Анотація до роботи:

Дідур О. О. Біогеоценотичні властивості вільхових лісових екосистем південного сходу України (відновлення, управління, раціональне використання). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.16 – Екологія. Дніпропетровський національний університет. – Дніпропетровськ, 2006.

Дисертація присвячена комплексному дослідженню вільхових лісів південного сходу України. Визначено рівні залягання ґрунтових вод різних типів ольсів та їх хімізм. Наведено дані щодо макро- та мікроморфологічних, водно-фізичних і фізико-хімічних властивостей досліджених вільшаників. З’ясовано особливості взаємодії листяного опада і ґрунтів вільхових біогеоценозів у лабораторному експерименті. Охарактеризовано флору і рослинність, особли-вості ґрунтової альгофлори та ґрунтово-підстилкової фауни вільшняків. Проведено екоморфічний аналіз рослинності різних типів вільшняків. Визначено масштаби утворення у різних типах вільхових лісів жовен на коренях вільхи чорної. Наведено список рідких рослин та видів, що зникають. Запропоновано рекомендації щодо відновлення, управління та раціонального використання вільхових лісів у південно-східній частині України.

1. Для території південного сходу України нами визначено чотири типи вільхових біогеоценозів: короткозаплавний ольс із сирим великотрав’ям, короткозаплавний ольс із болотним великотрав’ям, березовий ольс із сирим великотрав’ям на арені, довгозаплавний ольс із сирим великотрав’ям.

2. У ценоспектрі екоморф ольсів Присамар’я Дніпровського переважають палюданти і сильванти. Характерним є наявність рудеральних елементів, що свідчить про певний антропогенний вплив на рослинний покрив ольсів. Серед геліоморф домінують геліосціофіти, сціофіти, сціогеліофіти, серед гігроморф – ультрагігрофільні, гігрофільні і мезогігрофільні, гігромезофільні і мезофільні види. Складені екологічні спектри свідчать про моноценотичність цих лісових біогеоценозів та їх достатньо високу життєвість.

3. У досліджених вільхових екосистемах визначено наступні типи ґрунтотворення як результуюча роботи взаємозв’язку біогеоценозу з ґрунтами:

– заплавний алювіальний дерновий шаруватий насичений багатогумусовий ґрунт (короткозаплавний ольс із сирим великотрав’ям, ділянка 210 А);

– дерново-боровий напівгідроморфний контактно-глеєватий неповнорозвинутий нескипаючий малопотужний ґрунт (короткозаплавний ольс із сирим великотрав’ям, ділянка 210 Б);

– дерново-боровий гідроморфний ґрунтово-глеєватий ґрунт (березовий ольс на арені із сирим великотрав’ям, ділянка 210 В);

– заплавний алювіальний болотний мулкувато-глеєвий насичений ґрунт (ольс із болотним великотрав’ям, ділянка 210 Г).

4. У досліджених вільхових біогеоценозах режим рівня залягання ґрунтових вод коливається в межах від 0 (ольси притерасної заплави) до 1,1 м (ольси на арені) від денної поверхні. Досліджувані води є прісними. Мінімальні значення мінералізації характерні для ґрунтових вод аренних місцеіснувань, а максимальні – для короткозаплавного ольсу з болотним великотрав’ям. Вимірювання розчиненого кисню в досліджуваних ґрунтових і приповерхневих водах вільхових біогеоценозів показали його відсутність, що свідчить про силь-не споживання кисню ґрунтовою біотою та кореневими системами рослин.

5. Установлено, що верхні біогеогоризонти ґрунту вільхових екосистем мають значну кількість нерозкладеної органічної речовини, сильно гумусовані, пухкі та розсипчасті. Нижні шари дуже щільні, мають брилову структуру або вони зовсім безструктурні. Це зумовлює високу еколого-біохімічну активність біоти у верхніх шарах ґрунту. Потужність лісової підстилки

6. З’ясовано, що для мікроморфологічної організації гумусових горизонтів характерними є плазмено-дрібнопилувата елементарна мікробудова, гумусово-глиниста плазма, рухомість глинистої речовини й утворення анізотропних внутрішньопорових кутан у горизонті 20–30 см, формування гумусу типу муль. Униз по профілю збільшується щільність мікроскладання досліджуваних шарів ґрунту, а також змінюється загальний уміст та особливості трансформації рослинних залишків, що відображає екологічну специфіку існування вільхових біогеоценозів.

