WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

ШУЙСКАЯ Елена Александровна СИНАНТРОПНАЯ ФЛОРА ЮЖНОЙ КАРЕЛИИ 03.00.05 – ботаника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

2 Сыктывкар – 2009 3

Работа выполнена на кафедре ботаники и физиологии растений эколого-биологического факультета ГОУ ВПО «Петрозаводский государственный университет»

Научный консультант: доктор биологических наук Антипина Галина Станиславовна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, старший научный сотрудник Мартыненко Вера Антоновна кандидат биологических наук, доцент Шушпанникова Галина Сергеевна

Ведущая организация: Мурманский государственный педагогический университет

Защита состоится 23 декабря 2009 г. в 1700 часов на заседании диссертационного совета Д 004.007.01 в Учреждении Российской Академии наук Институте биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН по адресу: 167982, г. Сыктывкар, ул.

Коммунистическая, 28.

Факс: (8212) 24-01-63;

e-mail: dissovet@ib.komisc.ru, адрес сайта Института: http: //www.ib.komisc.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Коми научного центра Уральского отделения РАН по адресу: 167982, г. Сыктывкар, ул. Коммунистическая, 24.

Автореферат разослан «_» ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, А. Г. Кудяшева доктор биологических наук 4

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Синантропизация, то есть увеличение доли синантропных видов во флоре, рассматривается как стратегия адаптации растительного мира к условиям среды, измененным или созданным в результате деятельности человека (Горчаковский, 1999;

Хмелев, Березуцкий, 2001). Синантропная флора объединяет виды, связанные с деятельностью человека, и состоит из двух флорогенетических элементов – аборигенного апофитного и адвентивного (Третьякова, Мухин, 2000; Шадрин, 2000).

Флора Карелии изучается в течение многих лет, но специального исследования и анализа синантропной флоры не проводилось. Изучение зонально-региональной специфики синантропной флоры необходимо для оценки современного состояния и тенденций изменения флоры Карелии, охраны растительного покрова и природы севера.

Увеличение видового состава синантропной флоры и площадей, занятых синантропными видами растений, делают эти виды объектом внимания во многих регионах России (Мартыненко, 1994; Миркин, Наумова, 2001, 2002; Шушпанникова, 2001а, б; Шадрин, 2003; Костина, 2007; Максимов, 2006 и др.). Актуально изучение путей миграции и закрепления новых адвентивных видов из южных районов в северные.

Знание биологических особенностей этих видов является ключевым звеном всей проблемы синантропизации и адвентизации флоры (Миркин, Наумова, 2001). Расселение растений сложно контролировать и прогнозировать, не имея конкретных данных о семенном и (или) вегетативном возобновлении видов. В связи с этим особое внимание необходимо уделять изучению семенной продуктивности синантропных видов как одного из условий закрепления растений на новых территориях. Важность приобретает исследование внедрения инвазионных видов в состав природных сообществ, характера взаимодействия с видами местной флоры, прогноз дальнейших темпов инвазионных процессов (Андреев, Зуева, 1990; Березуцкий, 2000;

Гельтман, 2003, 2006; Биологические инвазии.., 2004). Для Карелии эти вопросы остаются недостаточно изученными и являются актуальными.

Цель и задачи исследования. Цель работы – изучение и анализ видового состава синантропной флоры южной Карелии, семенного и вегетативного возобновления некоторых массовых синантропных видов растений. Были поставлены следующие задачи:

1. Выявить видовой состав синантропной флоры южной Карелии.

2. Провести оценку уровня синантропизации флоры.

3. Провести анализ таксономической, биоморфологической, географической и экологической структуры аборигенного апофитного компонента.

4. Провести анализ таксономической, биоморфологической, географической и экологической структуры адвентивного компонента.

5. Изучить семенную продуктивность отдельных массовых синантропных видов и вегетативное возобновление многолетних корневищных видов-апофитов на примере Tussilago farfara L.

6. Выявить типы стратегии некоторых массовых синантропных видов в условиях южной Карелии.

Научная новизна. Впервые проведена инвентаризация синантропной флоры южной Карелии, и показано ее высокое видовое разнообразие.

