WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

Мартынова Наталья Анатольевна

ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ ПРИ ИНТРОДУКЦИИ В БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

03.00.05 – ботаника

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени

кандидата биологических наук

Саратов – 2009

Диссертационная работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Белгородский государственный университет» в природном парке «Нежеголь»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Сорокопудов Владимир Николаевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Степанов Сергей Александрович

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Пятых Андрей Михайлович

Ведущая организация: ГУ «Волгоградский региональный Ботанический сад»

Защита состоится " " 2009 года в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.243.13 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского» по адресу: 410012,

г. Саратов, ул. Астраханская, д. 83, E-mail: biosovet@sgu.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в Зональной научной библиотеке им. В.А. Артисевич ГОУ ВПО «Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского».

Автореферат разослан « » 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета С.А. Невский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Зеленые насаждения в условиях городской среды являются одним из наиболее эффективных средств повышения комфортности и качества среды жизни граждан. В настоящее время увеличивается количество зеленых насаждений в г. Белгороде, а также возрастают требования к ассортименту древесных растений. Экологическая эффективность насаждений зависит от развития интродукционных исследований, которые способствуют повышению качества озеленительных работ за счет создания устойчивых и высокодекоративных видов растений. В условиях Белгородской области может успешно произрастать более тысячи древесных видов с учетом их форм, разновидностей, сортов. Для введения в культуру необходим критический анализ ассортимента видов, используемых для озеленения и интродуцентов из различных ботанико-географических регионов с учетом их жизненного состояния и устойчивости в современной экологической обстановке города и области. Результаты проведенного исследования позволят научно обосновать ассортимент древесных растений для озеленения Белгородской области и дать рекомендации по их использованию.

Цель исследования. Выявить перспективные виды древесных растений для обогащения дендрофлоры Белгородской области и обосновать практическое использование их в различной хозяйственной деятельности.

Задачи.

1. Оценить коллекционный материал, произрастающий в дендрарии ботанического сада БелГУ, для обогащения Белгородской области новыми видами.

2. Изучить сезонный ритм роста и развития растений в культуре.

3. Выявить перспективные в культуре древесные растения, на основе интегральной шкалы.

4. Выработать научно-обоснованный ассортимент растений для внедрения в Белгородскую область.

Научная новизна. В условиях Белгородской области проведена оценка характера роста и развития местных и интродуцированных видов по устойчивости их к комплексу неблагоприятных факторов и перспективности использования в озеленении, лесном хозяйстве, плодоводстве и медицине. Детально исследовано 260 видов древесных растений из разных эколого-географических зон, причем из них 105 видов растений, ранее не изученных на территории области. Впервые в местных условиях в результате фенологических исследований определена средняя календарная дата начала и продолжительность вегетации растений. Изучаемые виды разделены на фенологические группы по срокам вегетации, цветения и плодоношения. Исследована динамика роста побегов, характер цветения и плодоношения.

Практическая значимость работы. Результаты исследований являются предпосылкой для дальнейшей разработки вопросов прогнозирования успешности интродукции. Выделены перспективные виды для использования в местных условиях, а также определены наиболее перспективные ботанико-географические зоны для привлечения растений в Белгородскую область. Даны практические рекомендации использования перспективных видов в различных областях хозяйственной деятельности, в том числе для озеленения г. Белгорода и других населённых пунктов области. Распределение растений по способности к самостоятельному расселению в местных условиях поможет более результативно осуществлять поиск и привлечение интродуцентов, предотвратить возможные отрицательные последствия заноса и использования их в природных фитоценозах.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на : Всероссийской научно-практической конференции «Социально-экологическая культура как основа экологической безопасности регионов» (Белгород, 2005); Международной научно-практической конференции «Теоретические и прикладные исследования в ботанике и методике преподавания биологии» (Белгород, 2005); VII Международном симпозиуме «Нетрадиционные и редкие растения, природные соединения и перспективы их использования» (Белгород, 2006); Международной молодежной научно-практической конференции (Белгород, 2006); Международной научной конференции «Інтродукція та захист рослин у ботанічних садах та дендропарках» (Донецк, 2006); Международной научно-практической конференции «Современные проблемы фитодизайна» (Белгород, 2007); Международной научно-практической конференции «Лекарственные растения и биологически активные вещества: фитотерапия, фармация, фармакология» (Белгород, 2008), Международной научно-практической конференции «Биологически активные соединения природного происхождения: фитотерапия, фармацевтический маркетинг, фармацевтическая технология, ботаника» (Белгород, 2008), III Международной научной конференции «Старовинні парки і ботанічні сади: проблеми та перспективи функціонування» (Белая Церковь, 2008), V Международной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов посвященной 90-летию агрономического факультета Горского ГАУ «Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки» (Владикавказ, 2009), Международной научно-практической конференции «Ботанические сады в 21 веке: сохранение биоразнообразия, стратегия развития и инновационные решения» (Белгород, 2009).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 23 работы, из них три статьи в изданиях Перечня ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, приложения. Основной объем работы составляет 167 страниц компьютерного текста, содержит 16 таблиц, 21 рисунок, 8 приложений. Список литературы включает 220 источников отечественных и зарубежных авторов.

