Анотація до роботи:

Бондарєва Л.М. Популяції ценозоутворюючих видів злакових рослин на заплавних луках р. Сули в її верхній та середній течії (Сумська область). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.05 – ботаніка. – Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України, Київ, 2005.

Дисертація присвячена вивченню популяційної структури семи ценозоутворюючих видів лучних злаків: Dactylis glomerata L., Festuca pratensis Huds., Phleum pratense L., Deschampsia cespitosa (L.) P. Beauv., Alopecurus pratensis L., Elytrigia repens (L.) Nevski., Bromopsis inermis (Leyss.) Holub. за умов пасовищної, фенісиціальної та рекреаційної дигресії. Дослідження проведено на заплавних луках р. Сули в межах Сумської області (лісостепова зона). В цьому регіоні виявлено 386 видів трав’янистих судинних рослин 50 родин. Із них 15 мають статус рідкісних та тих, що потребують охорони. На основі фенологічних спостережень показано, що у досліджуваних видів злаків за градієнтами антропогенної трансформації лучних фітоценозів спостерігались зміщення термінів проходження фенофаз. На фоні пасквального та фенісиціального градієнтів описано закономірності сезонної динаміки надземної зеленої фітомаси, загальної кущистості та площі листкової поверхні. Досліджувані злаки дещо змінювали вікову структуру популяцій при пасквальних і ще менше при фенісиціальних навантаженнях, хоча в цілому їх вікові спектри стійко зберігали свої особливості. Віталітетна структура популяцій, навпаки, статистично достовірно змінювалась за пасквальним, фенісиціальним та рекреаційним градієнтами. У всіх досліджуваних рослин, крім D. cespitosa, популяції переходили від категорії процвітаючих до рівноважних та депресивних із відповідним зниженням індексу якості Q. В цілому реакція різних видів злаків (у межах їх досліджуваної групи) на різні форми користування лучними угрупованнями була суто індивідуальною. Розроблені пропозиції щодо охорони заплавних лук р. Сули та оптимізації системи їх господарського використання.

1. У районі дослідження на заплавних луках р. Сули зареєстровано 386 видів судинних трав’янистих рослин 50 родин, найбільш чисельними з яких виявилися: Poaceae - 53 види (13,7 %), Asteraceae - 47 видів (12,2 %) та Cyperaceae – 29 видів (7,5 %). Із загальної кількості видів флори переважали: гемікриптофіти (63,5 %), стрижнекореневі форми (39,4 %), довгокореневищні (20,2 %), з мезофітною екологією (33,2 %), із євроазіатським типом ареалу (39,9 %). Виявлено 15 рідкісних та тих, що потребують охорони, видів рослин.

2. Лучна рослинність регіону дослідження представлена справжніми, остепненими, болотистими та торф’янистими луками, які різною мірою трансформовані внаслідок випасання, сінокосіння та рекреації. На основі еколого-флористичної класифікації виділено 34 формації лучної рослинності. У південній частині регіону виявлено ділянки із засоленими ґрунтами, на яких формуються фітоценози за участю галофітних видів.

3. На основі фенологічних спостережень показано, що за градієнтами антропогенної трансформації лучних фітоценозів середні зміщення фенофаз у порівнянні із базовими ключовими ділянками (БКД) складали: у D. glomerata - 2,6 ± 0,17, F. pratensis - 2,8 ± 0,31, P. pratense - 2,6 ± 0,35, D. cespitosa - 3,1 ± 0,36, A. pratensis - 3,5 ± 0,34, E. repens - 3,7 ±0,31, B. inermis - 4,3 ± 0,40. Нещільнодерновинні злаки більш стійко зберігали типові феноритми, ніж довгокореневищні.

4. Сезонна динаміка надземної фітомаси, загальної кущистості та величини листкової поверхні індивідуальна у кожного з досліджуваних видів злаків і специфічна в залежності від типу градієнта. Найбільш суттєво знижували показники росту та формоутворення всіх злаків, крім D. cespitosa, перевипасання та нерегульовані сінокосіння.

5. Криві статистичного розподілу основних морфопараметрів на БКД мали позитивну асиметрію (А = +1,6... +6,2). На градієнтах випасання, сінокосіння та рекреації значення коефіцієнтів асиметрії зменшувалися до нуля, а в ряді випадків ставали негативними, що свідчить про „вирівнюючу” дію на злаки таких навантажень.

