Євтушенко Е.О., Кучма Г.М.
Кривий Ріг є великим промисловим центром. Діяльність промисловості негативно впливає на стан навколишнього природного середовища, що визначається:
1) відторгненням родючих земель під гірничі відводи (копальні, кар'єри, шахти, відвали, шламосховища і т. д.);
2) порушенням природних гідрогеологічних режимів підземних і поверхневих водотоків, зневодненням великих територій, підтопленням великих площ, засоленням ґрунтів, погіршенням якості питних, ґрунтових і відкачуваних вод та ін.;
3) запиленням, загазованістю повітряного басейну і потраплянням у сферу життя людини (у води, ґрунти, повітря) шкідливих хімічних сполук важких металів, сірки, азоту, вуглеводню, оксидів заліза, кремнію та ін.
Постійне нарощування потужностей гірничо-видобувних підприємств, орієнтованих на видобування з надр лише одного заліза, призвело до утворення відвалів і хвостосховищ, які розміщуються на великих площах, раніше зайнятих родючими землями. У хвостосховищах знаходиться близько 2,5 млрд. т шламів, які займають площу 7,1 тис. га.
Проблему пиління відвалів можливо вирішити шляхом проведення біологічної рекультивації, тобто озеленення відвалів. На нашу думку, це можливо на основі вивчених екологічних особливостей літофільних угруповань кристалічних відслонень, види яких мають співставні екологічні адаптації і до умов середовища відвалів.
Метою роботи було дослідження екологічних особливостей петрофітних рослинних угруповань долини річки Кам'янка.
Використовували наступні методи дослідження: польовий (метод пробних ділянок, метод відбору зразків ґрунту для аналізу насіннєвого банку); лабораторний метод (визначення насіння з ґрунтових зразків). Встановлення екологічних особливостей проводили на основі екологічної паспортизації (за Тарасовим В. В.) та методу екоморфічного аналізу (за О.Л.Бельгардом).
Дослідження проводились на виходах кристалічних порід (пороги) поблизу р. Кам'янка в межах с. Токівське.
Досліджувані ділянки знаходяться у степовій зоні, яка представлена рівнинною територією, котра лише на заході розчленовується схилами Волино-Подільської та Придніпровської височини, а на сході - відрогами Донецького кряжа. Розчленуванню сприяє також мережа балок і долин Дніпра, Дністра, Сіверського Дінця, Південного Бугу.
Територія південної частини Криворізького регіону, де знаходиться нижня частина русла р. Кам’янка, належить до Апостолівського геоботанічного району. Апостолівський геоботанічний район типчаково-ковилових степів і рослинності залізорудних сланців займає північне крило Причорноморської низовини в басейнах р. Інгулець, Кам'янка, Базавлук. Рельєф рівнинний, міжріччі плато широкі, схили балок пологі. Ґрунтовий покрив досить одноманітний і представлений чорноземами південними, іноді в комплексі з чорноземами південними залишково-солонцюватими. На схилах поширені чорноземи південні різного ступеня змитості. Плато до їх розорювання були зайняті типчаково-ковиловими степами. Тепер вони цілком розорані. Залишки степової рослинності залишились на крутосхилах долин річок і балок. Вона під впливом спасування перебуває у дигресивному стані, переважає тонконогово-полиновий збій. Відслонення вапняків та мергелів починаються на схилах Інгульця нижче с. Широкого.
Досить своєрідна рослинність відслонень залізистих кварцитів на схилах долин річок та балок. Найбільш поширені такі види: перлівка трансільванська (Melica transsilvanica Schur.), жовтушник розлогий (Erysimum diffusum Ehrh.), молочай Сегієрів (Euphorbia segueriana Neck.), нечуйвітер отруйний (Hieracium virosum Pall.), віниччя сланке (Kochia prostrata (L.) Schrad.), очиток їдкий (Sedum arce L.) і Рупрехта (S. ruprechtii (Jalac) Omelcz.), молодило руське (Sempervivum ruthenicum Schnittsp. et C.B. Lehm.); відмічаються також папороті - пухирник ломкий (Cystopteris fragilis (L.) Bernh.), костянець волосовидний (Asplenium trichomanes L.), щитник шартрський (Dryopterix carthusiana (Vill.) H.P. Fuchs.). Індикують елювій вапняків юринея короткоголова (Jurinea brachycephala Klok.), дрік скіфський (Genista scythica Pacz.), льон тонколистий (Linum tenuifolium L.), гаплофіл (Haplophyllum suaveolens (DC) G. Don fil.) та ін. Байрачні ліси на Криворіжжі в природному стані не збереглись. У південній частині регіону вони були представлені бересклетовими карагачниками, бересклетово-чорнокленовими, кленово-ясеневими дібровами. Тут проходить межа поширення байрачних лісів в степах.
