WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 12 |

На правах рукописи

Сальников АлексейЛьвович

почвенно-растительныйпокров дельтыВолги:

продуктивность,динамика, кризисные процессы

Специальности 03.00.05– Ботаника(биологические науки),

03.00.16– Экология(биологические науки)

Автореферат

диссертации на соисканиеученой степени

доктора биологическихнаук

Астрахань – 2009

Работа выполнена в Астраханскомгосударственном университете

Официальные оппоненты:

доктор биологическихнаук,

профессор Карпачевский ЛевОскарович

доктор биологическихнаук,

профессор Бакташева НадеждаМацаковна

доктор биологическихнаук,

профессор Афанасьев ВладимирАлександрович

Ведущаяорганизация: Главныйботанический сад РАН, г. Москва

Защита состоится 30 января 2009г. в 12.00 в аудитории №101 на заседании диссертационногосовета ДМ 212.009.10 приАстраханском государственном университете по адресу:414056, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1, факс (8512) 22-82-64,E-mail: eu@aspu.ru.

С диссертацией можноознакомиться в научной библиотекеАстраханского государственногоуниверситета.

Автореферат разослан

Ученый секретарь

диссертационногосовета,

доктор биологическихнаук, доцент А.В. Федотова

Общая характеристика работы

Актуальностьисследований. Растительныйпокров Нижней Волги является важнейшимобъектом изучения, картографирования иресурсно-экологической оценки в обширномПрикаспийском регионе (Новикова, Ильина,Сафронова, 2000), а крайний юго-востокевропейской России представляет собойодин из самых интересных ималоисследованных во флористическомотношении регионов страны (Сагалаев, 2003).

В настоящее время вэкосистемах разного иерархического уровняпроисходят локальные и глобальныеизменения, характеризуемые как кризисныепроцессы (Славинский, 2006). Одним из такихкризисных процессов является изменениепродуктивности и биоразнообразияэкосистем. Вопросы оценки и особенностейформирования продуктивности фитоценозовприобретают особую актуальность, так какрастительность играет решающую роль вструктурно-функциональной организацииэкосистемы и формировании биомассыназемных и водных экосистем. Изучениефункционирования экосистем в оптимальных,особенно в кризисных условиях, приобрело внастоящее время большое практическоезначение. Для практики рациональногоиспользования актуальны исследованиеприродных механизмов, обеспечивающихустойчивость экосистем, определениестепени близости конкретных экосистем ккритическому переходу, разработкапредельно-допустимых нагрузок наприродные компоненты и прогнозированиевозможности структурных изменений.

Сложившаяся на югеРоссии за последние 35–40 лет практикапастбищепользования являетсянерациональной иантиэкологичной (Шамсутдинов, Шамсутдинов,2002). Возникает необходимость моделированиякризисных процессов и прогнозированиеизменения отдельных компонентов природнойсреды. Актуальным является познаниемеханизмов функционирования растительныхсообществ экотонов дельты Волги.

Изучениебиологического разнообразия, разработкамер по его сохранению – одно изприоритетных направлений биологическойнауки (Горчаковский, Золотарева, 2006).Деградация биоразнообразия относится кчислу основных причин, способствующихнарастанию экологического кризиса.Биогеоценозы дельты Волги играютважнейшую роль в функционированииэкосистемы Прикаспия. В связи с этим особуюактуальность приобретает изучение флорыбэровских бугров, являющихся уникальнымиландшафтными образованиями и играющихсистемообразующую роль в экосистеме.Всестороннее познание конкретных флорприобретает все большее значение в связи среализацией решения проблемы изученияантропогенной трансформации. Б.А. Юрцев (2000)отмечает, что еще большее вниманиеисследователей будут привлекатьформирование флор урбанизированныхтерриторий.

Особенностиформирования фитоценозов необходимоучитывать в экологическом сопровождениихозяйственной деятельности и в прогнозныхоценках биопродуктивности естественныхкормовых угодий. В связи с этим необходимоисследование механизмов формированияфитосистем (на уровне продуктивности ифиторазнообразия), что позволитпрогнозировать состояние экосистемы приизменении условий окружающей среды,сохранить природные ресурсы навысокопродуктивном уровне и использоватьих в течение неопределеннопродолжительного времени.