6. За пасквальним, фенісиціальним та рекреаційним градієнтами відбувалися суттєві зміни продуктивної кущистості та репродуктивного зусилля злаків. На відміну від D. cespitosa інші злаки демонстрували зменшення цих показників репродуктивної сфери. Пасквальний градієнт зменшував продуктивну кущистість у середньому до 39,9 % від БКД. Найстабільніше вона зберігалась у F. pratensis, найбільше зменшувалася в D. glomerata. На фенісиціальному градієнті продуктивна кущистість знижувалася в середньому до 63,0 %, тобто у 1,7 раза менше, ніж при випасанні. Найнижчі показники продуктивної кущистості на цьому градієнті були зареєстровані у P. pratense та B. inermis. Репродуктивне зусилля шести видів злаків на трьох досліджуваних градієнтах відповідно складало 42,1 %, 62,4 % та 44,6 % від значення на БКД.

7. За градієнтами антропогенної трансформації лук у шести видів злаків зменшувалося проективне покриття, яке статистично достовірно корелювало із запасом надземної фітомаси. Це дало можливість запропонувати систему регресійних рівнянь, що дозволяють оцінювати запаси злакового корму на різних ділянках лук за величиною їх проективного покриття.

8. Уточнено ознаки вікових станів семи досліджуваних видів злаків з універсальним поділом онтогентичного циклу на дев’ять основних етапів. Уперше розроблено модель, що дозволяє об’єктивізувати належність конкретної популяції до однієї із вікових категорій. Якщо догенеративних особин більше 38,3 %, то популяція із 95-відсотковою статистичною достовірністю належить до категорії інвазійних, якщо постгенеративних особин більше, ніж 27,2 %, вона класифікується як регресивна. Категорія нормальних популяцій визначається як досить широка: вона може бути неповночленною, але повинна містити генеративних особин не менше 28,3 %. У вікових спектрах досліджуваних злаків за градієнтами антропогенної трансформації фітоценозів не спостерігалося закономірних однонапрямлених змін, але помічено, що пасквальні навантаження більшою мірою викликають зміни вікових спектрів популяцій.

9. Нормальні вікові популяції злаків на заплавних луках р. Сули за різних умов існували з проективним покриттям від 2 – 5 до 55 %. Інвазійні популяції мали вужчий діапазон властивого їм проективного покриття – від 2 – 5 до 40 %, а ще вужчий –– регресивні, від 2 – 5 до 10 – 12 %. Таким чином, лучні злаки в популяціях різної вікової категорії мали неоднакову верхню межу проективного покриття, яка найбільша в нормальних, і зменшується від інвазійних до регресивних популяцій.

10. Для семи видів злаків уперше встановлені ознаки, що детермінують віталітет їх особин. Для дерновинних та короткокореневищно-дерновинного злаку такими ознаками виявилися: надземна зелена фітомаса, розмір листкової поверхні та продуктивна кущистість. Для кореневищних злаків – надземна зелена фітомаса, розмір листкової поверхні, висота пагонів.

11. Віталітетна структура популяцій злаків статистично достовірно змінювалася за пасквальним, фенісиціальним та рекреаційним градієнтами. У шести видів

злаків переходили із категорії процвітаючих до рівноважних та депресивних із відповідним зниженням індексу якості Q. У D. cespitosa при цьому індекс якості зростав від 0,300 на БКД до 0,4584, 0,3750 та 0,3750 на останніх ступенях відповідних градієнтів, що супроводжувалося зміною статусу популяцій із рівноважних на процвітаючі. Встановлено індивідуальну стійкість віталітетної структури популяцій злаків до різних типів та ступенів антропогенних навантажень.

12. Основними ознаками критичного стану лучних злаків за умов надмірної господарської експлуатації виявилися: а) неповночленні правосторонні вікові спектри популяцій, б) віталітетні спектри популяцій із індексом якості нижчим за 0,15, в) низька щільність рослин у межах їх популяційного поля, г) інсуляризованість популяційних полів, д) зниження проективного покриття злаків нижче за встановлені в ході дослідження критичні рівні.

