УДК 528.9:581.9(477.63)

Н. В. Іваницька, Т. І. Єременко, О. В. Котович
Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара, Дніпропетровськ, Україна, nella.ivanitskaya.87@bk.ru

N. V. Ivanytska, Т. І. Yeremenko, О. V. Kotovich
Oles Honchar Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine

Геоботанічне картографування – відображення географічного поширення типологічних підрозділів рослинності (асоціацій, груп асоціацій, формацій), а також їх просторових комбінацій (комплексів, поєднань, рядів). Перспективи розвитку картографування визначаються безперервним швидким ростом споживання карт і підвищенням їх ролі у господарстві, культурному будівництві та навчально-дослідній діяльності. На сучасних геоботанічних картах надається різнобічна характеристика рослинного покриву: показується флористичний склад рослинних угруповань, динаміка рослинного покриву. Заплава р. Самара кожен рік заливається талими водами та являє собою сполучення лучної, лісової та водно-болотної рослинності. Співвідношення між цими типами рослинності залежить у першу чергу від тривалості повені. Об’єкт наших досліджень – просторова диференціація рослинного покриву заплави р. Самара в межах другого генерального моніторингового профілю Присамарського біосферного стаціонару імені О.Л. Бельгарда. На основі польових обстежень складено геоботанічну карту.

У заплавах із нетривалим терміном заливання заплавні діброви поєднуються з луками та, меншою мірою, з болотами та озерами. Тут має місце солонцева та солончакова рослинність. До заплави у багатьох місцях безпосередньо прилягає піщана тераса (арена) з горбистим (еоловим) рельєфом. Рослинний покрив арен відрізняється великим різноманіттям: поряд із голими та слабко зарослими пісками зустрічаються ділянки піщаного степу. Тут роз­ташувався Самарський бір, де піщані степові ділянки чергуються із сосняками, березняками, вільшаниками та торф’яними болітцями, що включають ряд північних видів (папороті, плауни, обхідні, торф’яні мохи тощо).

В умовах підвищеного дюнного рельєфу формується боровий комплекс із ділянками степу, які складаються з піщаних (псамофітних) видів – дерновиннях злаків та різнотрав’я. У негативних елементах рельєфу розташовані більш вологі типи сосняків та березняків зі слідами олуговіння та заболочення. У понижених ділянках бору в районі, який прилягає до третьої тераси, розповсюджені суборі (дубососняки). Поблизу озеровидних знижень зустрічаються ділянки дубів. Самарський бір характеризується багатим та різноманітним флористичним складом.

На третій терасі панують засолені ґрунти із характерною для них галофітною рослинністю, до складу якої входять приморські види. Самарська арена – форпост розповсюдження у степовій зоні низки північних рослин (41 вид). Тут знаходяться такі північні реліктові види, як плаун звичайний або булавовидний (Lyсopodium clavatum L.), хвощ лісовий (Equisetum sylvaticum L.), щитник чоловічий (Dryopteris filix-mas (L.) Schott) та деякі субсередземноморські релікти.

Як первинні дані використано типологічну схему лісів степової зони УРСР (Бельгард, 1950). Згідно зі схемою досліджена територія відповідає таким типам лісів: Dn’₂ (свіжа в’язово-ясенева діброва з розхідником), Dn’_2–3 (в’язово-ясенева діброва з кропивою), Dn’₄ (вільшаник із сирим великотрав’ям), Dn’₅ (вільшаник із болотним великотрав’ям), E’₂ (в’язово-чорнокленний дубняк із розхідником) та В (дубо-сосняк із сухим різнотрав’ям). Як порівняльний матеріал використано характеристику короткозаплавних лісів, взяту з книги «Лесная растительность юго-востока УССР» (Бельгард, 1950). За даними цього літературного джерела широко розповсюджені такі деревні види, як дуб (Quercus robur L.), липа (Tilia cоrdata L.), в’язові (Ulmus foliacea, U. laevis, U. suberosa, U. montana), клени (Acer platonoides L., A. campestre L., A. tataricum L.), вільха (Alnus glutinosa L.). Серед чагарників розповсюджені ліщина (Corylus avallana L.), бруслина (Evonymus europaea L., E. verrucosa Scop.), свидина (Cornus sanguinela D.). У вологих едафотопах зустрічаються верби (Salix alba L., S. fragslis L.), тополі (Populus alba L., P. nigra L.).

Видовий склад заплави р. Самара в межах району досліджень змінився. Липа (Tilia cоrdata L.), клени (Acer platonoides L., A. campestre L.), бруслина (Evonymus europaea L., E. verrucosa Scop.), свидина (Cornus sanguinea D.) зустрічається лише в поодиноких випадках. Домінують дуб звичайний (Quercus robur L.), сосна звичайна (Pinus sylvestris L.), тополя чорна (Populus nigra L.), верба біла (Salix alba L.), вільха чорна (Alnus glutinosa (L.) Gaerth.), в’яз гладенький (Ulmus laevis L.), клен татарський (Acer tataricum L.), ясен звичайний (Fraxinus excelsior L.), розхідник звичайний (Glechoma hederacea L.), кропива дводомна (Urtica dioica L.), яглиця звичайна (Aegopodium podagraria L.), осока волосиста (Carex pilosa L.), очерет звичайний (Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud.).

Зміни видового складу лісової рослинності можуть бути викликані впливом як окремих факторів, так і їх комплексним впливом. Насамперед можна відмітити відсутність повеней протягом тривалого періоду, зміну мінералогічного та органічного складу ґрунту, зміну хімічних, фізичних і водно-фізичних властивостей ґрунту, зміну радіаційного балансу та антропогенний вплив.

Zoocenosis — 2015
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Ліра, 2015. – С. 28-29.