Цели и задачиисследований. Целью работыстало изучение динамики флоры, механизмовформирования продуктивности и оценкикризисных процессов фитоценозов дельтыВолги. Были поставлены следующиезадачи:

  • изучить современноесостояние и тенденции антропогеннойтрансформации локальных флор ирастительности;
  • исследовать флору ирастительность дельты Волги;
  • изучитьморфологические и микробиологическиеособенности почв;
  • разработатьметодологию оценки допустимыхрекреационных нагрузок, мер по оптимизациии рациональному использованиюпочвенно-растительных комплексов;
  • разработать новыйконцептуальный подход к оценкепродуктивности фитоценозов и изучитьособенности продукционного процессарастительных сообществ;
  • выявить и исследоватьмеханизм функционирования фитоценозовбуферных зон дельты Волги;
  • разработать модельпротекания кризисных процессов наземныхэкосистем дельты Волги в условияхпостоянно изменяющегося гидрологическогорежима и антропогенного воздействия;
  • разработатьметодологию оценки природно-ресурсного(почвенно-растительного) потенциаламуниципальных образований Астраханскойобласти.

Защищаемыеположения:

    1. Концепция«Динамическая структура популяций свидовыми параметрами». Продуктивностьрастительных сообществ разных режимовувлажнения в пределах дельты Волгиизменяется с периодом от 2 до 8 лет и независит от ритма и степени воздействияэкологических факторов при некатастрофических условиях среды, аобусловлена динамической структуройпопуляций с видовыми параметрами.
    2. Результаты исследований измененияфитоценозов урбанизированных и локальныхфлор.
    3. Механизмформирования фитоценозов в экотонахдельты Волги.
    4. Модель протеканиякризисных процессов в фитоценозах дельтыВолги.
    5. Методологическиеподходы при разработкепредельно-допустимых хозяйственных ирекреационных нагрузок на экосистемыдельты Волги.
    6. Методология оценкиприродно-ресурсного потенциаламуниципальных образований Астраханскойобласти.

Научная новизна. Разработаны концептуальные подходык оценке продуктивности растительныхсообществ. Впервые выявлен синусоидальныйтип изменения продуктивности фитоценозовдельты Волги, не зависящий от ритмики истепени гидрологических факторов принекатастрофических условиях среды.Цикличность продуктивности фитоценозов вовремени не связана с условиями егоформирования, а обусловлена исключительновнутренним развитием растительногосообщества –динамической структурой фитоценоза свидовыми параметрами (соотношениемвозрастных групп, элиминациейрепродуктивных и вегетативных продуктов,стратегией видов и т.д.). На участках сразными условиями увлажнения и засоленияразмах колебаний продуктивностиизменяется от 2-х до 4-х лет на высоких исредних лугах и до 8 лет на лугах низкогоуровня.

Создана первая вАстраханской области специализированнаямикробиологическая База данныхактиномицетов аридной зоны России«Actinobase».

Впервые выявленыосновные факторы и тенденции изменениялокальных флор, а также предложена модельпротекания кризисных процессов вландшафтах дельты Волги.

Практическаязначимость работы. Материалы диссертации могут бытьположены в основу системыобщих закономерностей и тенденцийразвития экосистем дельты Волги и впостроениеобщей модели экосистемы дельты Волги.Флористические списки исследуемойтерритории являютсяосновой для разработкикритериев построения экологических ядер икоридоров экологической сети. Предложены план мероприятий по созданиюэкологического каркаса г. Астрахань иперспективные для городскойсреды виды древесных интродуцентов. Составлен списоквидов, нуждающихся в охране. Разработанырекомендации по расширениюсети ООПТ. Материалы способствуютобоснованию оптимальных режимовиспользования растительности и разработки на этойоснове научной системы охранырастительного покрова, в том числеразработкикраткосрочных национальных и местныхпрограмм по охране водно-болотных угодийдельты Волги. Результаты работы могут бытьиспользованы Службойприродопользования Астраханской области для разработкиметодик контроля надсостоянием экосистем дельтыВолги ирежима ихохраны и рациональногоприродопользования, в прогнозированиирезультатов антропогенной трансформации ландшафтови предотвращении ее негативноговоздействияна флору и растительность, а также дляоценки кормовой базы естественныхсенокосов и пастбищ.

Разработаннаяметодология оценки почвенно-растительногопотенциала муниципальных территорий игеоинформационная модель муниципальныхтерриторий (ГММТ) легли в основурегионального проекта «Разработка плановсоциально-экономического развитиямуниципальных образований Астраханскойобласти». Результаты исследованийявляются составной частью тематическогораздела научно-исследовательской работы«Разработка допустимых рекреационныхнагрузок на природные экосистемы дельтыВолги и Волго-Ахтубинской поймы и картландшафтно-экологического ифункционального зонирования территории»;доклада о состоянии и охране окружающейсреды Астраханской области в 2007 г.;тематического раздела «Естественныесенокоса и пастбища» научно-целевойпрограммы «Система веденияагропромышленного производстваАстраханской области на 2001–2010 гг.».

