв територи дiяльностiЯворiвського ДГХП "арка"_
Пiдкласи Порядки Родини Загальна кiлькicть
рoдiв % видiв %
Вщдш Голонасiннi - Pinophyta, клас Хвойш - Pinopsida
Хвойнi CocHOBi CocHOBi 1 3,2 1 2,0
Вiддiл Пoкритoнаciннi - Magnoliophyta, клас Дводольш - Magnoliopsida
Гамамелщщи Березоцвт Березoвi 3 9,7 4 8,3
Гамамелiдiди Букoцвiтi Букoвi 1 3,2 2 4,1
Гамамелiдiди Крoпивoцвiтi В'язoвi 1 3,2 2 4,1
Дiленiiди Вербoцвiтi Вербoвi 2 6,5 11 22,4
Дiленiiди Вересоцвт Вереcoвi 1 3,2 1 2,0
Дшенпди Вереcoцвiтi Брусничт 1 3,2 1 2,0
Дiленiiди Мальвoцвiтi Липoвi 1 3,2 1 2,0
Лампди Маcлинoцвiтi Маcлинoвi 2 6,5 3 6,2
Рoзiди Бoбoцвiтi Бoбoвi 3 9,7 3 6,2
Рoзiди Дереноцвт Деренoвi 2 6,5 3 6,2
Розщи Жocтерoцвiтi Крушинoвi 1 3,2 1 2,0
Рoзiди Маcлинкoцвiтi Маcлинкoвi 1 3,2 1 2,0
Рoзiди Рoзoцвiтi Рoзoвi 8 25,9 12 24,5
Рoзiди Черcакoцвiтi Бузинoвi 1 3,2 1 2,0
Рoзiди Черсакоцвт Калинoвi 1 3,2 1 2,0
Розщи Черcакoцвiтi Жимoлocтевi 1 3,2 1 2,0
Разом: 4 13 16 30 96,8 48 98,0
Всього: 5 14 17 31 100 49 100
На схилах кар'еру i вщвалах срчаного виробництва за життевими формами деревних рослин переважають дерева I величини - 11 (24,5 %) та 7 видiв (21,8 % всх деревних видш) вiддовiдно. У видовому рiзномашттi деревно! рос-линносп на порушених територ1ях також значно представлеш i кущi I величини - 11 видш, або 22,5 % вах деревних рослин (табл. 3).
За еколопчною структурою стосовно трофносп грунтового субстрату найпоширешшою у дендрофлорi схилiв i вiдвалiв сiрчаного виробництва е гру-па еутрофних деревних видiв, що становить практично половину (51,1 % на схилах кар'еру та 46,8 % на породних вщвалах срчаного виробництва) видового рiзноманiття деревних рослин. Значне представництво на порушених землях характерне i для мегатрофних деревних рослин - 8 видiв, або 16,3 % всього видового рiзноманiття дендрофлори (рис. 1).
Найпоширенiшою на порушених територiях сiрчаного виробництва сто-совно зволоження субстрату е група мезофiтних (44,9 % всього видового рiзно-манiття) деревних рослин. Значно представлеш i групи ксеромезофiтних та ме-зогiгрофiтних деревних рослин - 20,4 % та 18,4 % вщповщно вщ видового рiз-номашття дендрофлори порушених територiй (рис. 2).