Составлен конспект флоры, включающий 797 синантропных (302 аборигенных и 495 адвентивных) видов. Установлено, что аборигенный апофитный компонент сохраняет таксономические, биоморфологические, географические и экологические параметры бореальной флоры, а показатели адвентивного компонента сходны с параметрами флор более южных областей. Впервые для Карелии изучена семенная продуктивность адвентивных неинвазионных (Cirsium setosum (Willd.) Bess., Lepidotheca suaveolens (Pursh) Nutt., Tripleurospermum inodorum (L.) Sch. Bip.) и инвазионных (Heracleum sosnovskyi Manden., Impatiens glandulifera Royle) видов, и установлено, что устойчивое семенное возобновление этих видов обеспечивает их массовое распространение в условиях южной Карелии. Впервые для северного региона показана высокая интенсивность семенного и вегетативного возобновления аборигенного вида-апофита Tussilago farfara. Для изученных видов выявлен общий тип стратегии: это циклические доминанты, малолетники и многолетники, эксплеренты, рудералы с R-стратегией.

Теоретическая значимость. Полученные данные дополняют сведения о флоре Карелии, путях заноса адвентивных видов, биологии синантропных, в том числе инвазионных видов. Представленные материалы важны для изучения проблем антропогенной трансформации флоры севера, динамики флоры и современного флорогенеза. Данные по семенной продуктивности инвазионных видов дополнят базу данных по адвентивным видам растений (Alien plant Species) (Морозова, 2002).

Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы при мониторинге синантропной флоры южной Карелии.

Конспект синантропной флоры необходим при составлении региональных флористических сводок. Материалы по семенной продуктивности имеют значение для разработки рекомендаций по регуляции численности массовых синантропных, в том числе инвазионных видов. Сведения о распространении инвазионных, карантинных и опасных для человека видов растений являются важными для исследованного региона. Данные о декоративных и других хозяйственно ценных адвентивных видах, их устойчивости, особенностях натурализации необходимы при планировании работ по благоустройству и озеленению населенных пунктов.

Результаты могут быть использованы при подготовке теоретических и практических курсов по биологическим и экологическим специальностям в вузах региона, проведения летних учебных практик по ботанике и экологии.

Апробация работы. Материалы исследований докладывали и обсуждали на III Всероссийской научной конференции «Принципы и способы сохранения биоразнообразия» (Пущино, 2008), на Международной научнопрактической конференции «Флора и фауна северных городов» (Мурманск, 2008), на студенческой конференции Петрозаводского государственного университета (Петрозаводск, 2008), Международной научно-практической конференции «Biodiversity in XXI century» (Ankara, 2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ, из них – две статьи в рецензируемых журналах из перечня ВАК РФ.

Личное участие автора. Проведение полевых и лабораторных исследований, анализ и обобщение результатов выполнено автором.

Объем и структура работы. Рукопись объемом 272 страницы машинописного текста состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, списка литературы (425 наименований, из них 116 на иностранном языке), содержит 67 рисунков, 12 таблиц, 4 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Синантропизация флоры: история изучения процесса и современное состояние проблемы (обзор литературы) В главе рассмотрены вопросы, связанные с понятиями синантропизация флоры, синантропная флора, даны определения аборигенного апофитного и адвентивного компонентов синантропной флоры. Изложены сведения по истории изучения синантропной флоры, которая является важным объектом исследований за рубежом, в России и Карелии (Состояние и перспективы.., 1984; Проблемы изучения.., 1989; Формирование растительного…, 2000; Проблемы изучения.., 2003;

Фундаментальные и прикладные проблемы.., 2008).

Глава содержит материалы по истории изучения и биологии синантропных видов (Жукова, 1997; Виноградова, 2003, 2008;

Савиных, 2003, 2006; Биологическая флора Московской области, 19741997; Онтогенетический атлас …, 1997, 2002, 2007; Биологическая флора Мурманской области, 1984; Шуйская, Антипина, 2009а, б, в и др.).

Глава 2. Район, объекты и методы исследования Исследование выполнено в 2006–2009 гг. в южной Карелии, которая соответствует южной агроклиматической зоне республики (Атлас…, 1989).

В первом разделе главы рассмотрены природно-климатические условия южной Карелии, приведены сведения о численности населения, промышлености и транспорте. По флористическому районированию территория Карелии относится к Североевропейской провинции Циркумбореальной флористической области (Тахтаджян, 1978), по геоботаническому районированию – к Североевропейской провинции Евразийской таежной области (Геоботаническое районирование…, 1989). Южная Карелия относится к подзоне средней тайги (Юрковская, 1993; Елина, 2001). Исследованная территория расположена в семи флористических районах Карелии (Раменская, 1983; Кравченко, 2007).

