WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     |
|

На правах рукописи

Калмыкова Ольга Геннадьевна

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ

«БУРТИНСКОЙ СТЕПИ»

(ГОСЗАПОВЕДНИК «ОРЕНБУРГСКИЙ»)

03.00.16 «Экология»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Санкт-Петербург 2008

Работа выполнена в лаборатории биогеографии и мониторинга биоразнообразия

Института степи Уральского отделения Российской академии наук

Научный руководитель: доктор биологических наук

Сафронова Ирина Николаевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Дарбаева Талшен Есеномановна

кандидат биологических наук

Паршутина Людмила Петровна

Ведущая организация: Самарский государственный

педагогический университет

Защита состоится «25» июня 2008 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 002.211.02 при Ботаническом институте им. В.Л. Комарова РАН по адресу: 197376, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 2.

Тел.: (812) 346-37-42, факс (812) 346-36-43, binadmin@ok3277.spb.edu

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН.

Автореферат разослан «22» мая 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат биологических наук О. С. Юдина

Введение

Актуальность темы. Степная зона, сыграв исключительно важную роль в истории Человечества, в настоящее время оказалась на грани полной потери своего первоначального облика вследствие замены коренных экосистем агроландшафтами. Ни в одной другой природной зоне Евразии нет такой высокой доли сельхозугодий (8796%) и пашен (40–85%) в земельном балансе.

Об остроте экологической ситуации свидетельствует также и то, что доля исчезнувших и занесенных в Красные книги видов растений и животных здесь наивысшая среди всех зон России при недостаточном количестве охраняемых природных территорий, в особенности заповедников (Чибилёв, 1997).

Степной заповедник «Оренбургский» общей площадью более 21 тыс. га призван выполнять функцию сохранения степных экосистем, что является непростой задачей в освоенном аграрном регионе.

Инвентаризация флоры и растительности одна из первоочередных задач научных исследований в заповедниках, так как результаты этих исследований являются основой для оценки биоразнообразия и выбора стратегии охраны видов и сообществ, а также базой для обоснования долгосрочного мониторинга (Марина, Марин, 1994).

Именно на заповедных территориях с сохранившейся растительностью, подверженной наименьшему влиянию антропогенного фактора, представляется наиболее доступным и актуальным познание закономерностей, лежащих в основе разнообразия и устойчивости естественных экосистем.

Цель работы: изучение закономерностей распределения и современного состояния степной растительности заповедного участка «Буртинская степь» Госзаповедника «Оренбургский».

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

– изучить флору сосудистых растений, провести её таксономический, биоморфологический и эколого-фитоценотический анализ;

– рассмотреть систему экологических факторов, определяющих разнообразие и структурную дифференциацию растительного покрова;

– изучить разнообразие степной растительности;

– провести классификацию степных сообществ;

– дать эколого-фитоценотическую характеристику основных степных формаций;

– уточнить зональное положение территории.

Научная новизна работы состоит в следующем:

– впервые установлены основные закономерности распределения степной растительности «Буртинской степи»;

– впервые составлены внутри- и межформационные эколого-фитоценотические схемы;

– впервые подробно описана растительность всех залежей заповедного участка;

– выявлены 120 видов сосудистых растений, не указывавшихся для «Буртинской степи», расширены представления о распространении некоторых из них на территории области, в том числе отмечено 3 вида, ранее не приводившиеся для флоры Оренбургской области.

Практическая значимость. Работа имеет практическое значение как часть программы мониторинга флоры и растительности Государственного природного заповедника (ГПЗ) «Оренбургский», а её результаты включены в «Летопись природы» заповедника.

Полученные данные успешно использованы при выполнении проектов по «Научному обоснованию сохранения эталонных степных экосистем Урало-Илекского междуречья», созданию парка-биостанции «Оренбургская тарпания» (на территории Орловской степи), а также при изучении возможности оптимизации заповедного режима ГПЗ «Оренбургский».

Пополнены гербарные коллекции Института степи (ИС) УрО РАН и ГПЗ «Оренбургский». Собрана база данных геоботанических описаний «Буртинской степи».

