Bielyk Y. Ecological and physiological features of aboriginal and introduced species of trees and shrubs on the devastated lands of Kryvyi Rih district

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Philosophy (PhD)

State registration number

0823U100833

Thesis Registration Form

0823U100833.pdf

Applicant for

Specialization

  • 091 - Біологія та біохімія

Specialized Academic Board

ДФ 08.051.044 ID 2531 Бєлик Ю.В.

Oles Honchar Dnipro National University

Essay

The dissertation is devoted to a comprehensive study of ecological and physiological features of aboriginal and introduced species of trees and shrubs naturally distributed on the devastated lands of Kryvyi Rih district. Using the example of communities of trees and shrubs of the disturbed lands, the following was investigated: taxonomic composition and ecological groups of vegetation, life status of trees, content of heavy metals and macronutrients in soil and plant leaves, morphometric and physiological parameters of the studied species, as well as the recommendations were proposed for optimization of afforestation measures in industrial regions. In order to carry out a comprehensive analysis of the ecological and physiological characteristics of aboriginal and introduced species of trees and shrubs, 6 xperimental sites (30 temporary test sites) were selected, which are located in the conditions of high man-made load: the territory of the former mine named after F. E. Dzerzhynskyi, Kolomoivskyi, Zhovtnevyi and Karachuny granite quarries of Kryvyi Rih iron ore region and the landscape reserve of local importance «Vizyrka». It should be noted that the research was conducted on the disturbed territories that were not rehabilitated. As a conditional control the plots in Gurivka forest (Kirovograd region), which are distant from industrial enterprises, were chosen. The regularities of formation of technogenically devastated lands were analysed. It was established that the main factors that lead to formation of devastated lands are the negative consequences of the factors of natural (consequences of natural processes) and anthropogenic (consequences of human activity) genesis, as well as their combination. As a result of the research, it was found that the tree-shrub groupings of the devastated lands of Kryvyi Rih district consist of 54 species of higher plants belonging to 34 genera and 18 families. There is considerable variability in the number of species and families within different experimental sites. The most numerous are Rosaceae, Salicaceae, Aceraceae and Ulmaceae families, which are represented by species in all experimental areas. According to the ecological and biomorphic characteristics of woody and shrub species, corresponding spectra of bio- and ecomorphs were constructed. The basis of the tree-shrub plant communities that are naturally distributed on the devastated lands of Kryvyi Rih is created by sylvans (55.5% of the total number of species); other groups are represented in smaller numbers. In addition, phanerophytes (98.15%) dominate among life forms according to the classification of K. Raunkier (1934), and chamephytes (1.85%) also occur. In the spectrum of hygromorphs, mesoxerophytes are the most numerous, they represent almost 37.04% of the total number of plants, xeromesophytes, which number is 31.48%, and mesophytes (27.8%). The xerophyte ecogroup is represented in the smallest amount - 3.7%. In the trophomorphic spectra, the most numerous are mesotrophs (64.8% of the total number of species). Next, by the share of participation in the spectra, are megatrophs (13%) and oligomesotrophs (9.25%). The share of transitional trophoecomorphs is insignificant. The analysis of haeliomorphic spectra revealed the predominance of heliophytes and scioheliophytes – each ecogroup accounted for 46.3%. Heliosciophytes occupy the third position and are represented by a small amount – 7.41%. Pollenochor spectra are dominated by entomophilous woody and shrub species that are naturally distributed on the devastated lands of Kryvorizhye, the share of which is 74.07%. Anemophilic species are a minority – (25.93%). Diasporochory is represented by various methods of dissemination: anemochory prevails in tree-shrub plant communities of the devastated lands of Kryvyi Rih district and accounts for 46.41% (of the total number of species), endozoochory is 42.6%, ballist species occupy 7.3%, synzoochory species represented by the smallest number – 3.7% (of the total number of species). According to the scale of V. A. Alekseyev (1989), it was established that woody species of plants, which are naturally distributed on the devastated lands of Kryvyi Rih district, have a «weakened» life state according to the indicators of the number of trunks (70.18±1.28 conditional points) and stocks of trunk wood (68.46 ± 3.43 conditional points) and the sum of cross-sectional areas (68.39 ± 2.98 conditional points). Taxation parameters of trees of technologically disturbed lands of Kryvyi Rih district were studied. It was found that under difficult environmental conditions, the biometric indicators of trees decrease significantly: the height of trees decreases to 28.8%, the diameter of the trunk – up to 30.1%, and the cross-sectional area and stock of trunk wood up to 55.9% and 67,4% respectively compared to control values (Gurivka forest, Kirovograd region).