УДК 502.72(477)

Д. Г. Ємельянов
Таврійський державний агротехнологічний університет, Мелітополь, Україна, imperiumphoenix@gmail.com

D. G. Yemelianov
Tavria State Agrotechnological University, Melitopol, Ukraine

Сучасне положення української природоохоронної діяльності недосконале. Станом на 2015 рік, площа природно-заповідного фонду (ПЗФ) нашої держави становить близько 6 % від усієї її площі. При цьому слід зазначити, що в європейських країнах середній показник дорівнює 15 %. Існуюча світова природоохоронна система включає об’єкти ПЗФ, завданням яких є підтримання та покращення екологічного стану певних територій. Одна з форм ПЗФ – національні парки, мета яких – виконання природоохоронних функцій на своїй території та отримання коштів за рахунок рекреаційних послуг. За сучасних умов, українські національні парки не в змозі виконувати ці функції повноцінно.

Згідно із Законом України «Про природно-заповідний фонд» отримання національним парком грошей від рекреаційної діяльності є незаконним, оскільки парк не є фінансово спроможною структурою. Законне полювання на тварин, які перевищили ліміт чисельності, дає величезні кошти в інших країнах, в Україні воно не проводиться. Як наслідок, конкретному парку та заповідній справі загалом бракує матеріального та фінансового забезпечення, а країна не отримує додаткових коштів. Частина земель передана парку без зміни власності, і хоча на карті парку закріплена за ним – на цій території неможливо повноцінно виконувати природоохоронну діяльність. У результаті цього місця з цінними та рідкісними видами, незаконно використовуються для відпочинку туристів, що залишають після себе сміття, виривають червонокнижні рослини. Деякий тиск парки зазнають від приватних осіб, зацікавлених в отриманні території парку, що має рекреаційну цінність (ділянки на узбережжях морів). Окрім цього, в Україні відсутня система підготовки кваліфікованих кадрів на посади в національні парки – випускники зі спеціальностями, пов’язаними з ПЗФ, не мають необхідних практичних навичок і повноцінного уявлення про функціонування та про проблеми заповідників.

У зв’язку із цими проблемами та важливою роллю природно-заповідного фонду в XXI столітті, перспективним є ряд законодавчих змін з управління та економічного забезпечення парків. Необхідною є належна правова база, яка б дозволяла законно отримувати гроші від рекреаційної діяльності та мала б ефективність при подоланні та перешкоджанні правопорушень в екологічній сфері. Важливим є збільшення площі об’єктів ПЗФ України, розробка заходів щодо збереження зональних ландшафтів та екосистем. Особливе місце займає необхідність створення системи підзаконних актів які дозволяють жителям у межах парку розвивати традиційне природокористування. Причиною цьому є погіршення умов життя людей на територіях, що отримали статус природоохоронного фонду (незаконність і обмеження полювання, ловіння риби, випасання худоби, право на які мали жителі до моменту створення парку).

Таким чином, національні парки мають ряд проблем, які є перспективними для забезпечення та підвищення якості їх функціонування. Однак, за складних умов в Україні, у наступні роки ці питання скоріше за все будуть мати низький пріоритет. Тим не менше, ці зміни актуальні через важливість збереження цінних природних ландшафтів, тварин і рослин України. Оскільки, ще більше погіршення їх стану може спричинити значну шкоду економіці та здоров’ю населення країни.

Zoocenosis — 2015
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Ліра, 2015. – С. 27-28.

УДК 574.5:628.355

А. О. Дичко
Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, Україна, aodi@ukr.net

А. О. Dychko
National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”, Kyiv, Ukraine

Важливими характеристиками біохімічного очищення стічних вод в аеротенку є гідро­біологічні показники активного мулу. У комплексі з експериментальними дослідженнями проводили дослідження особливості гідробіології активного мулу з використанням оптичної мікроскопії, що забезпечувало можливість вивчення складу та структури мікробіологічних спільнот. Нами отримано ряд результатів, які характеризують особливість біоценозу активного мулу, при очищенні побутових стічних вод із застосуванням деструкції біомаси шляхом обробки її частини пероксидом водню, термолізу при 90 ºС, застосування механічної дезінтеграції, висушування активованого шламу тощо.

Характер реакції біоценозу активного мулу на негативний вплив, проявляється у зниженні видового різноманіття. Чутливі до негативного впливу виду можуть зникнути зовсім або різко знизиться чисельність, у той час як стійкий стає ще більше. Ускладнення біоценозу супроводжується поступовим включенням у нього все більше довершених видів, навіть хижаків: зооглеї – нитчасті бактерії – дрібні джгутиконосці – дрібні черепашкові амеби – вільноплаваючі – черевовійчасті – прикріплені та сисні інфузорії – коловертки – черви – водні кліщі – представники третього трофічного рівня.

Видовий біоценоз активного мулу визначається навантаженням за органічними забруднюючими речовинами та ефективністю їх розкладу. Сумарний ефект впливу різних факторів, основним з яких необхідно вважати постійні навантаження, формує специфічний для кожної очисної споруди активний мул.

За умов зростання притоку та сконцентрованості стічних вод збільшується кількість утворення надмірно активного мулу. Тому кількість надлишкової біомаси може бути зменшена шляхом її обробки в деструктивних процесах із руйнуванням клітин мікроорганізмів. До таких процесів належать озонування, ферментна обробка у термофільному режимі, обробка ультразвуком, механічне руйнування тощо. У результаті руйнування мембрани клітин обробленої біомаси, компоненти, які в них знаходяться, включаючи ферменти різноманітних видів, переходять у мулову суміш. А вже безпосередньо вивільнені таким чином біологічно активні речовини інтенсифікують процес біохімічного очищення стічних вод.

