- •Лекція № 9 екологія рослин та фітоценозу
- •Основні екологічні фактори та їх вплив на рослини. Кліматичні фактори
- •2. Едафічні умови та вплив їх на рослинний організм
- •4. Повітря як екологічний фактор
- •5. Вітер як екологічний фактор
- •7.8. Антропогенний фактор та його роль у зміні рослинного світу
- •7.9. Історичні фактори
- •Глава 8. Ординація рослинності
- •Глава 9. Фітоіндикація
7.8. Антропогенний фактор та його роль у зміні рослинного світу
Діяльність людини є одним з наймогутніших факторів, який всебічно впливає на природу. Для задоволення своїх потреб вона всебічно використовує дари природи за допомогою цілого арсеналу різноманітних методів впливу на рослини,що в багатьох випадках призводить до зміни у фітоценозах,часто необоротних.
Так, внаслідок вирубування лісів порушується екологічна рівновага екосистем. Катастрофічний вплив на рослинність справляють суцільні рубки, які спричиняються до зміни умов екотопу: нижні яруси одержують більше сонячного світла, краще прогрівається грунт, зростає сила дії вітру, посилюється занесення діаспор з навколишніх угруповань. В результаті спрощується структура угруповань, змінюється флористичний склад фітоценозів, у них зникають гігрофіти, зростає участь видів з ксероморфною структурою.
Випалювання рослинності застосовувалося з давніх часів. У такий спосіб людина звільняла від дерев ділянки лісу, на яких починала вирощувати потрібні їй культури. Травостій подекуди спалюють і зараз, щоб поліпшити якість пасовища, позбутися колючих чагарників,припинити насування лісу,знищити шкідливих комах тощо. В Степу до цього часу після збирання зернових культур спалюють стерню і післяжнивних шкідників.
Спасування рослин також проводиться від часів появи і приручення людиною травоїдних тварин. Спасування визначає розвиток рослинності на великих площах і тепер. Кожний вид тварин поїдає певний комплекс видів рослин і на певній висоті,
159
Григора І.М., Соломаха В.А.
підтримуючи цим самим збалансовані відносини в екосистемі. Разом з тим, тварини витоптують рослинність, руйнують дернину, оголюють поверхню грунту. Внаслідок спасування з травостою випадають цінні кормові злаки, бобові, різнотрав'я, а замість них з'являються нові види або розростаються аборигенні рослини, стійкі до витоптування.
За багатовікову історію людства в культуру були введені численні види рослин тропіків і помірної зони,які добиралися за врожайністю, стійкістю до збудників хвороб і шкідників, декоративністю,якістю продукції тощо. Це,зокрема, кукурудза (Zeamays), соняшник (Helianthus annuus), квасоля (Phaseolus vulgaris), гарбуз (Cucurbita реро) і томати (Lycopersicon esculentum), завезені до Європи з Америки; чай (Thea),частково капуста (Brassica), цибуля (Allium),яблуня (Malus),груша (Pyrus),абрикос (Armeniacavulgaris), апельсин (Citrus aurantium), жито (Secale), ячмінь (Hordeum), соя (Glycine),завезені з Китаю; горох (Pisum), сочевиця (Lens esculen-ta), слива (Prunus), пшениця м'яка (Triticum vulgare) і тверда (Т.durum), малина (Rubus), смородина (Ribes), аґрус (Grossularia reclinata) та інші ведуть своє походження з Передньої і Центральної Азії. І перелік таких видів можна продовжити. Всі ці види, які створюють відповідні агрофітоценози, вирощуються з метою одержання високоякісних продуктів харчування, рослинницької сировини для промислової переробки і кормів для тваринництва.
В процесі культивування їх відбувається засмічення агрофітоценозів бур'янами, внаслідок чого знижується урожай та якість одержуваної продукції. Багато зусиль докладає людина для боротьби з бур'янами. Розрізняють сегетальні і рудеральні бур'яни, які належать до археофітів і неофітів. Сегетальні бур'яни засмічують посіви зернових і просапних культур волошка синя (Centaurea cyanus), стоколос житній (Bromus secalinus), сокирки польові (Consolida arvensis), талабан польовий (Thlaspi arvense), лобода біла (Chenopodium album), зірочник середній (Stellaria media). Вони з'явилися ще в доісторичний період і створюють групу археофітів. До неофітів належать — це бур'яни латук татарський (Latuca tatarica), галінсога дрібноквіткова (Galinsoga parviflora), злинка канадська (Erigeron canadensis), вероніка персидська (Veronica persica), які поширились наприкінці XIX — початку XX ст. здебільшого у зв'язку з розвитком транспортних засобів,що полегшило не лише переїзди на будь-які відстані,а й занесення в найвіддаленіші куточки світу діаспор різних видів рослин. Рудеральні бур'яни ростуть поблизу житла людини та на засмічених і добре угноєних ділянках.
Характерною особливістю бур'янів є висока спеціалізація,
160
Основи фітоценології
щ засмічують посіви певних культур, пристосовуючись до біологи їх розвитку та агротехніки.
Одним з антропогенних факторів, які істотно впливають на екологічні умови місцезростання, є меліорація, тобто докорінне поліпшення умов грунтів для підвищення їхньої родючості. До меліорації належать: осушення і зрошення земель, регулювання річок та поверхневого стоку вод, закріплення пісків і ярів тощо. Внаслідок меліоративних робіт радикально змінюються параметри екотипу, видовий склад фітоценозів тощо, відбуваються сукцесійні процеси.
