WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи



Сулейманова Венера Нуритдиновна


Эколого-биологическая характеристика ценопопуляций Maianthemum bifolium (L.) F. W. Schmidt в условиях южной тайги и подзоны хвойно-широколиственных лесов (на примере Кировской области и Республики Марий Эл)

Специальность 03.00.05 – ботаника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Пермь 2007

Работа выполнена в Вятской государственной сельскохозяйственной академии, Всероссийском научно-исследовательском институте охотничьего хозяйства и звероводства имени профессора Б.М. Житкова

Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент

Егошина Татьяна Леонидовна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Переведенцева Лидия Григорьевна

кандидат биологических наук, доцент

Малеев Кирилл Иванович

Ведущая организация: Удмуртский государственный университет

Защита диссертации состоится 10 мая 2007 г. в 15.15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.189.02 при Пермском государственном университете по адресу: 614990, г.Пермь, ул. Букирева, 15. Факс: (342) 2371611

E-mail: novoselova@psu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермского государственного университета

Автореферат разослан апреля 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.189.02

доктор биологических наук, доцент Л.В. Новоселова

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В настоящее время все бльшее значение придается поиску новых лекарственных средств растительного происхождения, что неизбежно ведет к увеличению заготовок дикорастущих лекарственных растений. Одновременно остро встаёт вопрос, решение которого необходимо – сохранение биоразнообразия растений. Майник двулистный (Maianthemum bifolium (L.) F. W. Schmidt) является доминантом или содоминантом травяно-кустарничкового яруса лесных фитоценозов, перспективный, потенциально ресурсный вид, обладающий широким противоспалительным, антигельминтным, вяжущем действием, используется в медицине стран восточной Азии. Особенности биологии вида освящены в ряде работ (Трофимов, 1963; Верещагина, 1966; Kawano et al., 1967; Рысина, 1973; Utech, Kawano, 1976; LaFrankie, 1986; Вахрамеева, Малева, 1990; D'Hertefeldt, Jonsdottir, 1994; Meng et al., 2005; Honnay et al., 2006 и др.). В Республике Марий Эл Т.А. Полянской (2001 а) проводилась оценка биоресурсов наиболее распространенных компонентов лесных сообществ, в том числе и M. bifolium. Однако комплексная характеристика эколого-биологических особенностей вида, ценопопуляционных характеристик, тактик и стратегий выживания, устойчивость сообществ с M. bifolium к антропогенному воздействию в условиях южной тайги и подзоны хвойно-широколиственных лесов остается не изученной.

Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы – исследование эколого-биологических характеристик ценопопуляций M. bifolium в условиях южной тайги и подзоны хвойно-широколиственных лесов (на примере Кировской области и Республики Марий Эл).

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить эколого–фитоценотическую приуроченность вида.

2. Исследовать характеристики почвенных условий местообитаний M.bifolium.

3. Провести оценку устойчивости сообществ с M.bifolium к антропогенному воздействию.

4. Изучить ценопопуляционные характеристики вида: численность, плотность, возрастной состав, онтогенез, биологическую продуктивность, особенности плодоношения.

5. Изучить изменчивость морфологических признаков вегетативных и репродуктивных органов.

6. Выявить онтогенетические тактики и стратегии вида в различных условиях обитания.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Для объективной оценки состояния ценопопуляций потенциально лекарственных растений необходимо всестороннее изучение эколого-биологических характеристик.

2. Maianthemum bifolium в условиях южной тайги и подзоны хвойно-широколиственных лесов имеет правосторонний, одновершинный базовый спектр с максимумом, приходящимся на виргинильные растения (преобладание вегетативного размножения), низкий уровень плодоношения, среднюю жизненность особей.

3. Для M.bifolium характерна смешанная (СSR) конкурентно-рудерально-стресс-толерантная стратегия с преимущественным преобладанием элементов патиентности.

Научная новизна результатов исследования. На примере природных ценопопуляций M.bifolium в условиях южной тайги и подзоны хвойно-широколиственных лесов впервые проведены комплексные исследования вида. Исследованы местообитания, дана оценка устойчивости сообществ с M.bifolium к антропогенному воздействию, изучены ценопопуляционные характеристики, изменчивость и структура морфологических признаков. Впервые выявлены онтогенетические тактики и стратегии M.bifolium.

