ОСНОВНІ АСПЕКТИ ВИВЧЕННЯ КРУГООБІГУ РЕЧОВИН ЗА УЧАСТЮ РІЗНИХ ТИПІВ ФІТОЦЕНОЗІВ
DOI:
https://doi.org/10.33989/2414-9810.2019.5.1.195116Ключові слова:
кругообіг речовин, фітоценози, етапи дослідженняАнотація
У даній статті висвітлено коротку історію вивчення кругообігу речовин від початкових уявлень про нього до сучасного стану дослідження в різних фітоценозах.Нами було виокремлено умовно чотири етапи вивчення кругообігу речовин, які різняться між собою поглядами науковців різних епох. Перший етап (ІІ ст. д.н.е. – V ст. н.е.) – центральне місце займає ідея циклічності. У той час вважалося, що кругообігу підпорядковується вода, повітря й вогонь. Також була опрацьована перша ідея кругообігу, яка була хибною, але існувала майже два тисячоліття, яка згодом вона доповнилася припущенням, що рослини живляться «жирною вологою землі».
На другому етапі (XV ст. – XVII ст.) дослідники продовжили справу попередників. Науковці основну увагу приділили живленню рослин «солями ґрунту», здобула свій розвиток ідея водного живлення рослин. Усі дослідження були пов’язані з практикою землеробства і витікали із запитів господарників. Був зроблений висновок, що рослини живляться водою і разом з нею отримують органічні і мінеральні речовини. У цей період вчені розглядали не кругообіг елементів, а біологічний кругообіг води.
На третьому етапі (XVIII ст. – XX ст.) простежується узагальнення та вдосконалення тверджень попередніх дослідників, а також формування знань про кругообіг речовин. На початку цього етапу почали з’являтися чіткі погляди на біологічний кругообіг речовин та розвиток ґрунтів. Були сформульовані основні положення про наявність двох типів кругообігу речовин: великого (геологічного) – відповідає за рух речовин між океаном та сушею, другий тип – малий (біологічний). Пізніше було розкрито процесуальну сутність біологічного кругообігу речовин, розвинена гумусова теорія живлення рослин. У кінці даного етапу особлива увага стала приділятися вивченню лісової підстилки, її запасів та характеристик із погляду лісорозведення та використання цих даних як показників кругообігу речовин. На даному етапі підстилка класифікувалася як один із видів мертвого покриву ґрунту. Згодом були запропоновані стислі за формою, але глибокі за змістом узагальнення, які в подальшому стали основою постановки та розробки вчення про біологічний кругообіг речовин. Почались чіткі формулювання кругообігу речовин в тому вигляді, які дійшли до нас.
Четвертий етап (XX–XXI ст.) характеризується роботами, які пов’язані з кругообігом речовин в різних типах фітоценозах. Було проведено систематизацію робіт попередніх науковців, проведено нові дослідження, що сприяло розширенню знань про кругообіг речовин в природі. Удосконалюються методики дослідження біоло гічного кругообігу речовин та пропонуються і упроваджуються нові, більш сучасні. На цьому етапі з’ясовуються запаси, фракційний склад підстилки, опаду, вміст різних речовин, в тому числі важких металів, у рослинних об’єктах, ґрунті, мортмасі різних типів лісів, лучних фітоценозах та ін., визначаються і встановлюються різні типи кругообігу речовин залежно від рослинного угруповання.
Показано перспективи робіт в даному напрямку, важливість вивчення проблематики кругообігу речовин в різних типах фітоценозів.
Посилання
Anisimova, L. B. (2006). Osoblyvosti biohennoi mihratsii marhantsiu, zaliza, nikeliu, midi, tsynku i svyntsiu u biloakatsiievykh (Robinia pseudoacacia L.) kultur bioheotsenozakh stepovoho Prydniprovia. [Features of biogenic migration of manganese, iron, nickel, copper, zinc and lead in pseudoacacia (Robinia pseudoacacia L.) cultures of biogeocoenoses of the steppe Dnieper region]. (Exended abstract of PhD dissertation). Dnipropetrovsk [in Ukrainian].