В процесі виробництва матеріальних благ людина використовує техніку. її переваги перед ручною працею незаперечні, однак при надмірному технічному навантаженні без урахування можливостей екосистем до самовідновлення руйнівні потенції такого впливу поступово, але неминуче, наближатимуть екологічну катастрофу на Землі.
Небезпеку для екосистем становлять пестициди — хімічні речовини, які використовуються для боротьби зі шкідливими організмами: боротьби з бур'янами (гербіциди), комахами (інсектициди), кліщами (акарициди), грибами (фунгіциди) тощо. Пестициди пригнічують або знищують ці організми, однак при систематичному застосуванні ці хімічні сполуки накопичуються в грунті,що спричиняє до порушення функціональної єдності живих організмів або їхніх угруповань та середовища існування. Зокрема, внаслідок застосування пестицидів поряд із шкідниками гине значна частина корисної фауни (бджоли, джмелі, інші комахи-запилювачі).
Внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС.що сталася в 1986 p., в атмосферу потрапив радіоактивний пил,були забруднені грунт, вода, повітря, екосистеми культурної та дикорослої рослинності, звідки радіонукліди поглинаються рослинами і акумулюються у надземній фітомасі лісів, боліт, лук, що позначається на якості рослинної продукції, яка використовується як корм, добриво чи будівельний матеріал. Велика кількість радіонуклідів виявлена в кореневмісному шарі (завтовшки 10-12 см) грунту, у тому числі такі небезпечні для здоров'я людини,як '37Cs,90Sc,40K,'27J,210Po,239Pu,
Майже 10% загального фонду сільськогосподарського землекористування України (а це 3,5-4,0 млн. га) зазнали радіоактивного забруднення вище гранично припустимої норми (0,37x1010 Бк/км2, або 1 Кі/км2). Радіоактивним пилом, який потрапив в атмосферу, були забруднені грунт, вода, повітря тощо. Що ж до шкідливих організмів, то чимало видів бактерій, грибів,
161
Григора І.М., Солом ах а В.А.
комах, бур'янів набули стійкості, тобто при систематичному застосуванні пестицидів ефективність їхньої дії знижується, тим часом як забруднення ґрунтових і водних екосистем підвищується.
Значних змін зазнають наземні та водні екосистеми від кислотних дощів, в яких, в результаті взаємодії ангідриду сірки та окислів азоту з вологою, з'являються сірчана і азотна кислоти. Випадаючи на землю, вони призводять до усихання і навіть загибелі рослин, прискорюють вивітрювання порід, спричинюють підвищення вмісту токсичних металів у ґрунтових і водних екосистемах.
Рослини шляхом кореневого живлення поглинають їх з грунту й акумулюють у надземній частині, бульбах і цибулинах.
У деревних порід і плодово-ягідних культур багато радіоактивних речовин осідає на листках (і в подальшому адсорбується кутикулою та клітинною оболонкою), а також нагромаджується в лісовій підстилці (внаслідок розкладу опалого листя). Оскільки в поверхневих шарах грунту вміст радіонуклідів більший, ніж у глибинних шарах, то й рослини, які мають поверхневу кореневу систему наприклад,ялина (Рісеа),береза (Betuia),виносять з грунту більше радіонуклідів, ніж рослини зі стрижневою кореневою системою сосна (Pinus), модрина (Larix) тощо. Це треба враховувати при створенні агрофітоценозів та введенні в культуру нових рослин на забруднених територіях.
Під впливом радіоактивного забруднення істотно змінюються рослинні угруповання, котрі беруть на себе роль фільтратора при горизонтальному розсіюванні радіоактивних речовин. У І зоні, де щільність радіоактивного забруднення становить 40 Кі/км2 і більше,за постановою уряду України проведено відселення жителів у безпечні райони, внаслідок чого припинилось екстенсивне господарське використання природних рослинних ресурсів. В результаті своєрідного мораторію в рослинному покриві регіону відбуваються помітні демутаційні зміни різних типів рослинності.
Я.П. Дідух виділив три стадії демутації (відновлення природної рослинності на місці порушеної): піонерно-різнотравну, злакову і лігнозно-субклімаксову; в II зоні, де щільність радіоактивного забруднення дорівнює 15-40 Кі/км2, а господарська діяльність людини з 1986 р. припинилась, сформувалася злакова стадія з пануванням пирійних фітоценозів, а в^місцях відселення жителів 1990-1991 pp. — піонерно-різнотравні угруповання. Зважаючи на різнотипність рослинності та різні ступені радіоактивного забруднення, вчені прогнозують подальші зміни рослинності, тваринного світу, грунтів, які відбуватимуться за багатьма напрямками, що зрештою, можливо,
162
Основи фітоценології
дозволить включити у фонд землекористування насамперед землі I1HV зон, на яких щільність радіоактивного забруднення становить відповідно 5-15 та 1-5 Кі/км2.
Сублетальні дози радіації спричиняють до нагромадження радіонуклідів у рослинах в такій кількості, що виникає внутрішнє опромінення організмів, а це, в свою чергу, призводить до морфологічних, фізіолого-біохімічних та генетичних летальних змін. Крім того, спостерігається загальне зменшення чисельності бактерій, актиноміцетів, цвілевих грибів, нітрифікуючих і целюлозоруйнівних мікроорганізмів у ризосфері деревних і трав'янистих рослин.
