Фітоіндикація екологічних режимів техноземів Нікопольського марганцеворудного басейну

Подпрятова Н. О. Фітоіндикація екологічних режимів техноземів Нікопольського марганцеворудного басейну. – Кваліфікаційна наукова робота на правах рукопису.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 101 – екологія. – Мелітопольський державний педагогічний університет імені Богдана Хмельницького, Запоріжжя, 2026.
У дисертації представлено дані про біорізноманіття рослинного покриву техноземів, які утворилися в результаті тривалої рекультивації земель, порушених внаслідок відкритих гірничих робіт на території Нікопольського марганцеворудного басейну. Для аналізу екологічної структури рослинних угруповань був застосований екоморфний підхід. Було виявлено високий рівень видового багатства рослинних угруповань. Таксономічний склад флори відтворює структури, типові для регіональної флори. В ценоморфному аспекті в угрупованнях переважають степанти та редуранти. Також було наведено оцінку умов вологості, трофності та освітленості едафотопів на основі екоморфної структури рослинних угруповань.
У праці також перевіряються такі гіпотези: 1) динаміку рекультиваційного процесу можна відстежувати за допомогою індексів природності та гемеробності; 2) на початкових етапах рекультивації перевагу має індекс гемеробності через його вищу чутливість у цьому діапазоні рівнів антропогенної трансформації.
У дослідженні встановлено кореляційний зв’язок між показниками гемеробності рослинності та фізичними властивостями техноземів, що обґрунтовує доцільність використання гемеробності як індикатора ступеня відновлення порушених екосистем у процесі їх рекультивації. За рівнями антропогенної трансформації рослинні угруповання були диференційовані на бета-, альфа-еугемеробні, полігемеробні та метагемеробні.
Виявлено, що варіабельність фізичних властивостей техноземів пов’язана зі співвідношенням рівнів гемеробності рослинних угруповань. Зменшення ступеня гемеробності супроводжується підвищенням електропровідності ґрунту, зниженням його пенетраційного опору та трансформацією агрегатної структури. Отримані результати підтверджують інформативність гемеробності рослинних угруповань як надійного фітоіндикатора відновлення екосистем під час рекультивації.
В результаті тривалого спонтанного заростання на рекультивованих ділянках сформувався рослинний покрив, загальне таксономічне різноманіття якого налічує 133 види судинних рослин. З метою моніторингу динаміки рекультивації та розрахунку індексів антропогенної трансформації була сформована вибірка діагностичних видів-індикаторів, що налічує 70 видів судинних рослин. Індивідуальний індекс гемеробності діагностичних видів змінювався від 12 до 100 балів, при цьому середньозважена гемеробність угруповань становила 85,0 ± 0,22. Проєктивне покриття становило 22,0 ± 0,30 %. На одній пробній ділянці виявлено 8,4 ± 0,1 виду рослин. Аналіз синоптичної фітосоціологічної таблиці показав, що рослинний покрив рекультивованої ділянки представлений дев’ятьма асоціаціями з класів рослинності Artemisietea vulgaris та Stellarietea mediae. Найнижчий рівень гемеробності виявлено в угрупованні Cirsio-Lactucetum serriolae. Середній рівень гемеробності виявлено для асоціацій Medicagini lupulinae-Agropyretum repentis, Ambrosio artemisiifoliae-Cirsietum setosi та Carduo acanthoidis-Onopordetum acanthi. Найвищий рівень гемеробності виявлено для асоціацій Agropyretum repentis та Convolvulo arvensis-Agropyretum repentis. Найвищий рівень гемеробності спостерігався у рослинних угрупованнях, сформованих на літоземах на червоно-бурих глинах, а найнижчий – на педоземах. Для всіх літоземів спостерігалася негативна кореляція між гемеробністю та природністю. Для педоземів статистично значущої кореляції не виявлено. Для класифікації асоціацій найбільше значення мають екологічні фактори, такі як вміст солей у ґрунтовому розчині, вміст азоту, світловий режим і природність. Рівень доступної вологи для рослин у середньому становив 39,2 %, а аерація ґрунту – близько 76 %, причому найгірші показники (найнижча аерація та вологозабезпеченість, а також найвищий рівень рН і вмісту карбонатів) стабільно фіксуються на літоземах із червоно-бурими глинами. Традиційним застосуванням шкали гемеробії є оцінка рівня антропогенної трансформації екосистеми, тобто кількісна оцінка того, наскільки екосистема відхилилася від свого природного стану. У дослідженні ми використовуємо індекс гемеробії для спостереження за тим, як рослинне угруповання повертається до свого природного стану, що можна розглядати як маркер ефективності процесу рекультивації.