Исследования поддержаны грантами:

1. «Развитие научного потенциала высшей школы» (2005 г.). «Ботанический сад Белгородского государственного университета как уникальный научно-учебный полигон по исследованию генетического биоразнообразия региона». Код проекта РНП № 671.

2. «Развитие научного потенциала высшей школы» (2006-2008 гг.). «Мониторинг жизненной стратегии редких плодовых культур ботанического сада Белгородского государственного университета. Растения семейств Berberidaceae и Caprifoliaceae». Код проекта РНП.2.2.3.1.3037.

3. «Скрининг видового разнообразия растений семейства Grossulariaceae Mill. Ботанического сада Белгородского государственного университета как методологическая основа создания адаптивного сортимента для условий Среднерусской возвышенности (2009-2010 гг.). АВЦП № 2.2.3.1/249.

Положения, выносимые на защиту:

1. Сезонный ритм развития интродуцентов позволяет определить хронологические границы фенологических групп наблюдаемых видов растений и объединить их в типы сезонного развития.

2. Устойчивость растений к абиотическим и биотическим факторам, способность к семенной репродуктивности дает основание для распределения их по группам перспективности.

3. Способность растений к самостоятельному расселению позволяет правильно использовать их в различных типах насаждений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обозначены актуальность темы, цель и задачи исследования, научная новизна, практическая значимость, сведения об апробации работы и основные положения, выносимые на защиту.

Глава 1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ

В УСЛОВИЯХ ИНТРОДУКЦИИ (обзор литературы)

На основе литературных источников приводятся сведения об интродукции в Центральном Черноземье и, в частности, в Белгородской области, в том числе в Ботаническом саду природного парка «Нежеголь» Белгородского государственного университета. Даны сведения об истории интродукции по области после реформ 1861 года и по настоящее время. Дается краткая характеристика методов интродукции и современные проблемы и направления исследований по интродукции.

Глава 2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Территория области площадью 27,1 тыс. км2 занимает южные и юго-восточные склоны Среднерусской возвышенности. Северная часть области находится в лесостепной зоне, а юго-восточная – в степной. Степная и лесная флора области имеет свыше 1700 видов дикорастущих растений, причем травы более разнообразны, чем деревья и кустарники (7,6% флоры). На территории области преобладают черноземные почвы. Наиболее распространен мощный чернозем. В разделе рассматриваются общие черты природно-климатических условий Белгородской области.

Интродукционные исследования проводились в период с 2002 по 2006 гг. на базе коллекции древесных растений природного парка «Нежеголь» Белгородского государственного университета. Дендрарий площадью 18 га располагается на возвышенности и занимает северо-восточный склон территории. Почвы – чернозём типичный слабовыщелоченный тяжёлосуглинистый карбонатный. Наиболее благоприятные погодные условия сложились в 2002 и в 2006 гг. Самый длительный вегетационный период сложился в 2006 г., а наибольшая сумма положительных температур воздуха была в 2002 г. 2003 г. характеризовался самым коротким по длительности и самым засушливым теплым периодом. Самым влажным был 2004 г., когда показатель влаги был выше нормы. Заморозки в течение пяти лет наблюдались в обычные сроки: первые – в конце октября – начале ноября, заканчивались в конце марта и в первой декаде апреля.