13. На основі проведеного дослідження із метою охорони заплавних лук р. Сули створено ботанічний заказник місцевого значення „Засулля” та подано обґрунтування створення ще одного заказника.

Публікації автора:

1. Бондарєва Л.М. Структура популяцій кормових злаків на заплавних луках р. Сули за умов пасовищної дигресії // Український ботанічний журнал. - 2004.- Т. 61, №4. - С. 21-29.

2. Бондарєва Л.М., Злобін Ю.А. Популяції Hypericum perforatum на північному сході України // Український ботанічний журнал. – 2001. - Т.58, №1. С. 21-26.

3. Злобин Ю.А., Бондарева Л.Н. Еколого-ценотическая характеристика и продуктивность Hypericum perforatum на Северо-Востоке Украины (Сумская область) // Растительные ресурсы. 2000. - Т.36, вып. 3. - С. 26-33.

4. Злобін Ю.А., Бондарєва Л.М. Вузлові проблеми екологічної конверсії сільськогосподарського виробництва // Курс лекцій з екології.- Суми: СОД, видавництво “Козацький вал”, 2000. - С. 85-92.

5. Бондарєва Л.М. Порівняльний аналіз популяцій звіробою звичайного в Сумській області // Зб. наук. праць СДПУ „Біологічні науки”. - Суми, 1999. – С - 57-62.

6. Злобін Ю.А., Бондарєва Л.М. Поняття про екологічну нішу у сучасній популяційній екології рослин // Вісник СДАУ.- Суми, 2000.- Вип. 4. С. 272-276.

7. Бондарєва Л.М. Морфометричне дослідження стану Phleum pratense L. та Alopecurus pratensis L. на заплавних луках р. Сули // Матеріали ХІ з‘їзду УБТ. – Харків, 2001.- С. 44-45.

8. Бондарєва Л.М., Злобін Ю.А. Екологічний імператив у луківництві // Сборник трудов международной научно-практической конференции “Межрегиональные проблемы экологической безопасности. – Суми, 2002. - С. 65-68.

9. Бондарева Л.Н. Закономерности трансформации репродукции Alopecurus pratensis L. на эколого-ценотических градиентах // Биология – наука ХХІ века: Пущинская школа-конференция молодых учёных (Пущино, 2002) // Сборник те-зисов. - Тула: изд-во Тул. гос. пед. ун-та им. Л.Н. Толстого. – 2002 – Т. 2. - С.24.

10. Бондарева Л.Н. Устойчивость популяций луговых кормовых злаков к пастбищным и сенокосным нагрузкам // Материалы VIII Международной научной єкологической конференции. – Белгород, 2004.- С. 24-25.

11. Бондарєва Л.М. Феноритми злаків заплавних лучних угруповань в умовах пасквальних та фенісиціальних навантажень // Збірник праць Всеукраїнської конференції молодих вчених „Сучасні проблеми екології”. – Запоріжжя, 2004. – С. 54-58.

12. Силенко О., Кошелєв Д., Злобін Ю.А., Бондарєва Л.М. Екологія популяцій Phleum pratense L., F. pratensis L. на заплавних луках верхньої течії р. Сули в умовах різ-них режимів використання лучних угруповань // Матеріали науково-практичної конференції викладачів, аспірантів та студентів СНАУ. – Суми, 2002. - С. 22-23.

13. Кошелєв Д., Злобін Ю.А., Бондарєва Л.М. Біопродуктивність ценозоутворюючих видів злакових рослин на заплавних луках р. Сули в умовах їх пасовищного вико-ристання // Матеріали науково-практичної конференції викладачів, аспірантів та студентів СНАУ. – Суми, 2004. - С.37.

14. Бондарєва Л.М., Бєлан С. Насіннєве розмноження довгокореневищних злаків на пасовищах заплавних лук р. Сули // Матеріали науково-практичної конференції викладачів, аспірантів та студентів СНАУ. – Суми, 2004. - С. 38-39.

15. Силенко О., Бондарєва Л.М. Репродуктивний потенціал Phleum pratense L. в умовах пасовищного користування заплавними луками // Матеріали науково-практичної конференції викладачів, аспірантів та студентів СНАУ. – Суми, 2004. - С. 40-41.