Результаты наших исследований используются специалистами других естественнонаучных направлений при проведении научных исследований, а также в ходе учебного процесса по курсам «Ботаника» и «Флора Оренбургской области» в Оренбургском государственном университете и при проведении занятий по элективным курсам «Экология растений», «Геоботаника» и «Флора Оренбургской области» с учащимися Областного детского эколого-биологического центра.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на заседаниях Ученого совета и Лаборатории биогеографии и мониторинга биоразнообразия ИС УрО РАН, Лаборатории географии и картографии растительности Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН, научно-практических конференциях, симпозиумах и школах-семинарах различного уровня: XI съезде РБО «Ботанические исследования в азиатской России» (Новосибирск-Барнаул, 2003); Второй международной конференции «Биотехнология – охране окружающей среды» (Москва, 2004); Международной конференции, посвященной 15-летию государственного заповедника «Оренбургский»: «Заповедное дело. Проблемы охраны и экологической реставрации степных экосистем». (Оренбург, 2004); Международной конференции памяти И. К. Пачоского: «Й. К. Пачоський та сучасна ботанiка» (Херсон, 2004); Второй международной конференции молодых ученых и специалистов: «Стратегия природопользования и сохранения биоразнообразия в XXI веке» (Оренбург, 2004); «Фальцфейнiвскi читанняю» (Херсон, 2005); IV международном симпозиуме «Степи Северной Евразии» (Оренбург, 2006); Международной научно-практической конференции: «Алдамжаровские чтения» (Костанай, 2007), Международной конференции: «Заповедные степи Украины. Состояние и перспективы их сохранения» (Аскания-Нова, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ, в т. ч. 3 статьи в рецензируемых журналах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы из 201 наименования и приложений, изложена на 225 страницах (в т.ч. основной текст – 180 страниц, приложения – 69 страниц), включает 41 таблицу и 36 рисунков.

Глава 1. Район, материалы и методы исследования

1. 1. Район исследования

«Буртинская степь» – один из участков Госзаповедника «Оренбургский», расположен в центральной части Оренбургской области в 25 км к юго-востоку от районного центра Беляевка и в 15 км к югу от пос. Бурлыкский (рис. 1). Общая площадь составляет 4500 га.

Заповедный участок находится в междуречье Урала и Илека на Подуральском плато, представляющем собой сыртово-увалистую возвышенность, сложенную пермскими и триасовыми красноцветными отложениями на севере, юрскими и меловым породами – в центральной и южной частях (Неуструев, 1918; Рожанец, 1927; Мильков, 1951; Чибилёв, 2000).

Растительный покров «Буртинской степи» довольно разнообразен. Господствуют степи. По берегам ручьев и в местах близкого залегания грунтовых вод формируются луга и черноольшанники. По балкам встречаются осиновые и березово-осиновые колки.

Рис. 1. Расположение основных объектов на территории «Буртинской степи»

1. 2. Материалы и методы исследования

За время работы на территории «Буртинской степи» сделано 306 геоботанических описаний степных сообществ и заложено 3 геоботанических профиля.

В основу исследования были положены два основных принципа:

1) полноты и равномерности охвата территории;

2) полноты охвата типов местообитаний.

Описание растительного покрова проводилось в соответствии со стандартными геоботаническими методиками (Вальтер, Алехин, 1936; Краткое руководство…, 1952; Быков, 1957; Ярошенко, 1961; Полевая геоботаника, 1964, 1972; Работнов, 1983).

Создана эколого-фитоценотическая классификация степной растительности. Для шести основных формаций построены эколого-фитоценотические схемы по принципу, использованному Т. И. Исаченко и Е. И. Рачковской (1961).

При полевых исследованиях координаты определялись с помощью прибора спутникового позиционирования (GPS–«Garmin 76»). Для обработки картографического материала применялась ГИС-программа MapInfo 6.0.

Собрано более 1100 гербарных образцов (402 вида). Они хранятся в коллекции Института степи УрО РАН (ORIS), дублеты некоторых образцов переданы в гербарии БИН РАН (LE) и Госзаповедника «Оренбургский».

Латинские названия видов в основном даны по сводке С.К. Черепанова (1995), в отдельных случаях – по Флоре Восточной Европы, Т. IX-XI (1996-2004). Анализ флоры по составу основных жизненных форм проведен на основе классификации И. Г. Серебрякова (1962).