Read more

Research papers

1. Savosko V.М., Lykholat Y.V., Bielyk Y.V. Foresting of technogenic devasted lands as an effective factor for environmental safety at the mining & metallurgical district. In: Y.V. Lykholat (ed.). Effects of pollution and climate change on the ecosystem componenets Praha, Oktan Print, 2021. Р.6–39. DOI: 10.46489/EOPACC–1204211.

2. Bielyk Y., Savosko V., Lykholat Y. et al. Macronutrients and heavy metals contents in the leaves of trees from the devastated lands at Kryvyi Rih District (Central Ukraine). Web of Conferences. (22 April 2020). 2020. Vol. 166. DOI: 10.1051/e3sconf/202016601011

3. Savosko V.M., Bielyk Y.V., Lykholat Y.V., Heilmeier Assesment of heavy metals concentration in initial soils of post-mining landscapes in Kryvyi Rih District (Ukraine). Ekológia (Bratislava). 2022. Vol. 41, No. 3, p. 201–211, DOI: https://doi.org/10.2478/eko-2022-0020.

4. Lykholat T. Y., Lykholat O. A., Marenkov O. M, Lykholat Y. V. and (Bielyk Y.V.) Belic Y. V. Proteolytic processes in organism of different age rats exposed to xenoestrogens. Journal of Physics: Conference Series. (22 May 2022). 2022. Vol. 2288. DOI 10.1088/1742-6596/2288/1/012013

5. Savosko V., Bielyk Y., Lykholat Y. et al. The total content of macronutrients and heavy metals in the soil on devastated lands at Kryvyi Rih Iron Mining & Metallurgical District (Ukraine). Journal of Geology, Geography and Geoecology. 2021. № 30(1). Р. 153–164. DOI: https://doi.org/10.15421/112114

6. Savosko V., Lykholat Y., Bielyk Y., Lykholat T. Ecological and geological determination of the initial pedogenesis on devastated lands in the Kryvyi Rih Iron Mining & Metallurgical District (Ukraine). Journal of Geology, Geography and Geoecology. 2019. № 28(4). Р. 738–746. DOI: https://doi.org/https://doi.org/10.15421/111969

7. Lykholat Y.V., Khromykh N.O., Lykholat T.Y., Bielyk, Yu.V. et al. Industrial characteristics and consumer properties of Chaenomeles Lindl. Fruits. Ukrainian Journal of Ecology. 2019. № 9(3). Р. 132–137. DOI: https://www.ujecology.com/articles/industrial-characteristics-andconsumer-properties-of-chaenomeles-lindl-fruits.pdf

Савосько В.М., Лихолат Ю.В., Бєлик Ю.В., Григорюк І.П. Апофітні та адвентивні деревні види на девастованих землях гранітних кар’єрів Криворіжжя. Біоресурси і природокористування. 2019. Т. 11, № 1-2. С. 14–25. DOI: http://dx.doi.org/10.31548/bio2019.01.002.

Бєлик Ю.В., Савосько В.М., Лихолат Ю.В. Екологічна обумовленість показників життєвості та дендрометричних параметрів дендрофітоценозів природно поширених на девастованих землях залізорудного відвалу. Вісник Одеського національного університету. Серія Біологія. 2022. Т. 7, Вип. 1(50). С. 7 – 23

10. Бєлик Ю.В., Савосько В.М., Лихолат Ю.В., Іжболдін О.О., Лихолат Т.Ю. Варіабельність умісту фенольних сполук у листках дерев, які природно поширені на девастованих землях залізорудного відвалу. Питання степового лісознавства та лісової рекультивації земель. 2022. Том 51. С. 72 – 85.