7. У груповому складі гумусу ґрунтів досліджених біогеоценозів присутні всі його типи, за С. В. Зонном: гуматний, Ca-тип; гуматно-фульватний,
H–Ca-тип; фульватний, H–Fe-тип; фульватно-гуматний, Ca-тип. Верхні гори-зонти (0–20 см) характеризуються як багатогумусові.

8. Значення ступеня насиченості обмінними основами ґрунтів вільшняків коливаються у межах від 28,3 до 99,5 %. 82 % усіх досліджених зразків насичені основами зі значеннями від 80 до 99 %. Серед обмінних катіонів переважає кальцій.

9. Аналіз умісту доступних для живлення рослин форм хімічних сполук азоту, калію і фосфору показав, що ґрунти притерасного ольсу із болотним великотрав’ям найбільш забезпечені цими формами сполук порівняно з іншими дослідженими типами вільхових біогеоценозів. «Живильна» цінність ґрунтів довгозаплавного ольсу із сирим великотрав’ям (заплава р. Дніпро) виявилася найгіршою.

10. На основі порівняльного екологічного аналізу стосовно агрегатного складу і водостійкості ґрунтів вільхових екосистем доведено, що ґрунти вільш-няків порівняно з ґрунтами заплави р. Самари Дніпровської і чорноземами мають найнижчі значення вмісту агрегатів фракції 2–0,5 мм.

11. Досліджено вплив співвідношення розкладання і мінералізації листяного опаду на катіонообмінні властивості ґрунтів вільхових біогеоценозів у лабораторних умовах. Доведено, що при розкладанні листяного опада дуба звичайного залежно від маси опаду дубу і полива збільшується або зменшується вміст обмінного кальцію в ґрунті. Подібний ефект спостерігається при більш тривалому розкладанні опаду листя дубу на поверхні ґрунту.

12. Екологічні дослідження флори ольсів виявили 81 вид, що належить до 68 родів і 40 родин. Співвідношення систематичних груп вищого рангу у флорі досліджених ольсів наступне: відділ Polypodiophyta – 2 види (2,5 % від загальної кількості видів): Magnoliophyta – 79 (97,5 %) видів, з них клас Magnoliopsida представлений 58 видами, a Liliopsida – 21 видом. Співвідношення однодольних до дводольних складає 1:2,8. Провідними родинами флори вільшняків є Росеае – 9 видів (11,1 %), Lamiaceae – 8 (9,9 %), Суреrасеае – 7 (8,6 %), Аріасеае – 5 (6,2 %), Rosaceae – 4 видів (4,9 %), родини Caryo-phyllaceae і Primulaceae містять по три види (3,7 %).

13. Для діагностики стану вільшняків проведено аналіз водоростей, а саме: у ґрунтах різних типів вільшняків виявлено 64 види водоростей з 6 відділів. Установено, що основу водоростевих альгоугруповань складають вологолюбні, тіньовитривалі види, які найбільш часто зустрічаються в лісових і лучних фітоценозах більш північних зон. Головну роль у водоростевих угрупованнях вільшняків відіграють представники Chlorophyta (зелені), Xanthophyta (жовтозелені), які разом із деякими Bacillariophyta (діатомові) формують

комплекси домінантів. Альгофлора вільхових біогеоценозів характеризується переважанням в екологічному спектрі типових ґрунтових видів водоростей
(86 %).

14. Подальше поглиблення оцінки лісорослинних умов вільшняків поля-гало у виявленні мікоризи у вільхи клейкої. Так, у середньому на 1 м² ґрунту короткозаплавного ольсу із сирим великотрав’ям припадає 53,5 г повітряно-сухої маси жовен (бульбочок з мікроорганізмами, що засвоюють азот з повітря), або 535 кг/га, а на 1 м² ґрунту березового ольсу із сирим великотрав’ям на арені – 22,2 г, або 222 кг/га. Це створює позитивні екологічні умови для розвитку ґрунтової біоти і рослин.