Гідробіологічний аналіз вихідного активного мулу показав, що мул придатний для очистки, індикаторні організми не загинули, активні (табл.). Мікроскопічно активний мул у контрольному аеротенку являв собою темно-коричневі пластівці, розміром до 3 мм у діаметрі. При струшуванні посудини з відібраним матеріалом флокули мулу рівномірно заповнювали весь об’єм води. У стані спокою флокули поступово осідали. У контролі та експерименті присутня велика кількість Calledina sp. і коловерток Rotaria rotatoria. Це свідчить про те, що в аеротенку проходять задовільно процеси нітрифікації. За відсутності кисню їх кількість швидко зменшується.

Таблиця. Характеристика стану гідробіонтів активного мулу

В експерименті спостерігали багато цистованих форм. Причина цього – оброблення частини біомаси пероксидом водню, що спричинило руйнування клітин. Унаслідок цього не лише зменшився приріст біомаси, а ще й істотно зросла інтенсивність процесів очищення за рахунок того, що виділені ферменти та інші біологічно активні речовини зруйнованих клітин перейшли у суміш мулу та сприяли стимулюванню процесів життєдіяльності та безпосередньо впливали на забруднювачі.

Індикаторні організми Opercularia glomerata чутливі до зміни кисню та забруднення, отже, вони не були адаптовані до даного середовища. Поява та присутність Vorticella convallaria, Opercularia glomerata, Epistylis plicatilis говорить про те, що відбувається очищення від бактерій, у тому числі хвороботворних, остільки ці мікроорганізми виконують роль седиментаторів. Vorticella convallaria одиночна форма, за несприятливих умов швидко утворює бродяжку та відпливає. Поодинокі інфузорії Vorticella convallaria спостерігались у контрольному аеротенку. Їжею для інфузорій слугують бактерії та дрібні джгутикові. Зустрічалися колоніальні форми перітрих, в основному при застосуванні, як окисника пероксиду водню: Epistylis plicatilis і Opercularia. Живляться вони бактеріями. Зустрічалося багато черевовійчастих інфузорій класу Polyhymenophora: Aspidisca costata. Це дрібні форми, дуже активні, швидко рухаються. Зустрічалися хижі сисні інфузорій при застосуванні термічної та хімічної дезінтеграції (Suctoria): Podophrya, які ведуть прикріплений спосіб життя у дорослому стані, а в ембріональному (бродяжки) – рухливий. Їжею для сукторій служать інфузорії інших груп.

Спостерігали вільноживучих круглих червів Nematoda. Їх роль у біоценозі суттєва, адже вони живляться бактеріями, детритом, найпростішими.

У біоценозі зустрічали різноманітні інфузорії: черевовійчасті інфузорії Aspidisca у великих кількостях; прикріплені коловійчасті інфузорії Vorticella convallaria; колоніальні форми інфузорій Epistylis plicatilis, Opercularia в невеликих кількостях; хижі сисні інфузорії (сукторії): Podophrya в невеликих кількостях.

На кінець експерименту з’являється велика кількість черепашкових амеб – Arcella. Основне живлення черепашкових амеб – бактерії, також дрібні водорості, дрібні найпростіші, наприклад, джгутикові та їх цисти.

Наявність в аеробному біореакторі коловерток і червів – організмів вищих ланок трофічних ланцюгів, які утворюються у гідробіоценозі цієї споруди, забезпечує покращення процесу очищення води, адже ці організми виїдають детрит, бактерій, які можуть виноситись із очисної споруди разом з очищеною водою; зменшення приросту біомаси мікроорганізмів, внаслідок чого знижуються витрати на обробку та утилізацію осадів; мінералізацію біомаси, що покращує седиментаційні властивості осадів.

Zoocenosis — 2015
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Ліра, 2015. – С. 25-27.

УДК 591.5:631.4(477.63)

О. О. Дідур, І. М. Лоза, Ю. Л. Кульбачко
Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара, Дніпропетровськ, Україна, didur@ua.fm

O. O. Didur, I. M. Loza, Y. L. Kulbachko
Oles Honchar Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine

Екосистемні функції, які раніше вважались невичерпними, в реальності не є такими, існують завдяки природному біологічному різноманіттю, скорочення якого призводить до неминучого зниження їх ефективності. Посилення антропогенного пресингу на природу веде до скорочення біорізноманіття, порушення природних комплексів і деградації життєво важливих екосистемних функцій, що завдає суттєвої економічної шкоди, є реальною загрозою для життя та здоров’я населення. На локальному рівні заміщення екосистемних функцій технічними засобами у більшості випадків виявляється дорожчим, ніж відновлення природних екосистем (Павлов, Букварева, 2010). Екосистемні, у тому числі середовищетвірні, функції здійснюються не тільки екологічними угрупованнями та екосистемами, але й окремими видами тварин та їх популяціями. Їх вплив на біотичні та абіотичні компоненти середовища вважають екосистемною функцією виду чи популяції. Нині найменш розвинені теорія та практика оцінки екосистемних послуг, орієнтованих на підвищення якості довкілля, зокрема середовищетвірної функції біоти при проведенні рекультиваційних заходів.

Методика рекультивації техногенно порушених земель – узагальнена та добре вивчена. Тим не менше, більшість рекультиваційних схем екологічного відновлення техногенних територій не враховує повноту натуралізації та функціонування рекультивованих екосистем, оскільки більшість планів рекультивації зосереджені тільки на стані рослинності та наземної макрофауни. Серед видів тварин, які можуть впливати на середовище на перших етапах відновлення шахтних земель, представники Lumbricidae – особливо важливі кандидати (Vimmerstedt, 1983). Вони забезпечують декілька видів екосистемних послуг, що прискорюють відновлення ґрунтів, збільшення виходу первинної продукції та сприяють відновленню функціонування екосистем у районах видобутку вугілля. Такі послуги включають збільшення родючості верхнього шару ґрунту, забезпечення трофічної бази для широкого кола тварин-хижаків та утилізації органічних решток на рекультивованих територіях (Satchell, 1983).