Объектами исследований послужили древесные растения из различных эколого-географических зон, культивируемые в дендрарии с 2001 г. Посадочный материал – сеянцы, саженцы и укорененные черенки из ботанических садов России и Украины. Изучено 260 видов древесных растений, относящихся к 37 семействам и 96 родам. Согласно места произрастания в дендрарии все изученные виды по своему происхождению отнесены к шести географическим экспозициям:

1. Восточная Азия – объединяет растения ареалов Российского Дальнего Востока, вплоть до Камчатки, а также Китай, Корею, Японию.

2. Северная Азия – объединяет виды, естественно произрастающие в Сибири, Алтае, Урале.

3. Центральная Азия – объединяет растения ареалов Средней Азии, Монголии, Тибета, Западного Китая, Северного Ирана, Афганистана.

4. Европа – растения ареалов: Западной, Средней, Северной Европы, а также растения из европейской части России.

5. Кавказ – растения ареалов Закавказья, Северного Кавказа, Предкавказья, Западного Ирана, Турции, Малой Азии, Северной Африки, Средиземноморья, Южной Европы.

6. Америка – растения североамериканского происхождения.

Фенологические наблюдения проводились по методике, разработанной М.С. Александровой и др. (1975). Для оценки зимостойкости и устойчивости к болезням и вредителям использовались пятибалльные шкалы, разработанные сотрудниками Ростовского ботанического сада (Козловский и др., 2000). Для оценки засухоустойчивости использовалась пятибалльная шкала, разработанная сотрудниками Ростовского ботанического сада, на основе градации, применяемой в Никитском ботаническом саду (Кормилицын, Голубева, 1970). Оценка семенной репродуктивности проводилась по шкале В.П. Малеева (1933).

Степень адаптации вида определялось как отношение суммы фактических баллов к сумме максимально возможных баллов. Это отношение названо коэффициентом адаптации и выражается формулой: КА = S1 / S* х 100, где: КА – коэффициент адаптации; S1 – сумма фактических баллов; S* – сумма баллов полностью адаптированного растения. Все показатели определялись по пятибалльной шкале, где наибольший балл обозначал высокую степень признака.

Названия таксонов в ранге семейств и отчасти родов приведены по
А.Л. Тахтаджяну (1987), родовые и видовые названия даны по С.К. Черепанову (1995), в некоторых случаях названия использовались из разных дендрологических сводок (Деревья и кустарники СССР 1949-1962, т.1-6),
A. Rehder (1949), G. Krussmann (1976-1978).

Жизненные формы растений определены по системе И.Г. Серебрякова (1964) и отнесены к 2 отделам: 1 – древесные (деревья, кустарники, кустарнички, древовидные и кустарниковые лианы, растения-подушки) и 2 – полудревесные растения (полукустарники, полукустарнички, полукустарниковые и полукустарничковые лианы). Группы роста определены по методике С.Я. Соколова (1965), где все интродуценты в зависимости от высоты поделены на несколько групп.

Данные по фенологии растений обработаны методами математической статистики по Б.А. Доспехову (1985) с использованием программного обеспечения STATGRAPHICS Plus-Printing, NIRSMAIN и EXCEL.

Глава 3. ЖИЗНЕННЫЕ ФОРМЫ ИНТРОДУЦЕНТОВ

ИЗ РАЗНЫХ ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ЗОН

Проведенный анализ интродуцентов, произрастающих в коллекции Ботанического сада, представляет интерес для формирования ассортимента по использованию в различных условиях г. Белгорода и области. Данные о числе древесных растений разных жизненных форм и групп роста показывают, что наибольшее количество представлено деревьями четвёртой величины – 15,5%, деревьями первой величины – 15,3% и кустарниками третьей величины – 18% (табл. 1).

Таблица 1

Жизненные формы и группы роста растений

Отдел

Д1

Д2

Д3

Д4

К1

К2

К3

К4

Пк1

Пк2

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






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