15. Зооекологічна діагностика ґрунтово-підстилкового комплексу виявила, що найбільша кількість видів ґрунтово-підстилкових безхребетних як важливого структурного елемента вільхових екосистем, що знайдені у короткозаплавному ольсі із сирим та болотним великотрав’ям, а також у березовому ольсі на арені, припадає на ряди Coleoptera, Stylommatophora, Julida, Hymenoptera і Aranea. Найбільша кількість особин розмірних груп 2,0–3,9 мм; 4,0–7,9 мм; 8,0–15,9 мм; 16,0–31,9 мм характерна для короткозаплавного ольсу із болотним великотрав’ям. Максимальна кількість особин, що трапляються у цьому типу лісу, відповідає розмірній групі 8,0–15,9 мм. За трофічними групами домінують сапрофаги.

Таким чином, незважаючи на явну географічну та відносну екологічну невідповідність, в умовах південного сходу України формується значне біорізноманіття екологічних типів вільхових біогеоценозів. У специфічних еколого-гідрологічних умовах Степу виникають своєрідні типи ґрунтів із властивими мікроморфологічними, фізико-хімічними особливостями як результат дії складних біогеоценотичних процесів у заплавах та на арені. Екоморфічна паспортизація фітоценозу підтвердила домінування у вільшняках лісових та болотних видів і дозволила стверджувати про високу життєвість вільхових екосистем та розробити прикладні рекомендації щодо відновлення та охорони унікальних залишкових оазисів природи – вільшняків у жорстких умовах південного сходу України.

Публікації автора:

1. Дидур О. А. Динамика выщелачивания химических элементов из листо-вого опада Alnus glutinosa и Quercus robur в эксперименте // Питання степового лісознавства та лісової рекультивації земель. – Д.: ДНУ, 2002. – С. 65-70.

2. Дидур О. А. Ольшатники как компонент степных лесных биогеоценозов // Екологія та ноосферологія. – 2002. – Т. 12, № 3-4. – C. 129-133.

3. Дидур О. А. Модельные исследования трансформации органического вещества ольшанниковых биогеоценозов // Ґрунтознавство. – 2002. – Т. 2,
№ 1-2. – С. 108-113.

4. Дідур О. О. Оцінка азотного режиму ґрунтів вільшняків Присамар’я Дніпровського // Ґрунтознавство. – 2003. – Т. 4, № 1-2. – С. 118-121.

5. Дидур О. А. Экологические особенности взаимодействия листового опада и почв ольховых биогеоценозов в эксперименте // Екологія та ноосферологія. – 2003. – Т. 14, № 3-4. – C. 98-103.

6. Дідур О. О. Особливості катіоно-обмінної здатності ґрунту вільхових екосистем Присамар’я Дніпровського // Наук. вісник Чернівецького ун-ту.
Вип. 194. Сер. Біологія. – Чернівці: Рута, 2004. – С. 181-187.

7. Дидур О. А. Прочность агрегатов и агрегатный состав почв ольховых биогеоценозов юго-востока Украины (на примере ольховых лесов Присамарья Днепровского) // Ґрунтознавство. – 2004. – Т. 5, № 1-2. – С. 128-137.

8. Дидур О. А. Катионообменные особенности и гумусовое состояние почв ольховых биогеоценозов // Ґрунтознавство. – 2004. – Т. 5, № 3-4. – С. 98-109.

9. Мальцева І. А., Дідур О. О. Ґрунтові водорості вільхових біогеоценозів Присамар’я Дніпровського // Екологія та ноосферологія. – 2004. – Т. 15,
№ 1-2. – C. 59-66.

10. Дидур О. А. Гидрологические особенности ольшанников юго-востока Украины (на примере ольcов Присамарья Днепровского) // Екологія та ноосферологія. – 2005. – Т. 16, № 1-2. – C. 105-110.