Bazilevich, N. I., Titlyanova, A. A, Smirnov, V. V., Rodnin, L. E., Nechaeva, N. T., Levin, F. I., & Medvedev, L. V. (1978). Metody izucheniya biologicheskogo krugovorota v razlichnykh prirodnykh zonakh [Methods for studying the biological cycle in various natural areas]. Moskva: Mysl’ [in Russian].
Bel’gard, A. L. (1950). Lesnaya rastitel’nost’ yugo-vostoka Ukrainy [Forest vegetation of the south-east of Ukraine]. Kiev: Izd-vo KGU [in Russian].
Bogatyrev, L. G. (1996). Obrazovanie podstilok – odin iz vazhneishikh protsessov v lesnykh ekosistemakh [Floor formation is one of the most important processes in forest ecosystems]. Eurasian Soil Science, 4, 501-511 [in Russian].
Didukh, Ya. P. (2005). Ekoloho-enerhetychni aspekty u spivvidnoshenni lisovykh i stepovykh ecosystem [Ecological-coenotic aspects of correlation of forest and steppe ecosystems]. Ukrainian Botanical Journal, 62(4), 455-467 [in Ukrainian].
Didukh, Ya. P. (2007). Porivnialna otsinka enerhetychnykh zapasiv ekosystem Ukrainy [Comparative evoluation of energy reserves of ecosystems of Ukraine]. Ukrainian Botanical Journal, 64(2), 177-194 [in Ukrainian].
Druzina, V. D. (1977). Dinamika zol’nykh elementov i azota v lugovykh biogeotsenozakh (na primere melkozlakovo-raznotravnykh soobshchestv) [Dynamics of ash elements and nitrogen in meadow biogeocenoses (using the example of fine grass and forb grass communities)]. (Exended abstract of PhD dissertation). Leningrad [in Russian].
Dubina, A. A. (1977). Rol’ podstilki v zhizni stepnogo lesa [The role of floor in the life of the steppe forest]. In Voprosy stepnogo lesovedeniya [Issues of steppe forest science ] (Vol. 8, pp. 46-49). Dnepropetrovsk, [in Russian].
Grishina, L. A., & Camoilova, E. M. (1971). Uchet biomassy i khimicheskii analiz rastenii [Biomass accounting and chemical analysis of plants]. Moskva: Izd-vo MGU [in Russian].
Kovda, V. A. (1987). Biogeokhimicheskii krugovorot veshchestv v biosphere [Biogeochemical cycle of substances in the biosphere]. Moskva: Nauka [in Russian].
Makarevich, V. N. (1968). Ob izuchenii prirosta i opada nadzemnoi chasti lugovykh rastitel’nykh soobshchestv [On the study of growth and litter of the aboveground part of meadow plant communities]. Botanicheskii zhurnal [Botanical magazine], 53(8), 1160-1169 [in Russian].
Matveeva, E. P., Ponyatkovskaya, V. M., & Syrokomskaya, I. V. (1971). Biologicheskaya produktivnost’ naibolee rasprostranennykh tipov lugov Sovetskoi Pribaltiki [Biological productivity of the most common types of meadows of the Soviet Baltic]. In N. I. Bazilevich, & L. E. Rodin (Eds). Biologicheskaya produktivnost’ i krugovorot khim. elementov v rastitel’nykh soobshchestvakh [Biological Productivity and Mineral Cycling in the Terrestrial Plant Communities] (pp. 78-85). Leningrad: Nauka [in Russian].
Mina, V. N. (1957). Biologicheskaya aktivnost’ lesnykh pochv i ee zavisimost’ ot fiziko-geograficheskikh uslovii i sostava nasazhdenii [Biological activity of forest soils and its dependence on the physical and geographic conditions and composition of plantations]. Eurasian Soil Science, 10, 73-79 [in Russian].
Odum, Yu. (1975). Osnovy ekologii [Fundamentals of Ecology]. Moskva: Mir [in Russian].