11. Bielyk Yu.V., Savosko V. M., Lykholat Yu. V. et al. Macronutrients and heavy metals contents in the leaves of trees from the devastated lands at Kryvyi Rih district (Central Ukraine). Ecological Bulletin of Kryvyi Rih District. 2019. № 5. Р. 81–99. https://doi.org/10.31812/eco-bulletin-krd.v5i0.4355

12. Бєлик Ю., Савосько В., Лихолат Ю. Таксономiчний склад та синантропна характеристика деревно-чагарникових угруповань Петровського вiдвалу (Криворiжжя). Екологічний вісник Криворіжжя. 2019. Вип. 4. С. 104–113. https://doi.org/10.31812/eco-bulletin-krd.v4i0.2565

13. Бєлик Ю., Савосько В., Лихолат Ю. Сучасний стан дендрофiтоценозiв, природно поширених на девастованих землях залiзорудного вiдвалу (Кривий Рiг). Екологічний вісник Криворіжжя. 2023. Вип. 7. С. 25– 43. https://doi.org/10.31812/ecobulletinkrd.v7i.7654

14. Бєлик Ю.В., Савосько В. М., Лихолат Ю.В. Вміст хлорофілу в листках. деревних видів рослин природно поширених на залізорудному відвалі як маркер екологічних умов девастованих земель. Рослини та урбанізація: Матеріали сьомої Міжнародної науково-практичної конференції «Рослини та урбанізація» (Дніпро, 3 березня 2021 р.). Дніпро, 2021. С. 83–85

15. Бєлик Ю.В., Савосько В.М., Лихолат Ю.В., Герман Хайльмайер. Екологічні особливості вмісту макронутрієнтів в листках деревних видів рослин девастованих земель гірничо-металургійного регіону. Еко Форум – 2020 : збірка тез доповідей ІV спеціалізованого міжнародного Запорізького екологічного форуму( Запоріжжя, 15 – 17 жовтня 2020 р.). Запоріжжя, 2020. 500 с

16. Лихолат Ю. В., Савосько В. М., Бєлик Ю. В. Адвентивні деревно-чарникові види рослин на гранітних карєрах. Досягнення науки і перспективи: матеріали І Науково-практичної конференції (Вроцлав, 31 травня 2019 р.). Вроцлав, 2019. 112с.

17. Бєлик Ю. В., Лихолат Ю.В., Савосько В.М. Інтродуценти як компонент спонтанної дендрофлори девастованих земель. Глобальні наслідки інтродукції рослин в умовах кліматичних змін: матеріали міжнародної наукової конференції присвяченої 30-річчю Незалежності України (Київ, 5–7 жовтня 2021 р.). Київ, 2021. С. 67–69.

18. Бєлик Ю.В., Савосько В.М., Лихолат Ю.В. Оцінка життєвого стану деревних видів рослин природно поширених на девастованих землях залізорудного відвалу. Охорона біорізноманіття та історико-культурної спадщини у ботанічних садах та дендропарках: матеріали міжнародної наукової конференції присвяченої 225-річниці заснування Національного дендрологічного парку «Софіївка» НАН України(28–30 вересня 2021 р., Умань). Умань, 2021. С. 24–29

19. Bielyk Y. V., Savosko V. M., Lykholat Y. V. Characteristics of the floristic core of tree and shrub species of plants naturally spread to technologically devastated lands (Kryvyi Rih). Рослини та урбанізація: Матеріали сьомої Міжнародної науково-практичної конференції «Рослини та урбанізація» (Дніпро, 1 лютого 2023 р). Дніпро, 2023. С. 12–14

Read more

Files

autoreferat-Анотація Бєлик.pdf

editrequest-Доповідна дата Бєлик.pdf

Дисертація Бєлик.pdf

Similar theses

0824U001311

Damilola Komolafe

Peculiarities of the manifestation of exercise-induced hypoxia of teenegers depending on motor activity

0824U001244

Vita A. Kurochkina

Cytogenetic efficacy of isotope cesium-137 in human peripheral blood lymphocytes in model experiments in vitro

0824U001225

Taisa A. Bohdanovych

Development of biotechnology for obtaining compounds with anti-inflammatory and antioxidant properties from the hairy roots of Artemisia tilesii Ledeb.

0824U001148

Anna Fedorova

Expansion of approaches to establishing the composition of natural hemiclonal population systems of hybridogenic Pelophylax esculentus complex

0824U001130

Taras V. Halych

The connection of damage to the genome under different types of irradiation with the stimulation of the formation of pharmaceutical compounds of matricaria chamomilla l.