Табл. 3. Розподт дендрофлори схилiв арчаного кар 'еру та породних вiдвалiв _арчаного виробництва за життевими формами_
Життев1 форми
Схил кар'еру
Породний вщвал № 3
%
%
Загалом на поруше-них територ1ях
%
Дерева Iвеличини
11
24,5
21,8
11
22,5
Дерева II величини
13,
15,6
12,2
Дерева III величини
13,
15,6
12,2
Дерева IV величини
8,9
6,3
8,2
Кущ1 I величини
10
22,2
18,7
11
22,5
Кущ1 II величини
6,7
6,1
Кущ1 III величини
6,7
9,4
6,1
Кущ1 IV величини
4,4
6,3
6,1
Кущики Всього
45
100
6,3 100
49
4,1 100
7
6
6
5
6
6
5
4
2
4
6
2
2
3
2
2
2
еутрофи 46,9 Рис. 1. ЕкологЫна структура дендрофлори порушених територш зони дiяльностiДГХП "арка" стосовно трофностi субстрату
Рис. 2. Екологiчна структура дендрофлори порушених територш зони дiяльностiДГХП "арка" стосовно зволоження субстрату
Наявне вщносно багате видове pi3HOMaHrrra дендрофлори пост- техно-генних територш шрчаного виробництва зумовлене перебпюм як природних пpоцесiв самозарозтання схимв кар'еру та вщваив, так i процесами штучного створення люових насаджень - садiнням лгсових культур. Видове piзноманiття дендрофлори сформоване внаслщок природного заростання порушених земель значно багатше (40 видiв деревних рослин - 18 видiв дерев, 20 видав кущiв та 2 види кущикiв) поpiвняно з видовим piзноманiттям, сформованим шляхом са-дiння лiсових культур (11 видiв дерев).
Природне вiдновлення схилiв шрчаного кар'еру вiдбуваеться шляхом заростання рослиншстю. На початковiй стадп з'являються трави, серед яких в нижнш частинi схилу кар'еру поблизу плеса води та в мжропониженнях рельефу в умовах достатньо! зволоженостi грунтового субстрату дом^е очерет звичайний (Phragmites communis Trin.). У сухiших мюцях та на сеpеднiх части-нах схжтв кар'еру домiнуе куничник наземний (Calamagrostis epigeois (L.) Roth.), а на вершинах - буркун бший (Melilotus albus Medik.). Поряд з цими ви-
дами, на середтх i верхтх частинах схилш домiнантами також виступають TaKi види: в'язшь барвистий (Coronilla varia L.), люцерна серповидна (Medicago fal-cata L.) та стенаксис однорiчний (Stenactis annua (L.) Nees).
Наступна стaдiя характеризуеться появою олiгомезотрофних пгрофиних кущових видiв, насамперед верб гостролисто! (Salix acutifolia Willd.), вушкато! (Salix aurita L.), прутоподiбноí (Salix viminalis L.) та пурпурово! (Salix purpurea L.). Дещо пiзнiше з'являються iншi деревнi види, серед яких першими е береза повисла (Betulapendula Roth.) та верба козяча (Salix caprea L.).
Бшьш штенсивно самозаростання порушених земель деревними породами проходить в мжропониженнях рельефу, що зумовлено утриманням бшьшо! кiлькостi польово! вологи у Грунтових субстратах. У зaтiнених мкцях та в мж-ропониженнях рельефу ввдбуваеться природне поновлення деревних видiв, зок-рема осики (Populus tremula L.), тополi чорно! (Populus nigra L.), тополi бшо! (Populus alba L.), берези повисло!, яблуш лiсовоí (Malus sylvestris (L.) Mill.) та грушi звичайно! (Pyrus communis L.).
Загалом на посттехногенних територiях сiрчaного виробництва можна видшити тaкi стaдií сукцесií рослинностi (табл. 4):
трав'яна ^рiзнотравно-кущова ^рвнотравно-кущово-деревна ^ ^ деревно-кущово^знотравна
Загалом порушен територп сiрчaного виробництва поступово природ-ним шляхом заростають трав'яною та деревною рослиннiстю, що вказуе на можливкть довготривалого процесу самостшного природного вiдновлення таких техногенно порушених земель.
Табл. 4. Стади сукцесп природное pornuHHoemi на порушених mepumopiMX зони
дiяльнoсmi Явopiвськoгo ДГХП "Срка "
Стадп сукцесп рослинностi Орieнтовнi чaсовi межi, роки Характерт риси
початок кшець
[. Трав'яна до 1 3 Поява та закршлення тонерних видiв трав'яних рослин
[I. PÍ3H0TpaBH0-кущова 3 10 Формування рiзновидового трав'яного вкриття, поява олтемезотрофних кущових видiв
[II. PÍ3H0TpaBH0-кущово-деревна 10 15 Формування суцшьного рослинного вкриття та бiогруп деревних порщ з пiонерних та мезо- i еутрофних видiв
[V. Деревно- кущово- рiзнотрaвнa 15 понад 25 Утворення суцшьного трав'яного вкриття з на-явшстю у видовому склaдi мегатрофних злаюв, формування бiогруп Í3 рiзних за еколопчною структурою деревних порiд, поява у склaдi де-ревно'1 рослинноси мегатрофних кущiв та дерев
Необхiднiсть швидко! лжвщацп негативних нaслiдкiв вiдкритого добу-вання покладав сiрки та пришвидшення процесу вiдновлення рослинного вкрит-тя зумовили потребу штучного формування лкових насаджень на порушених сiрчaним виробництвом землях.