Orlova, L. D. (2011с). Indeks intensyvnosti biolohichnoho kruhoobihu rechovyn v luchnykh fitotsenozakh Livoberezhnoho Lisostepu Ukrainy [Index of intensity of biological cycle of substances in meadow phytocenoses of the Left Bank forest-steppe of Ukraine]. In Vidnovlennia porushenykh pryrodnykh ekosystem [The destruction of natural ecosystems] : Proceeding of the IV International Scientific Conference (October 18-21 October, Donetsk, 2011), (18(2), pp. 287-289). Donetsk [in Ukrainian].
Оrlova, L. D. (2011a). Dynamika nakopychennia pidstylky na nyzynnykh lukakh Livoberezhnoho Lisostepu Ukrainy [Dynamics of floor accumulation in the low meadows of the Left Bank Forest-steppe of Ukraine]. Industrial Botany, 11, 129-134 [in Ukrainian].
Оrlova, L. D. (2011b). Energhetychnyj potencial pidstylky luchnykh fitocenoziv Livoberezhnogho Lisostepu Ukrajiny [Energy potential of floor of meadow phytocenoses of the Left Bank forest–steppe of Ukraine]. In Pytannia stepovoho lisoznavstva ta lisovoi rekultyvatsii zemel [Nourishment of the steppe forest knowledge and the land reclamation] (Vol. 40, pp. 53-58). Dnipropetrovsk [in Ukrainian].
Оrlova, L. D. (2011d). Formuvannja zapasiv pidstylky na sukhodiljnykh lukakh Livoberezhnogho Lisostepu Ukrajiny [Formation of floor stocks on land meadows of the Left Bank forest–steppe of Ukraine]. Biosystems Diversity, 19(1), 130-136 [in Ukrainian].
Оrlova, L. D. (2012). Zapasy pidstylky na zaplavnykh lukakh Livoberezhnogho Lisostepu Ukrajiny [Floor stocks in the floodplains of the Left Bank forest–steppe of Ukraine]. Ukrainian Botanical Journal, 69(5), 652–662 [in Ukrainian].
Ponyatkovskaya, V. M. (Ed.). (1978). Produktivnost’ lugovykh soobshchestv [Productivity of meadow communities]. Leningrad: Nauka [in Russian].
Rodin, L. E., & Bazilevich, N. I. (1965). Dinamika organicheskogo veshchestva i biologicheskii krugovorot v osnovnykh tipakh rastitel’nosti [The dynamics of organic matter and the biological cycle in the main types of vegetation]. Moskva: Nauka [in Russian].
Rodin, L. E., Remezov, N. P., & Bazilevich, N. I. (1967). Metodicheskie ukazaniya k izucheniyu dinamiki i biologicheskogo krugovorota v fitotsenozakh [Guidelines for the study of the dynamics and biological cycle in phytocenoses]. Leningrad: Nauka [in Russian].
Ronginskaya, A. V. (1988). Dinamicheskie protsessy v lugovykh fitotsenozakh (na primere lugov Salairskogo kryazha)[ Dynamic processes in meadow phytocenoses (on the example of meadows of Salair ridge)]. Novosibirsk: Nauka [in Russian].
Semenova-Tyan-Shanskaya, A. M. (1960). Dinamika nakopleniya i razlozheniya mertvykh rastitel’nykh ostatkov v lugovo-stepnykh i lugovykh tsenozakh [Dynamics of accumulation and decomposition of dead plant debris in meadow-steppe and meadow cenoses]. Botanicheskii zhurnal [Botanical magazine], 45(9), 1342-1350 [in Russian].
Semenova-Tyan-Shanskaya, A. M. (1977). Nakoplenie i rol’ podstilki v travyanykh soobshchestvakh [Accumulation and the role of floor in grass communities]. Leningrad: Nauka [in Russian].
Shatokhina, N. G. (1980). Produktsionnyi protsess i krugovorot azota i zol’nykh elementov v lugovykh stepyakh i agrotsenozakh pshenitsy v Barabe [Production process and the nitrogen and ash cycle in meadow steppes and wheat agrocenoses of Baraba]. (Exended abstract of PhD dissertation). Tomsk [in Russian].
Shiffers, E. V., & Sukhoverko, R. V. (1960). Dinamika nakopleniya nadzemnoi rastitel’noi massy v pustynnykh, stepnykh i lugovykh biogeotsenozakh Tersko-Kumskoi nizmennosti [The dynamics of the accumulation of aboveground plant mass in the desert, steppe and meadow biogeocenoses of Terek-Kuma lowland]. Botanicheskii zhurnal [Botanical magazine], 45(4), 555-564 [in Russian].