Теоретическая и практическая значимость работы. Материалы диссертации расширяют представления об особенностях биологии и экологии M.bifolium, могут использоваться с целью сравнения исследователями из других регионов при проведении аналогичных исследований. Результаты выполненных комплексных исследований ценопопуляций M.bifolium используются при чтении лекций по экологии, ботанике и ботаническому ресурсоведению на кафедре ботаники, физиологии растений и микробиологии ВГСХА.

Личное участие автора заключается в сборе полевого материала, подготовке проб и проведении лабораторных анализов (измерении морфометрических параметров, pH почвенного раствора, определении органического углерода), камеральной обработке, обобщении, интерпретации результатов и написании текста.

Связь темы диссертации с плановыми исследованиями. Исследования проведены в рамках плана научно-исследовательской работы кафедры ботаники, физиологии растений и микробиологии ВГСХА и отдела экологии и ресурсоведения дикорастущих лекарственных растений ВНИИОЗ им. проф. Б.М. Житкова

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Международном конгрессе «Euromedica – Hanover-2005» (Ганновер, 2005); Международной научной конференции посвященной 200-летию Казанской ботанической школы «Вопросы общей ботаники: традиции и перспективы» (Казань, 2006); Всероссийской конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы экологии и охраны окружающей среды» (Уфа, 2004); I Всероссийской научно-практической конференции «60-лет высшему аграрному образованию Северо-востока Нечерноземья (Киров, 2004); 9 Всероссийском популяционном семинаре «Особь и популяция – стратегия жизни» (Уфа, 2006); 4 Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы регионального экологического мониторинга: научный и образовательный аспекты» (Киров, 2006); XII молодежной научной конференции «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар, 2005); 8, 9 научно-практической конференции «Региональные и муниципальные проблемы природопользования» (Кирово-Чепецк, 2004; 2006); 4, 5, 6 городской научной конференции аспирантов и соискателей (Киров, 2004; 2005; 2006).

Публикации: По теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе одна в реферируемом издании.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, списка использованной литературы и приложения. Работа изложена на 147 страницах машинописного текста. Содержит 32 рисунка, 15 таблиц. Приложение включает 11 рисунков и 2 таблицы. Список литературы состоит из 169 наименований, 17 из которых на иностранных языках.

Содержание работы

Глава 1. Общая характеристика и изученность Maianthemum bifolium (L.) F. W. Schmidt

В главе дается характеристика M. bifolium: систематическое положение, географическое распространение, морфологические особенности, химический состав, способы размножения и распространения, применение.

Глава 2. Объект, физико-географическая характеристика районов исследований, материалы и методы исследования

Объектом исследования является Maianthemum bifolium (L.) F. W. Schmidt. - семейство Ландышевые (Convallariaceae Horan.) (Черепанов, 1995).

Сбор материала производился в течение вегетационных периодов 2003-2006 гг. Всего исследовано 14 ценопопуляций (10 - в подзоне южной тайги в пределах Кировской области, 4 – в подзоне хвойно-широколиственных лесов в пределах Республики Марий Эл). В главе дается краткая характеристика рельефа, климата, почв, растительности районов исследования.

Описания исследованных растительных сообществ с M. bifolium проводилось согласно общепринятым геоботаническим методам (Миркин, Наумова, 1998). Названия растений приведены по С. К. Черепанову (1995). Обилие – покрытие видов учитывалось по девяти балльной шкале Браун-Бланке. Оценка экологических и биологических предпочтений M. bifolium проведена с использованием экологических шкал Элленберга. При этом оценивали влияние следующих экологических факторов - освещенность, влажность, богатство почвы, кислотность, урбанитет. Гемеробность сообществ определялась по составу видов, каждый из которых имеет индивидуальный спектр толерантности к антропогенным факторам. (Franc, Klotz, 1990). Экологическая валентность и стено - и эврибионтность вида дана по методике Л.А. Жуковой (2004).