11. Дидур О. А. Материалы к биогеоценологическому исследованию ольшанников Присамарья // Проблеми фундаментальної та прикладної екології: Матеріали 2 Міжнар. наук. конф. 20-21 грудння 2000 р., м. Кривий Ріг. – Кривий Ріг: КДПУ, 2000. – Ч. 1. – С. 80-81.

12. Мирзак О. В., Дидур О. А. Особенности ольхового почвообразования в природных и урбанизированных условиях // Матеріали 11 з’їзду Українського ботанічного товариства, Харків, 25-27 вересня 2001 р. – Х., 2001. – С. 246-247.

13. Дидур О. А. К вопросу об исследовании энтомофауны в лесных под-стилках ольховых биогеоценозов // Структура и функциональная роль живот-ного населения в природных и трансформированных экосистемах: Тезисы
1 Междунар. науч. конф., Днепропетровск, 17-20 сент. 2001 г. – Д.: ДНУ, 2001. – С. 65-66.

14. Дидур О. А., Тупика Н. П. О темпах распада листьев свежего опада в зависимости от факторов среды // Екологія кризових регіонів: Тези доповідей Міжнар. конф., Дніпропетровськ, 17-20 вересня 2001 р. – Д.: ДНУ, 2001. – С. 65.

15. Дидур О. А. Особенности распределения гумуса в почвах ольховых биогеоценозов // Проблеми екології та екологічної освіти: Матеріали 1 Міжнар. наук. конф. – Кривий Ріг: I. B. I., 2002. – С. 131-132.

16. Дидур О. А. Особенности корреляционных взаимоотношений обмен-ных оснований и гумуса ольховых биогеоценозов // Проблеми екології та екологічної освіти: Матеріали 2 Міжнар. наук.-практ. конф. – Кривий Ріг, 2003. – С. 113-114.

17. Дидур О. А. Экологические особенности использования ольхи черной в лесной рекультивации // Оптимізація агроландшафтів: раціональне використання, рекультивація, охорона: Матеріали Міжнар. наук.-практ. конф.
2-4 червня 2003 р., Дніпропетровськ–Орджонікідзе. – Д., 2003. – С. 181-182.

18. Дидур О. А. Ольшаники как компонент естественных лесов юго-востока Украины // 5 Всеукр. наук.-практ. конф. “Біосферно-ноосферні ідеї
В. І. Вернадського та еколого-економічні проблеми розвитку регіонів”: Тези доповідей. – Кременчук: КДПУ, 2005. – С. 76-77.

19. Дидур О. А. Экофизиологические особенности роста и развития ольхи клейкой // Сучасні проблеми фізіології та інтродукції рослин: Матеріали Всеукр. наук.-практ. конф. до 90-річчя від дня народження проф. О. Ф. Михайлова. – Д.: ДНУ, 2005. – С. 69.

20. Дидур О. А. Фонд нитратного азота в почвах ольховых биогеоценозов // Типологія лісів степової зони, їх біорізноманіття та охорона: Тези доповідей Міжнар. конф. – Д.: ДНУ, 2005. – С. 51-53.

21. Дідур О. О., Кучеревська Т. В. Систематична структура рослинного покриву вільшняків Присамар’я Дніпровського // Проблеми збереження, відновлення та збагачення біорізноманітності в умовах антропогенно зміненого середовища: Матеріали міжнар. наук. конф. – Кривий Ріг, 2005. – С. 88-89.

22. Дидур О. А. Степень насыщенности, емкость катионного обмена и гумусовое состояние почв ольховых экосистем юго-востока Украины // Экология и биология почв: Материалы Междунар. науч. конф. – Ростов-на-Дону, 2005. – С. 157-158.

23. Кононенко С. В., Дідур О. О. Особливості розподілу гумусу у ґрунтах аренних і заплавних біогеоценозів Присамар’я Дніпровського // Екологічні дослідження у промислових регіонах України: Матеріали Всеукр. наук.-практ. конф. – Д., 2005. – С. 23-24.