Найбільш поширеними видами деревних рослин були: дуб звичайний (Quercus robus L.), клени польовий і татарський (Acer campestre L., A. tataricum L.). У підліску та на узліссях були поширені терен колючий (Prunus spinosa L.), жостір проносний (Rhamnus cathartica L.), глід оманливий (Crataegus fallacina Klok.). У травостої переважали грястиця збірна (Dactylis glomerata L.), бугила лісова (Anthriscum sylvestris (L.) Hoffm.), яглиця звичайна (Aegopodium podagraria L.).
Особливе місце займали чагарникові степи привододілів: караганники (Caragana frutex (L.) C.Koch), мигдальники (Amygdalus nana L.), зіноватники (Camaecytisus ruthenicus (Fisch et Woloszcz. Klaskova, C. austriacus (L.) Link.), терновники (Prunus stepposa Kotov) та вишняки (Cerasus fruticosa Pall.).
Польові дослідження, проведені у 2009 р. на гранітних відслоненнях в долині р. Кам'янка, що є правою притокою р. Базавлук І-го, та р. Дніпро - ІІ-го порядку. Р.Кам'янка бере початок біля с. Милорадівка Криничанського району Дніпропетровської області, на абсолютній висоті 120 м. Приймає невелику притоку - р. Жовтеньку, яка тече на схід від Кривбасу. В геоморфологічній будові долини ріки Кам'янка виділяються заплава та одна дві надзаплавні тераси. Долина скринеподібна, симетрична та асиметрична. Ширина долини сягає 1 - 2,5 км, при середній ширині заплави 200 м є непостійною - від 2 до 0,5 км, в місцях виходів на поверхню кристалічних порід - граніту. У зв'язку з останнім поруч із с. Токівське (Апостолівський район) утворилися пороги висотою до 1 м, які шістьма лініями перетинаються неглибоке русло ріки. За морфологією долина переважно скринеподібна. Похил Кам'янки 1,3 м/км. Довжина басейну - 89 км. Гирло ріки знаходиться на висоті 60,0 м. Живлення мішане.
Еколого-таксономічна характеристика вегетуючої рослинності кристалічних відслонень р. Кам'янка виявила фітоценози, які представлені такими видами: Allium ursinum (Alliaceae); Eryngium campestre, Silaum silaus (Apiaceae); Senecio vernalis, Crepiz tertorum (Asteraceae); Myosotis arvensis (Boraginaceae); Dianthus andrzejowskianus (Caryophyllaceae); Convolvulus arvensis (Convolvulaceae); Euphorbia virgata Waldst. et Kit (Euphorbiaceae); Astragalus onobrychis (Fabaceae); Ornithogallum bouscheanum (Hyacinthaceae); Iris pumila L.(Iridaceae); Salvia nemorosa L. subsp. Tesquicola (Lamiaceae); Festuca valesiaca, Bromopsis squarrosus, Poa bulbosa (Poaceae); Ranunculus illiricus (Ranunculaceae); Potentilla pilosa Willd, Sanquisorba officinalis (Rozaceae); Verbascum phoeniceum, Veronica praecox (Scrophulariaceae).
Таксономічна характеристика флори ділянки р. Кам'янка виявила такі родини (частка участі, % від загальної кількості родин): Alliaceae (4,76); Apiaceae (9,52); Asteraceae (9,53); Boraginaceae (4,76); Caryophyllaceae (4,77); Convoevulaceae (4,76); Euphorbiaceae (4,76); Fabaceae (4,76); Hyacinthaceae (4,77); Iridaceae (4,76); Lamiaceae (4,76); Poaceae (14,29); Ranunculaceae (4,76); Rozaceae (9,52); Scrophulariaceae (9,52).
Таким чином, у складі вегетуючої рослинності виявлено 21 вид з 15 родин. Найбільше проективне покриття зафіксовано для Festuca valesiaca (60%). Найбільшу кількість видів має родина Poaceae (3 вида, 14,29% від загальної кількості видів) по 2 види (9,52%) виявлено у складі родин Apiaceae, Asteraceae, Rosaceae, Scrophulariaceae. Для інших 10 родин зафіксовано лише по 1 виду.