Щорiчне сaдiння лiсових культур протягом остaннiх двох десяткiв ротв на вiдвaлaх та схилах срчаного кар'еру не завжди давало сподiвaнi результати,
2. Екологiя довкiлля
97
незважаючи на обгрунтований пiдбip видового складу деревних рослин. Пiд час створення лкових культур на порушених землях найчастше використовували такi невибагливi до грунтових умов деpевнi породи як сосна звичайна (Pinus sylvestris L.), береза повисла, береза пухнаста (Betula pubescens Ehrh.), дуб зви-чайний (Quercus robur L.), дуб червоний, робшя звичайна.
Загалом у пpоцесi штучного залкнення схилiв сipчаного кар'еру та ввд-валiв сipчаного виробництва використовували значне видове piзноманiття деревних порщ, серед яких 11 видав дерев добре прижились, а окpемi з них - зок-рема сосна звичайна, береза повисла та дуб звичайний здатш давати життеве потомство.
Висновки. Вiдновлення посттехногенних екосистем теpитоpiй вдари-тих розробок покладiв сipки вiдбуваеться як шляхом природного самозаростан-ня pослиннiстю, так i шляхом штучного залiснення.
Флора територш, порушених вiдкpитим добуванням покладiв срки, представлена 117 видами вищих судинних рослин, серед яких переважають трав'яш види (58,1 % вiд всього piзноманiття), та формуеться залежно ввд фiзи-ко-хiмiчних властивостей ембpiоземiв та техноземiв, ступеня зволоження умов мкць зростання та експозицй' схилш кар'еру та вiдвалiв.
На схилах арчаного кар'еру спостеpiгаеться чiтка яpуснiсть заселения трав'яно! pослинностi: в нижнiй частиш схилу та в мiкpопониженнях рельефу домшуе очерет звичайний; на серединних частинах схилш - куничник назем-ний; на вершинах схилiв - буркун бший. На сеpеднiх i веpхнiх частинах схилiв домiнантами також виступають в'язiль барвистий, люцерна серповидна та сте-наксис одноpiчний.
Видовий склад дендрофлори схилiв сipчаного кар'еру значно багатший (45 видав) поpiвняно з видовим piзноманiттям деревних рослин породних вщва-лiв сipчаного виробництва (32 види). 1нтенсившше самозаростання порушених земель деревними породами вiдбуваеться в мшропониженнях рельефу.
Видове piзноманiття дендрофлори сформоване внаслщок природного самозаростання порушених земель значно багатше (40 видiв) поpiвняно з видовим складом, сформованим шляхом садiння лкових культур (11 видав).
За еколопчною структурою вiдносно тpофностi грунтового субстрату найпоширешшою у дендpофлоpi порушених територш е група еутрофних видш (46,9 %), а стосовно зволоження - група мезофиних деревних рослин (44,9 % всього видового piзноманiття).
На схилах кар'еру та вщвалах арчаного виробництва спочатку заселя-ються трави, шсля чого з'являються деpевнi рослини. На порушених теpитоpiях видалено таю стадц природно!' сукцесй' pослинностi: трав'яна -> piзнотpавно-ку-щова ^ piзнотpавно-кущово-деpевна ^ деpевно-кущово-piзнотpавна.
Серед усiх деревних порщ, якi використовували для створення лконаса-джень на посттехногенних теpитоpiях, найкращою пpиживлюванiстю характе-ризуеться сосна звичайна. Життеве потомство дають таю деревш види: береза повисла, сосна звичайна та дуб звичайний.