При проведении ценопопуляционных исследований использованы методики, терминологии и рекомендации, приведенные в работах Т.А. Работнова (1950), А.А. Уранова (1960, 1975) и их последователей, в монографиях «Ценопопуляции растений…» (1976, 1977, 1988), Ю.А. Злобина (1989), А.Р. Ишбирдина, М.М Ишмуратовой (2002), А.Р. Ишбирдина и др. (2005), М.М. Ишмуратовой (2006). А также учитывали рекомендации Т.А. Полянской и др. (2000).

Для оценки внутри - и межпопуляционной изменчивости в каждой ценопопуляции отбирали не менее 30 генеративных растений, у которых исследовали 22 морфологических признака. При изучении прегенеративных возрастных состояний были учтены 10 морфологических признаков. При ценопопуляционных исследованиях за счетную единицу была принята особь. За особь мы принимали побег вегетативного (раметы) и семенного (генеты) происхождения. Для оценки демографических характеристик исследовали такие параметры ценопопуляций, как численность, плотность, возрастной состав, индекс восстановления (Жукова, 2004), а также долю генеративных особей от общего числа всех взрослых особей (Работнов, 1950). Общая и согласованная изменчивость морфологических признаков в ценопопуляциях M. bifolium изучалась в соответствии с классификацией Н.С. Ростовой (2002), при этом для анализа использовали такие показатели как средний коэффициент вариации (CV), средний коэффициент детерминации признаков (R2ch).

Для координации ценопопуляций по градиенту комплексного фактора благоприятности условий использовали индекс виталитета ценопопуляций (IVC) или коэффициент жизненности (Ишмуратова, Ишбирдин, 2002), рассчитываемый с использованием выравнивания средних значений параметров по ценопопуляциям методом взвешивания. Наибольшее значение коэффициента соответствовало наилучшим условиям произрастания. Наименьшее значение коэффициента соответствовало наихудшим условиям произрастания.

Оценка виталитетного типа ценопопуляций проведена с использованием критерия Q (Злобин, 1989). Оценка степени процветания или депрессивности ценопопуляции проведена с использованием отношения IQ (Ишбирдин и др., 2005). Онтогенетические тактики оценивали по характеру изменения коэффициента вариации (CV) на градиенте ухудшения условий (Злобин,1989).

При изучении особенностей плодоношения определяли следующие показатели: число цветков (шт.), число плодов (шт.), диаметр плодов (мм), процент плодоцветения (%), доля генеративных особей плодоносящих и не плодоносящих на 1 м2 (%).

На учетных площадках методом непосредственного взвешивания на электронных весах (HL 400 EX фирмы «A and D» (Япония), имеющих пределы измерения от 0.1 до 400 г (с точностью до 0.1 г) определяли массу всей надземной и подземной фитомассы (г/ м2, сырой вес).

Степень кислотности почвы и подстилки в сообществах M.bifolium определяли потенциометрически в солевой вытяжке (ГОСТ 26483-85). Определение органического углерода проводилось мокрым сжиганием по методике И.В. Тюрина (Аринушкина, 1970; ГОСТ 26213-84).

Статистическую обработку данных производили в соответствии с общепринятыми методами (Плохинский, 1970; Зайцев, 1991; Боровиков, 2001), с использованием пакета программ STATISTICA и EXCELL. Для каждого среднего арифметического значения определяли ошибку (M±m), среднее квадратичное отклонение (s), коэффициент вариации (CV). Уровни варьирования признаков приняты по Г.Н.Зайцеву (1973): CV>20%-высокий, CV=11-20%-средний, CV<10%-низкий. Для оценки взаимосвязи морфологических признаков между собой был использован корреляционный анализ. Силу коррелятивной связи оценивали по Б.А. Доспехову (1979): r<0.34 – слабая, r=0.34 -0.69- средняя, r >0.7 – сильная. Расчет достоверности различий осуществлялся по t – критерию Стьюдента (Лакин, 1990).

Глава 3. Эколого-фитоценотические особенности и характеристики почвенных условий местообитаний

В главе приводится характеристика ценопопуляций M. bifolium в различных фитоценозах описан состав, средний возраст и степень сомкнутости крон древостоя; состав подлеска и подроста; видовой состав и проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса; состав и мощность покрытия мохового покрова; микрорельеф; тип почвы.

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






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