Серед екосистемних сервісів, що надаються дощовими червами, особливий інтерес являє дослідження впливу тварин на гумінові речовини ґрунту. Дощові черви створюють тривалі кумулятивні ефекти, такі як структура ґрунту, мікрозональність, структура мікробних угруповань, які впливають на показники стабільності та родючості ґрунту. У кишечнику представників Lumbricidae розвиваються процеси трансформації продуктів розпаду органічних речовин і молекул гумінових кислот. Якісний склад гумінових кислот досліджено із застосуванням показників їх оптичної щільності (співвідношення Е₄/Е₆). Згідно одержаним даним, співвідношення Е₄/Е₆ більше для копролітів, ніж для вихідних насипних ґрунтів, що вказує на меншу кількість ароматичних фрагментів та більшу кількість бічних радикалів у молекулах гумінових кислот екскрецій дощових червів. Найвужчим це співвідношення було для безгумусного лесоподібного суглинку та відповідних копролітів безгумусного варіанту рекультивації (різниця становить 0,4 одиниці). На гумусованих варіантах насипок співвідно­шення Е₄/Е₆ розширювалось (до 0,5–0,8 одиниць). Очевидно, що в копролітах дощових червів переважають «молоді» гумінові кислоти. Це свідчить про той факт, що у процесі пасажу ґрунту через травний тракт цих тварин відбувається інтенсифікація процесів гуміфікації, а отже відбувається зменшення молекулярної маси гумінових речовин і збільшується кількість «молодих» гумінових кислот із більш спрощеною структурою молекул.

Таким чином, під впливом екскреторної активності представників родини Lumbricidae відбувається оновлення гумусових речовин зі збільшенням частки незрілих компонентів гумусових речовин без погіршення якості гумусу ґрунту, що пов’язане з поліпшенням якості рекультивованих ґрунтів, активізацією процесів натуралізації штучних едафотопів.

Zoocenosis — 2015
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Ліра, 2015. – С. 24-25.

УДК 631.4(477.63)

В. А. Горбань, Н. М. Лаврик, М. В. Мандригеля
Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара, Дніпропетровськ, Україна, vad01@ua.fm

V. A. Gorban, N. M. Lavryk, M. V. Mandryhelia
Oles Honchar Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine

В умовах степової зони України найпоширеніші ґрунти – чорноземи. Ґрунтознавцями Комплексної експедиції Дніпропетровського національного університету імені Олеся Гончара з дослідження лісів степової зони України (Стадниченко, 1955; Травлеев, 1972, 2008; Белова, 1997) доведено сприятливий вплив лісової рослинності на чорноземи звичайні, які формуються під зональною різнотравно-кострицево-ковиловою рослинністю. Відзначається, що поселення деревних рослин на раніше сформованих чорноземах призводить до посилення чорноземного типу ґрунтоутворення. Ґрунт, знаходячись на перехресті двох біологічних круговоротів (степового та лісового) набуває ряд нових позитивних особливостей (Травлеев, 1996). Н. А. Біловою та А. П. Травлєєвим (1999) доведено мікроморфологічними, фізико-хімічними, мінералогічними та іншими дослідженнями сприятливий вплив природних лісів на степові ґрунти, у результаті взаємодії яких формуються якісно нові ґрунти – чорноземи лісові, які не виходять за межі чорноземного типу ґрунтоутворення.

Об’єкт дослідження – чорноземи лісові байраку Глибокого, який знаходиться поблизу с. Андріївка (Новомосковський р-н Дніпропетровської обл.). Під час досліджень відібрано зразки з генетичних горизонтів ґрунтових розрізів пробних площ, розташованих в умовах північної експозиції (ПП 1), тальвегу (ПП 2) та південної експозиції (ПП 3). Щільність, щільність твердої фази та пористість ґрунтів досліджували за загальноприйнятими методиками (Вадюнина, 1986; Теории и методы физики почв, 2007).

Розрахунок середніх значень щільності досліджених ґрунтів виявив, що ґрунти ПП 1 та ПП 3 майже не відрізняються за цією величиною (1,28 г/см³). Ґрунти ПП 2 характеризуються дещо більшим середнім значенням щільності (1,30 г/см³), що можна пояснити переміщенням мулистої фракції із ґрунтів, розташованих на північній та південній експозиціях, до ґрунтів тальвегу. Максимальна мінливість щільності характерна для ґрунтів ПП 1 (коефіцієнт варіації дорівнює 11,7 %), мінімальна – для ґрунтів ПП 2 (коефіцієнт варіації 6,2 %). Ґрунти ПП 3 займають проміжне значення.

Ґрунти ПП 1 та ПП 2 відрізняються збільшеними середніми значеннями щільності твердої фази (2,52 г/см³) порівняно з ґрунтами ПП 3 (2,46 г/см³). При цьому ґрунти ПП 3 характеризуються максимальною мінливістю (коефіцієнт варіації 3,8 %) порівняно з ПП 1 та ПП 2 (коефіцієнти варіації 3,6 та 2,6 % відповідно).

Максимальне середнє значення загальної пористості виявлено у ґрунтах ПП 1 (49,2 %), мінімальне – у ґрунтах ПП 3 (47,9 %). Ґрунти ПП 2 займають проміжне значення за цим показником. Також для ґрунту ПП 1 характерний максимальний коефіцієнт варіації (8,3 %) порівняно з ґрунтами ПП 2 та ПП 3 (коефіцієнти варіації 3,8 та 6,5 % відповідно).