Проведений аналіз насіннєвих банків грунту кристалічних відслонень р. Кам'янка виявив диференціювання чисельності насіння певних видів в пробах від 1 до 89 шт. У складі латентної фази угруповань виявлено 18 видів. За зменшенням кількості насіння види формують такий ряд убування: Potentilla pilosa Willd (89); Poa bulbosa L. (69); Saponaria officinalis L. (62); Verbascum phoeniceum (56); Myosotis arvensis (L.) Hill (42); Juncus bufonius L. (31); Hypericum perforatum L. (17); Sinapis arvensis L. (15); Ajuga genevensis L. (7); Ajuga chia Schreb (6); Allium ursinum L. (3); Portulaca oleracea L. (3); Amaranthus retroflexus L. (2); Stachys neglecta Klokov (2); Trifolium pratense L. (2); Echium vulgare L. (1); Linaria vulgaris Mill. (1); Nigella arvensis L. (1).
Таким чином, у складі насіннєвих банків ґрунту виявлено 18 видів з 13 родин. Загальна кількість насіння у зразку ґрунту змінюється від 33 до 171 шт. Лише один вид Myosotis arvensis (L.) Hill. має 100% трапляння, виявлений у всіх зразках ґрунту.
Для того, щоб розкрити взаємозв'язок рослинних організмів і середовища і з'ясувати ступінь пристосування окремих фітокомпонентів до найбільш важливих елементів ценозу, необхідно, щоб схема життєвих форм допомогла охарактеризувати пристосування видів до фітоценозу (біоценозу) в цілому і до кожного із структурних елементів екотопу окремо (кліматопу, геліотопу, термотопу і т. д.).
Такі адаптації за О.Л. Бельгардом (1950, 1980) краще називати екоморфами, а не життєвими формами, бо під цими останніми найчастіше прийнято розуміти пристосування, які перш за все відбиваються в зовнішньому вигляді рослини.
Продовжуючи абстрагування окремих елементів середовища далі, можна кліматоп розчленувати на геліотоп - ділянки з однаковим світовим режимом і термотоп - ділянки з однаковими термічними умовами.
У свою чергу едатоп можна представити як єдність трофотопа і гігротопа, де під першим прийнято розуміти місцепроживання з однаковою родючістю, а під другим - ділянки з однаковим зволоженням.
Керуючись викладеними принципами, можна скласти робочу схему життєвих форм (екоморф), де перш за все демонструються пристосування видів до фітоценозу в цілому і такі екоморфи можна було б назвати ценоморфами, потім йдуть адаптації до клімату в цілому- клімаморфи, до геліотопу - геліоморфи і до термотопу - термоморфи. В основі цієї схеми знаходяться трофоморфи - пристосування до грунтової родючості і гігроморфи - пристосування до відповідних гігротопів.
Екоморфічний аналіз таксономічного складу вегетуючих рослинних угруповань виявив переважання у складі ценоморф степантів (23,81% від загальної кількості видів). Серед клімаморф найбільш поширені гемікриптофіти (76,19%), гігроморф - мезоксерофіти (57,14%), трофоморф - мезотрофи (42,86%), геломорф - геліофіти (12%).
У складі насіннєвого банку переважають види з такими екологічними характеристиками: серед ценоморф - степанти, рудеранти (по 33,33% від загальної кількості видів), серед клімаморф - гемікриптофіти (55,55%), серед гігроморф - мезоксерофіти (66,66%), серед трофоморф - мезотрофи (50,00%), серед геліоморф - геліофіти (55,55%).
Таким чином, відновлення рослинності відвалів є одним з важливих етапів біологічної рекультивації, ефективність якої залежить від використання новітніх технологій, що повинні базуватися на екологічних підходах. В цій проблематиці літофільні види природної флори з відповідними екологічними адаптаціями є тим ресурсом, який здатний прискорити та зробити економічно ефективним процеси залуження відвалів та відповідно зменшити їх негативний вплив на оточуюче середовище. Встановлені, на основі польових досліджень, рослинні угруповання скельних відслонень р. Кам'янка представлені 20 родинами з яких у складі і вегетуючої рослинності і насіннєвих банків є лише 8. Склад видів цих родин є відмінним. У екоморфічних спектрах переважають степанти, гемікриптофіти, мезоксерофіти, мезотрофи, геліофіти. Виявлено види, що проходять повний життєвий цикл на скельних екотопах, представлені у насіннєвому банку і у складі вегетуючої рослинності, і можуть бути запропоновані до використання у залуженні кар'єрно-відвальних урочищ. Такі види можуть стати основою прогнозованої і реалізованої сукцесійної схеми на основі відповідних технологічних прийомів і засобів рекультивації відвалів.
Передруковано з видання: Географічні дослідження Кривбасу. Фізична географія, економічна і соціальна географія, геоекологія, історична географія, інформаційна географія, туризм, викладання географії: Матеріали кафедральних науково-дослідних тем. Випуск 5. - Кривий Ріг: Видавничий центр, 2010 - С.36-40.