Личный вклад автора.В основу работы положенымноголетние маршрутные и стационарныеисследования различных компонентовэкосистем дельты Волги, проводившиеся в1979–2008 гг.лабораторией геоботаники Астраханскогогосударственного университета (принепосредственном участии автора в1996–2008 гг.), атакже исследования автора на территорииСеверного Прикаспия в 1996–2008 гг. Обработкаматериала осуществлялась в InterdisziplinarisForschungenzentrum (IFZ) Institut fur Landschftsokologie undRessourcenmanagment, Justus-Liebig-Universitat (Giessen, Germany).

Апробация работы.Основные результатыдиссертации представлены и доложены наежегодных научных конференцийАстраханского государственногоуниверситета (Астрахань, 1996–2007); заседанияхкафедры биологии и экологии растений ипочвоведения Астраханскогогосударственного университета (1997–2008); Всероссийскомсовещании заведующих кафедрами ботаникиуниверситетов (Барнаул, 1997); Всероссийскойнаучной конференции «Астраханский край:история и современность (к 280-летиюобразования Астраханской губернии)»(Астрахань, 1997); школе-конференции«Актуальные проблемы геоботаники.Современные направления исследований вРоссии» (Петрозаводск, 2001); всероссийскихнаучных конференций «Фундаментальныефизические исследования в почвоведении имелиорации» (Москва, 2003) и «Экология речныхбассейнов» (Владимир, 2005); IV съездеДокучаевского общества почвоведов(Новосибирск, 2004); конференции молодыхученых «Герценовские чтения»(Санкт-Петербург, 2005); Международныхнаучных конференций: «Проблемы сохраненияи рационального использованиябиоразнообразия Прикаспия и сопредельныхрегионов» (Элиста, 2005), «Россия и Восток»(Астрахань, 2005), «Мониторинг экосистем»(Италия, 2005), «Эколого-биологическиепроблемы Волжского региона и СеверногоПрикаспия» (Астрахань, 2000–2008), «Современнаяэкология –наука XXI века» (Рязань, 2008), «Проблемыприродопользования и экологическаяситуация в Европейской России исопредельных странах» (Белгород, 2008);XIII–XIV школах«Экология и почвы» (Пущино, 2005, 2006); Institut furLandschftsokologie und Ressourcenmanagment im InterdisziplinarisForschungenzentrum Justus-Liebig-Universitat (Giessen, Germany, 2007);семинаре стипендиатов программы «МихаилЛомоносов» (Москва, 2008); Всероссийскойнаучно-практической конференции смеждународным участием «Фундаментальныедостижения в почвоведении, экологии,сельском хозяйстве на пути к инновациям»(Москва, 2008); V Всероссийском съездепочвоведов им. В.В. Докучаева(Ростов-на-Дону, 2008). Работа выполнена приподдержке Российского фондафундаментальных исследований (РФФИ, грант03-04-48246 и 03-04-63048), а также проектааналитической ведомственной целевойпрограммы РНП.2.2.2.3.10161 «Развитиенаучного потенциала высшей школы (2006–2008 годы)».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 88работ, в том числе 3 монографии, 2 учебныхпособия, 10 статей в центральных имеждународных журналах рекомендованныхВАК, 13 статей в региональных журналах исборниках научных трудов, 58 публикаций ввиде материалов и тезисов докладовмеждународных и российских конференций,получено свидетельство об официальнойрегистрации Базы данных актиномицетоваридной зоны России «ACTINOBASE» № 2007620217.

Объём и структурадиссертации. Диссертациясостоит из введения, 8 глав, выводов, спискалитературы (512 наименований, из них 68иностранной). Объём работы 383 страницы, изних основного текста 369 страниц, в том числе107 рисунков и 32 таблиц.

Глава 1.природно-климатические условия дельтыволги

1.1. Общаяфизико-географическая характеристикарайона

Дельта Волгирасположена на юге-востокеВосточно-Европейской равнины в пределахПрикаспийской низменности (АтласАстраханской области, 1997).

1.2. Тектоника,геология

Территория втектоническом отношении располагается впределах двух платформ: северная частьприурочена к докембрийскойВосточно-Европейской платформе, южная– кэпигерцинской Предкавказской платформе.Дельта пересекают Прикаспийскуюнизменность в наиболее пониженном районеНижневолжского синклинального прогиба,образовавшегося в начале четвертичногопериода. Дно вершины дельты выстланоаллювием мощностью 20 м и располагается начастично размытой кровле бакинскихотложений. Материнские породы дельты рекиВолги представляют собой сложнуювертикальную и горизонтальную мозаикуречных, дельтовых, морских отложений(Рачковская, 1951; Николаев, 1962).

1.3. Геоморфология

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 12 |






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