Виходячи з наведених даних можна зробити такі висновки:

1) найсприятливішими фізичними властивостями характеризуються ґрунти ПП 1 (пів­нічна експозиція), які відрізняються зменшеними величинами щільності та максимальними величинами пористості порівняно з іншими дослідженими ґрунтами;

2) ґрунти ПП 2 та ПП 3 характеризуються дещо гіршими фізичними властивостями порівняно із ґрунтами ПП 1, однак не досягають критичних значень, які б відігравали лімітуюче значення для росту та розвитку деревної рослинності.

Zoocenosis — 2015
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Ліра, 2015. – С. 23-24.

УДК УДК 631.42(477.63)

В. А. Горбань, А. О. Гуслистий
Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара, Дніпропетровськ, Україна, guslistyj@i.ua

V. A. Gorban, A. O. Huslistyj
Oles Honchar Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine

Чорноземні ґрунти в Україні займають 26,5 млн. га, що складає майже 60 % площі земель, які використовуються у сільськогосподарському виробництві. Чорноземи – найбільш родючі ґрунти планети, що спричиняє тривале використання цих ґрунтів людиною (Дегтярьов, 2011). Нині одна з найголовніших проблем чорноземних ґрунтів – їх поступова дегуміфікація, яка проявляється у загальному зменшенні родючості ґрунтів, знижені їх стійкості та здатності забезпечувати виконання екологічних функцій (Добровольский, Никитин, 2007).

Як свідчать результати досліджень Н. П. Тупіки (1985), чорноземи звичайні, що формуються під зональною разнотравно-кострицево-ковиловою рослинністю, у верхньому горизонті містять 5,14 % загального гумусу. Із глибиною спостерігається поступове зменшення його вмісту. Середнє значення вмісту гумусу у цих ґрунтах складає 3,25 %. Верхній горизонт чорноземів лісопокращених, які утворюються під штучною лісовою рослинністю, характеризується збільшеними значеннями концентрації гумусу (6,0 %) порівняно з чорноземами звичайними. Середнє значення вмісту гумусу становить 3,53 %. Чорноземи лісові, сформовані у природних байрачних лісах степової зони, відрізняються максимальним вмістом гумусу у верхньому горизонті (8,81 %). Середнє значення вмісту гумусу в чорноземах лісових дорівнює 3,63 %. Виходячи з наведених даних можна стверджувати, що саме у природних лісах формуються найкращі умови для гумусонакопи­чення у чорноземних ґрунтах.

Останні комплексні дослідження гумусу ґрунтів степової зони України, виконані В. В. Дегтярьовим (2011), ґрунтуються на низці сучасних положень про гумус, одним з яких є те, що органічна частина ґрунту – багатокомпонентна система, до складу якої входить щонайменше чотири компоненти: свіжі органічні рештки, первинні продукти розкладу органічних решток, напіврозкладені органічні рештки, які вже частково втратили форму та анатомічну будову – детрит і продукти синтезу у ґрунті нових органічних сполук – власне гумусові речовини (Тихоненко та ін., 2009). У той же час гумус академіком О. Н. Соко­ловським (1954) розглядається як природна колоїдна система. Колоїдний гумус у ґрунті представлений двома формами: активною та пасивною. Активний гумус – частина гумусу, яка здатна петизуватися внаслідок заміни у ґрунті обмінно увібраного кальцію натрієм. Пасивний гумус – частина гумусу, яка не пептизується та не переходить у розчин навіть після повної заміни у ґрунті обмінного кальцію натрієм. При цьому пасивний гумус відіграє важливу екологічну роль, оскільки є фактором водостійкості ґрунтової структури.

Нині існує необхідність детального дослідження кількісних та якісних характеристик гумусу чорноземних ґрунтів із метою покращення їх стану. Результати комплексних всебічних досліджень чорноземів звичайних, чорноземів лісопокращених і чорноземів лісових степової зони України (Белова, 1997; Белова, Травлеев, 1999) свідчать про недостатнє дослідження особливостей гумусу зазначених ґрунтів.

Виходячи з цього, виникає нагальна необхідність проведення комплексних досліджень гумусу еталонних чорноземів звичайних і чорноземів звичайних. Окремо стоїть питання впливу штучних лісових насаджень різного деревного складу та світлової структури на комплексні характеристики висхідних чорноземів звичайних. Важливість виконання зазначених досліджень зумовлена комплексною екологічною роллю, яку відіграє у ґрунтах гумус. Зокрема, один із важливих показників родючості ґрунтів – їх поглинальна здатність, яка забезпечується колоїдальною складовою ґрунту та колоїдним гумусом. Ця форма гумусу виконує роль джерела основних елементів живлення рослин і зумовлює фізичні, фізико-механічні та хімічні показники ґрунтів, їх мікробіологічну активність (Дегтярьов, 2011).

Zoocenosis — 2015
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Ліра, 2015. – С. 21-22.

УДК 631.8:631.4(477.64)

М. В. Генсицький
Таврійський державний агротехнологічний університет, Мелітополь, Украина, ambasagor@gmail.com

M. V. Gensytskyy
Tavria State Agrotechnological University, Melitopol, Ukraine

Значна частина території України відноситься до зони ризикованого землеробства. Це пов’язано, як із незначною кількістю опадів, так і з неритмічністю їх випадання. У зв’язку із цим люди здавна почали використовувати різні методи покращення водного балансу ґрунту. Наприклад дощування, полив, крапельне зрошення тощо. Але поступово проблема наявності прісної води загострювалась, що призвело до розробки нових методів покращення водного балансу ґрунту, які б дозволяли більш ощадливо та ефективно використовувати водні ресурси. Одним із таких методів є застосування суперабсорбентів, у даному випадку застосовано продукцію MaxiMarin.