Во втором разделе главы изложены методы исследования синантропной флоры. Исследование проводили маршрутным методом, маршруты охватывали все типы синантропных местообитаний – транспортные, селитебные, рудеральные, сегетальные, промышленные, культурные, нарушенные луговые участки, карьеры, вторичные водоемы. Анализ синантропной флоры проведен по общепринятым параметрам (Толмачев, 1974; Шмидт, 1980, 1984; Раменская, 1983 и др.). Схема анализа соответствует методическим рекомендациям (Особенности изучения..., 1987; Программы изучения..., 1987; Юрцев, Камелин, 1987; Гнатюк, Антипина, 2001). В работе использованы флористические индексы: синантропности, апофитности, адвентивности (Чичев, 1981; Шадрин, 2000). Число видов флоры южной Карелии определено по литературным данным (Кравченко, 2007).

В третьем разделе главы представлена методика изучения семенной продуктивности массовых синантропных видов, представляющих группы аборигенных и адвентивных, многолетних и малолетних растений.

В четвертом разделе главы изложена методика изучения вегетативного возобновления Tussilago farfara.

Пробные площади были заложены в различных типах синантропных местообитаний по стандартной методике (Ипатов, Кирикова, 1997). На этих же площадях выполнены фенологические наблюдения (Бейдеман, 1974; Зайцев, 1978; Скроцкий, 2000). На каждой пробной площади выбирали по 10 модельных особей или побегов, для которых учитывали признаки конкретного вида. При оценке показателей семенной продуктивности в различных типах местообитаний использовали непараметрический критерий Уилкинсона–Манна–Уитни и критерий Колмагорова–Смирнова в программе StatGraphics.

Стратегию видов определяли по классификации Т. А. Работнова (1975), Л. Г. Раменского (Экологическая оценка…, 1956) и J. P. Grime (1979).

Глава 3. Анализ синантропной флоры южной Карелии 3.1. Общая характеристика синантропной флоры. Синантропная флора южной Карелии характеризуется высоким видовым разнообразием: в ней выявлено 797 видов растений, принадлежащих к 395 родам, 92 семействам, 59 порядкам, 5 классам и 4 отделам.

Одним из показателей антропогенной трансформации флоры региона является индекс синантропности (доля синантропных видов к общему числу видов флоры). Для флоры южной Карелии он составляет 0,68, что соответствует флорам других регионов севера России (Шушпанникова, 2001а, б; Максимов, 2006; Костина, 2007).

В составе синантропной флоры представлены 302 аборигенных вида-апофита и 495 адвентивных видов.

Индекс апофитности (доля апофитов в составе синантропного компонента флоры) составляет 0,38. Надо отметить, что резерв расширения состава видов-апофитов практически исчерпан: основная часть апофитов флоры Карелии представлена в исследованном районе.

Дальнейшее расширение комплекса синантропных видов будет происходить за счет адвентивных видов. Индекс адвентивности (доля адвентивных видов в составе синантропного компонента флоры) составляет 0,62.

Преобладание адвентивных видов является характерной чертой синантропной флоры южной Карелии. Об общей тенденции увеличения индекса адвентивности флоры свидетельствуют и литературные данные (Thomas, 1999; Rostanski, 2000; Попов, 2000; Миркин, Наумова, 2002;

Максимов, 2006; Борисова, 2008 и др.).

3.2. Анализ синантропной флоры Ведущие семейства. Ведущими семействами синантропной флоры южной Карелии являются Asteraceae (101 вид), Poaceae (82), Rosaceae (63), Brassicaceae (48), Fabaceae (39), Caryophillaceae (32), Polygonaceae (31), Lamiaceae (31), Cyperaceae (27), Scrophulariaceae (24). Их доля в составе синантропной флоры составляет 60 %. Соотношение ведущих семейств для апофитного и адвентивного компонентов показано на рис. 1. Несмотря на традиционные представления о семействе Cyperaceae как семействе, представленном преимущественно индигенными видами, многие его виды в условиях южной Карелии проявляют признаки апофитности.

Значения индекса Asteraceae/Poaceae для видов-апофитов южной Карелии (0,8) соответствует бореальной зоне (0,6–1,5) (Шмидт, 1984), а для адвентивного компонента индекс выше (1,7) за счет интенсивного заноса и дичания видов-интродуцентов семейства Asteraceae.

Pages:     || 2 | 3 |






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