Вщносно багате видове piзноманiття рослинного вкриття сформоване як шляхом природного самозаростання, так i шляхом штучного створення лкових
насаджень, свдаить про поступове вщновлення фiтоценотичного вкриття та природного ландшафту на посттехногенних територiях вiдкритого добування покладав Срки.
Лiтература
1. Гайдш А.М. Явор]вське озеро / А.М. Гайдн, I.I. Зозуля. - Льв]в : ПТВФ "Афша", 2007. - 69 с.
2. HoBi озера Львгвщини / за ред. А.М. Гайдна, I.I. Зозуле - Льв]в : ПТВФ " Афiша", 2007. - 45 с.
3. Доброчаева Д.Н. Определитель высших растений Украины / Д.Н. Доброчаева, М.И. Котов, Ю.Н. Прокудин и др. - К. : Изд-во "Фитосоциоцентр", 1999. - 548 с.
4. Заячук В.Я. Дендрологш : пiдручник / В.Я. Заячук. - Львгв : Вид-во "Апрioрi", 2008. -
656 с.
5. Тахтаджян А.Л. Система магнолиофитов / А.Л. Тахтаджян. - Л. : Изд-во "Наука", 1987. -
439 с.
6. Серебряков И.Г. Жизненные формы высших растений и их изучение / И.Г. Серебряков // Полевая геоботаника. - М.-Л., 1964. - Т. 3. - С. 146-205.
7. Соколов С.Я. География древесных растений СССР / С.Я. Соколов, О.А. Связева. - Л. : Изд-во "Наука", 1965. - 266 с.
8. Елин Е.Я. Определитель растений лесов УССР / Е.Я. Елин, С.И. 1вченко, Г.И. Мещеряков / под ред. А.Л. Бельгарда. - К. : Вид-во "Вища шк.", 1984. - 343 с.
9. Бшонога В. Первинш сукцеси техногенних ландшафтов срчаних родовищ / В. Бшонога, А. Малиновський // Пращ НТШ : зб. наук. праць. - Еколопчний зб. - 2: Еколопчш проблеми природокористування та бioрiзнoманiття Львгвщини. - Львiв : Вид-во НТШ. - 2001. - Т. VII. - С. 75-82.
10. Геник Я.В. Люовщновлення складних техногенних екосистем Львгвщини / Я.В. Геник // Вiсник Дншропетровського державного аграрного ушверситету : зб. наук. праць. - Дншропет-ровськ : Вид-во ДДАУ. - 2012. - № 1. - С. 117-120.
11. Геник Я.В. Порушеш територи Л^вщини та шляхи '¿х фiтoмелioрацiï та рекультивацiï / Я.В. Геник // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Львгв : РВВ НЛТУ Украши. - 2008. - Вип. 18.10. - С. 22-26.
12. Кучерявий В.П. Рекультиващя та фггомелюращя / В.П. Кучерявий, Я.В. Геник, А.П. Дида, М.М. Колодко. - Льв1в : Вид-во ГАФСА, 2006. - 116 с.
Генык Я.В., Заячук В.Я. Сукцессии растительности на посттехногенных территориях зоны деятельности Яворовского государственного горнохимического предприятия "Сера"
Представлены результаты исследований систематического состава, биоморфологической и экологической структуры дендрофлоры посттехногенных территорий разработки месторождений серы и серного производства. Установлены стадии естественной сукцессии растительности и охарактеризован процесс искусственного облесения склонов серного карьера и породных отвалов серного производства Яворовского государственного горно-химического предприятия "Сера".
Ключевые слова: посттехногенные территории, видовой состав растений, структура дендрофлоры, сукцессии растительности.
Henyk Ya.V., Zayachuk V.Ya. Successions of plants in post-technogenic territories of Yavoriv SMCE "Sulfur" activities
Results of research in systemic composition, biomorphological and ecological structure of dendroflora in post-technogenic territories of development of sulfur deposits and sulfur production are presented. Stages of natural succession of plants are determined and process of artificial afforestation of slopes of sulfur open-cast and dumps of sulfur production in Yavoriv State Mining and Chemical Enterprise "Sulfur" are characterized.
Keywords: post-technogenic territories, special composition of plants, structure of dendroflora, successions of plants.