Shuinshaliev, A. T. (1981). Biologicheskii krugovorot energii, zol’nykh elementov i azota v osnovnykh assotsiatsiyakh poimennykh lugov r. Ural [Biological cycle of energy, ash elements and nitrogen in the main associations of floodplain meadows of r. Ural]. (Exended abstract of PhD dissertation). Alma-Ata [in Russian].
Smol’yaninov, I. I., & Ryabukha, E. V. Krugovorot veshchestv v prirode [The cycle of substances in nature]. Kiev: Nauk. dumka [in Russian].
Titlyanova, A. A. (1971). Izuchenie biologicheskogo krugovorota v biogeotsenozakh [Study of the biological cycle in biogeocenoses]. Novosibirsk: Nauka [in Russian].
Titlyanova, A. A. (1979). Biologicheskii krugovorot azota i zol’nykh elementov v travyanykh bіogeotsenozakh [Biological cycle of nitrogen and ash elements in grass biogeocenoses]. Novosibirsk: Nauka [in Russian].
Titlyanova, A. A., Bazilevich, N. I., Shmakova, E. I., Snytko, V. A., Dubynina, S. S., Magomedova, L. N., Nefed’eva, L. G., … & Sambuu, A. D. (1988). Biologicheskaya produktivnost’ travyanykh ekosistem. Geograficheskie zakonomernosti i ekologicheskie osobennosti [Biological productivity of grass ecosystems. Geographical patterns and environmental features]. Novosibirsk: Nauka [in Russian].
Travlieiev, A. P. (1961). Lisova pidstylka yak strukturnyi element lisovoho bioheotsenozu v stepu [Forest floor as a structural element of forest biogeocoenosis in the steppe]., Ukrainian Botanical Journal, 18(2), 40-46 [in Ukrainian].
Tsarik, I. V. (1977). Nakoplenie i razlozhenie podstilki v biogeotsenozakh subal’piiskogo poyasa Karpat [Accumulation and decomposition of floor in the biogeocenoses of Carpathian subalpine belt]. (Exended abstract of PhD dissertation). Dnepopetrovsk [in Russian].
Tsvetkova, N. N. (1992). Osobennosti migratsii organo-mineral’nykh veshchestv i mikroelementov v lesnykh biogeotsenozakh stepnoi Ukrainy [Features of migration of organo-mineral substances and trace elements in forest biogeocenoses of Ukrainian steppe]. Dnepropetrovsk: Izd-vo DGU [in Russian].
Tsvietkova, N. M., & Yakuba, M. S. (2008). Biokruhoobih rechovyn u bioheotsenozakh Prysamaria Dniprovskoho [Biocycle of substances in biogeocoenoses of Presamaria Dniprovskiy]. Dnipropetrovsk: RVV DNU [in Ukrainian].
Yakuba, M. S. (2002). Osobennosti protsessov formirovaniya i transformatsii podstilki v bіogeotsenozakh Prisamar’ya Dneprovskogo [Features of the processes of formation and transformation of the floor in the biocenoses of Presamaria Dniprovskiy]. Biosystems Diversity, 1(10), 66-71 [in Russian].
Yakuba, M. S. (2008). Osoblyvosti nakopychennia vazhkykh metaliv u pidstyltsi ta opadi shtuchnykh nasadzhen Prysamar’ia Dniprovskoho [Features of the accumulation of heavy metals in the floor and precipitation of artificial plantings of Presamaria Dniprovskiy]. Ecology and Noospherology, 19(3/4), 67-76 [in Ukrainian].
Zhytska, N. V., & Khomenko, O. M. (2011). Porivnialna kharakterystyka protsesiv rozkladannia pidstylky v pryrodnykh ta shtuchnykh lisovykh bioheotsenozakh [Comparative characteristic of the processes of decomposition of floor in natural and artificial forest biogeocoenoses]. NaUKMA Research Papers. Biology and Ecology, 119, 56-58 [in Ukrainian].