Кроме собственных данных и опубликованных источников, при написании некоторых глав работы использовались материалы «Летописей природы» Госзаповедника «Оренбургский» (1991-2006 гг.) и фондовые материалы Росгипрозема.

Для оценки погодных условий использован гидротермический коэффициент Селянинова.

Глава 2. История изучения флоры и растительности «Буртинской степи»

В изучении флоры и растительности территории, относящейся ныне к заповедному участку «Буртинская степь», можно выделить 3 основных этапа:

I этап – до проектирования заповедника (до 1974 г.) – первые описания природы Оренбургского края, включающие и некоторые сведения о растительном покрове междуречья Урала и Илека;

II этап – при проведении работ по проектированию и обоснованию создания заповедника (с 1975 по 1989 г.г.) – геоботанические и флористические исследования на территории Урало-Илекского междуречья и поиск участков перспективных для заповедания;

III этап – после создания заповедника (с 1989 г. по настоящее время) – изучение растительного покрова заповедного участка «Буртинская степь» и отдельных его компонентов.

Глава 3. Влияние факторов окружающей среды на разнообразие

растительного покрова «Буртинской степи»

Анализ факторов окружающей среды, оказывающих воздействие на растительный покров – ключевой момент в понимании его характерных особенностей, причин разнообразия и закономерностей распределения. Для этих целей наиболее удобным, с нашей точки зрения, представляется использование классификации экологических факторов, подразделяющей их на три основные группы: абиотические, биотические и антропогенные.

3. 1. Абиотические факторы

В главе рассматриваются такие абиотические факторы, как рельеф и геология, климат, гидрология, почвы. Современный денудационный холмисто-увалистый рельеф территории начал формироваться еще в донеогеновое время. На уровне мезорельефа выделяются: мелкосопочно - расчлененная возвышенность Кармен; равнинное плато Муелды; балка Белоглинка (с широким, до 1-1,5 км, уплощенным днищем), представляющая собой своеобразную аккумулятивную равнину; волнистая равнина юго-западнее ручья Кайнар и др. Абсолютные отметки колеблются от 230 до 420,9 м (Степной заповедник…, 1996). Преобладающими горными породами являются пестро- и красноцветные конгломераты с прослоями песчаников, относящиеся к нижнему триасу–татарскому ярусу верхней перми. Поверхность почв усеяна галькой и валунами, галькой переполнены почвы и рыхлые породы (Красная книга почв..., 2001), с чем связано широкое распространение петрофитных вариантов растительных сообществ. На засоленных почвах в зависимости от степени засоления, микрорельефа, грунтовых вод и т. д. формируются галофитностепные, галофитнолуговые и гипергалофитные фитоценозы. Климатические характеристики определяют общий аридный характер, а также зональные и подзональные особенности растительного покрова.

3. 2. Биотические факторы

Среди биотических факторов выделено взаимное влияние фитоценотического компонента и животного населения, которое обеспечивает динамическое равновесие и устойчивость естественных биоценозов. В «Буртинской степи» – это в первую очередь, влияние на растительность роющих животных, главным образом, сурков и сусликов. Воздействие Marmota bobak проявляется в формировании вокруг сурчин комплексной растительности (особенности которой зависят от фоновой растительности) или моновидовых группировок.

3. 3. Антропогенные факторы

До создания заповедника (1989 г.) данная территория использовалась под сенокосы и пастбища, в меньшей степени – под пашни. В работе дано подробное описание растительности залежей и определены причины различной интенсивности восстановления на них степной растительности. Рассмотрено современное состояние растительности на месте бывших скотопрогонов и водопоев. Уделено внимание влиянию пожаров – трудно контролируемой составляющей антропогенного воздействия.

Глава 4. Флора сосудистых растений «Буртинской степи»

4. 1. Таксономический анализ

По данным, полученным нами за период изучения «Буртинской степи» флора этого заповедного участка насчитывает 480 видов сосудистых растений, относящихся к 253 родам из 64 семейств.

Крупнейшими семействами являются Asteraceae (82 вида 36 родов), Poaceae (46 видов 25 родов) и Fabaceae (44 вида 16 родов). Наиболее крупными родами являются Carex (17 видов), Astragalus (12), Artemisia (10), Galium (9), Veronica (9), Stipa (9).

Pages:     |
|



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.