Експеримент проведено на території ТОВ «Блексі Фрут Компані». Досліджувався вплив суперабсорбента на стан ґрунту та молодих дерев яблуні. Принцип дії суперабсорбента полягає в тому, що механізм поглинання вологи та розчинених у ній речовин, заснований на фізико-хімічних властивостях ґрунту та суперабсорбенту. Всі речовини, розчинені у поглинутій абсорбентом воді, легкодоступні рослинам. У періоди, коли після опадів або поливів настає посуха, наявність у коренемісткому шарі пов’язаної суперабсорбентом вологи, «у режимі очікування» дозволяє рослині нормально рости, розвиватися та формувати максимальну продуктивність. Таким чином, внесений у коренемісткий шар ґрунту, суперабсорбент вирівнює водоспоживання протягом вегетації рослини. У досліді брали участь молоді яблуні сортів Фуджі та Бреберн. Як суперабсорбент використовували препарати MaxiMarin у вигляді таблеток, гранул і гелю. В експерименті брали участь 7 варіантів застосування суперабсорбенту та контроль. Досліджували вплив суперабсорбенту на фоні мінеральних і органічних добрив на активну кислотність, польову вологість ґрунту та комплекс біометричних показників і закладки плодових утворень у молодих дерев яблуні. У процесі дослідження встановлено, що найкращий результат показав варіант комплексного застосування супербсорбента у вигляді гранул і гелю. При внесенні препарату несуттєво змінилась кислотність ґрунтового розчину та збільшилась польова вологість ґрунту.

Таким чином, застосування суперабсорбентів можна назвати раціональним способом покращання родючості та водного балансу ґрунту, що у свою чергу підвищує продуктивність яблуневого саду. Також слід зауважити, що супербсорбенти можна застосовувати в інших галузях сільського господарства.

Zoocenosis — 2015
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Ліра, 2015. – С. 21.

УДК 504.03(477.44)

М. М. Ганчук, Я. В. Христова
Таврійський державний агротехнологічний університет, Мелітополь, Україна, drezzt@rambler.ru

М. М. Ganchuk, Y. V. Khrystova
Tavria State Agrotechnological University, Melitopol, Ukraine

Рослинний покрив кормових угідь – надзвичайно динамічна система, що легко піддається змінам навіть через незначне погіршення екологічних умов або особливостей господарювання. Продуктивність пасовищ та сіножатей пов’язана із біорізноманіттям цього виду агроландшафтів, а тому їх захист та відновлення – першочергові завдання для підтримання як ефективного сільськогосподарського виробництва, так і для захисту природи. Природних степових угідь, які можна використовувати як природні сіножаті та пасовища, залишилось дуже мало, а тому на аграрний сектор покладено процес відтворення та збереження біорізноманіття.

Оцінкою екологічного стану агроландшафтів Вінницької області ми провели враховуючи співвідношення угідь (табл.). На основі проведених досліджень визначили критичний рівень співвідношення між ріллею та екостабілізувальними угіддями (ЕСУ). Відсоток екологостабілізувальних (у тому числі пасовищ та сіножатей) угідь занадто низький для саморегуляції та самовідновлення біорізноманіття агроландшафтів. Єдиним шляхом є ефективне, науково обґрунтоване, невиснажливе природокористування, екологічне управління агроландшафтами.

Першочерговим завданням ефективного управління агроландшафтами є врівноваження співвідношення ріллі до ЕСУ хоча б до задовільного рівня 37–55 : 45–63 %. На вже існуючих агроландшафтах ми пропонуємо такі шляхи оптимізації управління пасовищами та сінокосами:

Таблиця. Екологічна оцінка стану агроландшафтів
за співвідношенням основних типів угідь (станом на 01.01.2015 р.)

– Регульоване стравлювання. Надмірне, безперервне стравлювання призводить до витоптування та забруднення фекаліями, порушення травостою, що призводить до зникнення цінних у господарському розумінні видів рослин, знижуючи продуктивність пасовищ. Для запобігання таких негативних наслідків необхідно розробити такі заходи: а) розрахувати норму навантаження на пасовища різних видів сільськогосподарських тварин; б) створити загінну систему випасання використовуючи принцип невиснажливого використання (50 % – використовуй, 50 % – залишай); в) використання ефективної системи пасовищезміни; г) регу­лювання та ефективний моніторинг; д) постійно вести календар управління пасовищами.

– Сінокосіння – ефективна система регулювання біорізноманіття. Скошуванням можна видаляти надто щільні зони рослинного покриву, даючи можливість піднятися ціннішим і поживнішим у господарському відношенні видам рослин. На сінокосах рекомендовано починати сінокосіння не пізніше фази повного цвітіння, а востаннє косити не пізніше, ніж за три тижні до настання постійних заморозків. Також рекомендовано використовувати сінокосозміни.

– Регулювання системи управління відповідно до погодних умов. Останніми роками спостерігається непостійність кліматичних умов. Власники (фізичні або юридичні особи) пасовищ та сіножатей повинні швидко та вміло реагувати на ті або інші зміни. Для цього ми пропонуємо, щоб господарства мали чіткий план дій у разі непередбачуваних ситуацій (посух, затяжних дощів) для швидкого та найефективнішого реагування.

– Інші оптимізаційні заходи. Сюди можна віднести: а) контрольований підпал, який дає можливість прибрати кущі та шар відмерлої рослинності, а також наситити поживними речовинами, що стимулює розвиток рослинного покриву; б) іноді можна використовувати боронування, культивування та пересів степовими рослинами; в) вносити мінеральні та органічні добрива.

Ці заходи управління агроландшафтами допоможуть не лише зберегти, а й відновити біорізноманіття на сільськогосподарських землях.

Zoocenosis — 2015
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Ліра, 2015. – С. 19-20.

УДК 628.477

И. Б. Вороновский, Э. Ю. Школовая
Таврический государственный агротехнологический университет, Мелитополь, Украина,
voronovsky@list.ru, elizaweta.shkolovaya.96@mail.ru

I. B. Voronovskiy, E. Y. Shkolovaya
Tavria State Agrotechnological University, Melitopol, Ukraine

Над проблемой утилизации отходов бьются во всем мире. Одним из наиболее рациональных и эффективных методов обращения с различными категориями мусора признана вторичная переработка. Из общего количества попадающих на мусорные полигоны отходов примерно две трети могут быть использованы повторно. В ряде европейских стран уже давно оценили преимущества использования вторичных ресурсов, поэтому правильное обращение с отходами стало частью многих общегосударственных программ.

Сегодня бумага составляет примерно 40 % общего числа твердых отходов. Однако, попадая в один контейнер вместе с прочим утилем, она неизбежно становится мусором, не пригодным для вторичного использования. А это значит, что пункты приема вторсырья становятся необходимостью, продиктованной самой жизнью, и вполне вероятно, что в обозримом будущем они будут способны купить макулатуру по цене, соответствующей закупочным тарифам на сырье для производства.

Также на стоимость макулатуры влияет качество бумаги. Тарифы могут незначительно отличаться в пределах одного города, но в этом случае цена на вторсырье зависит от возможностей самой организации, занимающейся его закупкой. При этом могут отличаться и условия приема макулатуры. Так, в одних пунктах заберут любое количество вторсырья, в других – действуют ограничения по весу.

Во втором случае речь, как правило, идет о крупных партиях отходов – от 500 кг, а то и от тонны. Подобные организации просто необходимы для утилизации макулатуры в промышленных масштабах. Различные производственные и торговые предприятия, коммерческие структуры, архивные службы, офисы ежедневно в ходе своей деятельности расходуют тонны бумаги, доставить которую в приемный пункт бывает проблематично. Поэтому для таких клиентов предусмотрен вывоз макулатуры. Если же речь идет о незначительном количестве бумажных отходов, лучше сдать их самостоятельно. Причем отсортированная и перевязанная макулатура будет оценена выше.

Не все бумажные отходы подлежат переработке. Из 12 марок макулатуры, служащей сырьем, учитываются вид, цвет, состав каждой. Изделия с глянцевым или ламинированным покрытием, содержащие элементы металла или пластика, отсыревшие или обгоревшие, а также изготовленные из вторсырья (например, лотки для яиц) не относятся к категории вторичных ресурсов. Такие отходы, а также уничтожение документов нуждаются в особом виде утилизации. К макулатуре относятся гофро-тара, газеты, книги и тетради, писчая и чертежная бумага и прочие изделия полиграфической продукции, которые впоследствии становятся сырьем для производства картона, оберточной бумаги и упаковки (изготовление крафт-пакетов), теплоизоляционных и кровельных материалов.

После использования бумаги ее необходимо собрать и отсортировать по различным категориям в зависимости от типа. Технология переработки макулатуры зависит от перерабатываемого материала и конечного продукта. Обычно на этапе сбора и сортировки крафт-бумага, гофрокартон и упаковочный картон отделяются от бумаги с графикой.

Процесс переработки макулатуры состоит из нескольких этапов. Сначала выполняется роспуск на волокна, осуществляемый в гидроразбивателях, в которых макулатура вращается в водной среде. На этом этапе происходит также отделение включений. После его завершения суспензия содержит волокна и неразбитые частички макулатуры. Затем происходит очистка суспензии макулатурной массы от посторонних примесей. Тяжелые примеси удаляются за счет вращения в барабане, когда песок, стекло, скрепки и т. д. оседают в грязесборнике, а легкие при помощи пропускания массы через сито. При переработке картона и бумаги сложного состава применяется термомеханическая обработка для нейтрализации действия включений клея, парафина, воска и т. д. Далее бумажная масса распускается при помощи размалывания на мельнице и подвергается тонкой очистке.

Перед использованием полученной массы в процессе производства новой бумаги также может проводиться обесцвечивание (удаление печатной краски, поскольку ее наличие может привести к снижению качества конечного продукта). Цикл переработки может обычно повторяться до 7 раз, при этом при каждой последующей переработке волокна становятся короче и в конечном итоге они становятся непригодными для изготовления новой бумаги. Поэтому, при производстве бумаги, в любом случае необходим новый исходный материал.

Промышленное производство бумаги оказывает значительное воздействие на окружающую среду на первоначальном этапе получения и обработки сырья и на последующих этапах. При производстве бумаги в воздух и воду попадают высокотоксичные химические вещества, такие как толуол, метанол, диоксид хлора, соляная кислота и формальдегид. Создание переработанной бумаги требует меньше химических веществ и отбеливателей, чем создание новой бумаги. Однако, при производстве вторичной бумаги может образовываться больше шлама. По оценке Агентства США по охране окружающей среды при переработке макулатуры на производство новой бумаги загрязнение воды снижается на 35 %, а загрязнение воздуха уменьшается на 74 %.

Использование переработанной макулатуры снижает потребление энергии, однако по поводу конкретных значений экономии ведутся споры. Государственное управление энергетической информации США утверждает, что экономия энергии благодаря переработке макулатуры по сравнению с производством бумаги из непереработанной целлюлозы снижает затраты энергии на 40 %, в то время как Бюро международной рециркуляции утверждает, что затраты энергии снижаются на 64 %.

На получение бумажной массы при переработке бумаги фактически тратится больше ископаемого топлива, чем на получение целлюлозы через крафт-процесс, когда большая часть энергии получается от сжигания древесных отходов (коры, корней, отходов лесопиления) и побочных продуктов лигнина (черного щелока).

Мировое потребление бумаги выросло на 400 % за последние сорок лет. Сейчас потребляется около 300 миллионов тонн бумаги в год. В основном для производства бумаги используется первичная целлюлоза, на переработанную макулатуру приходится 38 % мирового объема поставок волокна, на недревесные волокна из растений, таких как конопля или кенафа приходится 7 %. В целлюлозно-бумажной промышленности во всем мире ежегодно используется около 4 млрд. деревьев или 35 % от общего объема срубленных деревьев. Из деревьев, выращенных специально в питомниках, производится 16 % мирового объема целлюлозы. Основную часть древесины для изготовления бумаги получают из вторичного леса. Из древних лесов производится менее 9 % целлюлозы. Питомники могут отчасти удовлетворять спрос на древесину, однако они не могут обеспечить существование разнообразных растений и животных, как в естественных лесах.

Переработка одной тонны газетной бумаги экономит около тонны деревьев, а переработка тонны бумаги для печати или для копиров экономит немногим более двух тонн древесины. Таким образом, для окружающей среды, несмотря на преимущества переработки бумажных отходов в бумагу, эта технология все же довольно энерго- и ресурсозатратна, более экологической альтернативой постоянному циклу переработки макулатуры, на перспективу, может стать использование многоразовой бумаги.

Zoocenosis — 2015
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Ліра, 2015. – С. 17-19.

UDC 631.155.2

I. B. Voronovskiy, A. N. Orel
Tavria State Agrotechnological University, Melitopol, Ukraine,
voronovsky@list.ru, orelan2006@ukr.net

І. Б. Вороновський, А. Н. Орел
Таврійський державний агротехнічний університет, Мелітополь, Україна

The current stage of development of agricultural production requires the implementation of urgent measures for the protection of the environment. Solving environmental problems requires not only overcome the negative consequences of industrial activity as a cause of environmental turmoil. First of all, it concerns the structure and organisation of the use of technology.

It should be noted that the negative economic situation that has arisen in Ukraine in recent years has led to the degradation of the base of agricultural production, reduction of both quantitative and qualitative parameters of the tractor fleet, and technical production as a whole. Disparity in prices is practically blocked the necessary acquisitions for agriculture. As a result, the most machinery technology park of agricultural enterprises was purchased at a pre-reform time yet. Operating overload exceeds the standard level greatly. Unfortunately, it is impossible neither to realize the measures needed for the overworked machines nor to ensure proper environmental protection.

The most considerable problem is soil and air pollution with large amount of heavy metals originated from engine exhaust fumes. This problem became particularly acute in recent years under intensive operation of technically defective tractor fleet that mostly worked out its amortization period. That results to considerable oil cost overruns (diesel fuel and engine lubricating oil in particular) as well as to significant increasing of emissions.

For our country it is extremely important in the course of transition to market economy to solve the problem of economical and highly efficient oil use being currently exacerbated by the crisis in energy security having both economic and environmental aspects. Agricultural production in Ukraine consumes the following amount of oil products (out of total production): diesel fuel – more than 7 million tons (out of 14 million tons); petrol – 4.5 million tons (10 million tons); oils – 2.8 million tons (5.6 million tons).

Light oil (diesel fuel, petrol) is an easy-flowing liquid that seeps certainly through various leaks. For example, if through leaky pipes of fuel tanks one drop of diesel fuel (0.05 g) is lost per second; it makes up about 5 kg loss daily and 1.5 tons annually. Significant losses of petroleum products occur during the so-called «small» and «large» breath of tanks in which they are stored. This process depends on many factors. Thus, in particular the amount of oil being evaporated in atmosphere depends on: vent valves serviceability (loss of up to 9 %); from ambient temperature (its increasing from 10 to 20 °C may lead to 5 times more loss); the degree of filling of the tank (if it’s 50 % of the volume, the loss increases 5–6 times, and when it is about 20 % – 25–30 times). Much of oil is lost during the refuelling (up to 12 %, that losses take the second place after storing) and poor technical condition of equipment – 7 %. In the course of the maintenance of fuel dispensers and tanks, the sludge oil is drained into the ground 3 days later after each filling. The agricultural machinery idling for these reasons makes up 60 %.

Failure analysis technique shows that the use of poor-quality petroleum products is the reason of failure of power supply systems in more than 50 % of cases; lubrication system – 20 % of cases and the early termination of agricultural machinery operation – in 30 % of cases. Such situation adversely affects the economic conditions as, for example, the restoration of the power unit of the tractor or combine harvester costs farmers 11–29 thousands UAH. However, in EU countries the service of technical quality control of light oil and fluids functions effectively. It was estimated that the expenses cost of farm machinery idling decreases by 70 %.

In order to reduce significantly the amount of emissions of oil into the atmosphere and discharge of sludge into the ground, we propose to introduce measures presupposing to apply the filter-water separators both in the fuel dispensers and fuel supply systems of diesel engines as well as air filters in the neck of the fuel tank while agricultural machinery operating. Execution of these measures enables practically to avoid the emission into the atmosphere of petroleum vapour as well as maintenance of diesel fuel and fuel-dispensers draining. Substantial environmental and economic effects are achieved by means of development and implementation of principally new design of the filter/water separator, which consist of split porous elements: filters, coagulation and water-repellent (dewatering efficiency is 97–99 %, fine solids dropout – 10–15 microns). The life cycle of the filter elements made up more than 960 hours, and coagulating and water-repellent elements it is unlimited; life of the fine filters – more than 1500 operating hours, but from the sludge exclusively water and mechanical impurities were blended.

Thus designed filters and water traps permit to improve dewatering of mineral oil significantly (99 %) and to complete the solids dropout (70 %) as well as to avoid atmospheric emissions of light petroleum vapour (30 %) and the drains to ground (over 20 %), thereby achieving the desired environmental effect of using oil in agricultural production.

Zoocenosis — 2015
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Ліра, 2015. – С. 15-17.