Введение к работе
Актуальность проблемы. Ресурсы лекарственных растений вследствие их практической значимости являются в настоящее время значительно истощенными. Основную задачу в решении проблемы охраны ресурсных видов растений осуществляют заповедники и ботанические сады. Однако охраняемые территории не охватывают всего комплекса видов, поэтому актуальным является изучение эколого-биологических особенностей ценных лекарственных растений на популяционном уровне и последующее введение их в культуру (Соболевская 1975, 1976).
С этих позиций особый научный интерес представляет посконник коноплевидный (Eupatorium cannabinum L.), как ценное лекарственное, декоративное, медоносное растение. Данный вид широко используется в народной и традиционной медицине. Уникальной особенностью вида является сочетание весьма ценных фармакологических свойств: седативного, антиоксидантного, гепатопротекторного, потогонного, желчегонного, антивирусного, антигипоксантного действий. Благодаря эффектным цветкам и листьям он заслуживает особого внимания как декоративное растение.
В целом, ареал данного вида сокращается. В Республике Удмуртия, Оренбургской и Ленинградской областях, посконник коноплевидный включен в региональные Красные книги (Редкие и исчезающие…., 1996)
В настоящее время биология вида изучена недостаточно, что значительно затрудняет решение задач по его интродукции, практическому применению и охране. В связи с этим необходимо познание эколого-биологических особенностей данного вида в природных популяциях и в условиях культуры.
Целью настоящей работы являлось исследование эколого-биологических особенностей Eupatorium cannabinum L. в связи с интродукцией в подзоне южной тайги Западной Сибири. Для достижения поставленной цели были выдвинуты следующие задачи:
1. выявить эколого-ценотическую приуроченность, изучить онтогенез и возрастную структуру природных ценопопуляций E. cannabinum;
2. изучить особенности сезонного ритма развития, репродуктивной биологии и онтогенеза E. cannabinum в условиях интродукции;
3. провести анатомо-морфологические исследования E. cannabinum в природе и культуре;
4. определить содержание биологически активные вещества E. cannabinum при интродукции;
5. провести оценку адаптационных возможностей и перспектив использования E. cannabinum в условиях интродукции в подзоне южной тайги Западной Сибири;
6. разработать рекомендации по выращиванию E. cannabinum в подзоне южной тайги Западной Сибири.
Защищаемые положения.
1. В условиях интродукции в подзоне южной тайги Западной Сибири E. cannabinum обладает широким диапазоном изменчивости морфологических признаков вегетативной и репродуктивной сфер, высокой гетерогенностью особей по срокам зацветания, высоким продуктивным и адаптационным потенциалом, что является предпосылкой для создания высокопродуктивных интродукционных популяций.
2. Особенностью онтогенеза данного вида в условиях интродукции является ускорение прохождения онтогенеза за счет сокращения прегенеративного периода развития.
3. E. cannabinum относится к гигрофитам, что подтверждают такие анатомические особенности строения листа как дорзивентральная «очень тонкая» листовая пластинка, однослойная эпидерма, непогруженные в эпидерму устьица и их отсутствие на верхней стороне листа.
Научная новизна. Впервые в условиях интродукции изучены онтогенез, ритм роста и развития, биология цветения и опыления, цитогенетические характеристики вида, семенная и сырьевая продуктивность, анатомия листовых пластинок E. cannabinum. Выявлено, что природные ценопопуляции посконника коноплевидного в Ростовской области обладают повышенной степенью изменчивости морфологических признаков, позволяющей использовать их для создания высокопродуктивных интродукционных популяций.
На основании проведенных анатомических исследований определена экологическая приуроченность вида и выявлены диагностические признаки сырья.
Впервые определено содержание аскорбиновой кислоты, флавоноидов и сахаров в различных органах посконника коноплевидного, выращенного в условиях культуры.
Практическая значимость. На основании изучения биоморфологических признаков посконника коноплевидного выделены перспективные дикорастущие ценопопуляции и на их основе созданы продуктивные интродукционные популяции. Разработаны рекомендации по выращиванию посконника коноплевидного в условиях интродукции в подзоне южной тайги Западной Сибири.
Определено содержание биологически активных веществ E. cannabinum при интродукции. Полученные данные являются основанием для производства сырья этого ценного лекарственного растения.
Апробация работы. Основные результаты проведенных исследований представлены на девяти конференциях: 5 международных (Томск 2006, 2009; Москва 2009, Барнаул 2010; Томск, 2010), 1 всероссийской (Москва 2010), 3 региональных (Томск 2005, 2007, 2008).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ, из них 2 в ведущих научных журналах, рекомендованных ВАК, получен 1 патент РФ.
Структура диссертации и ее объем. Диссертация изложена на 153 страницах машинописного текста и состоит из введения, шести глав, выводов, з-х приложений, содержит 48 рисунков и 25 таблиц. Библиографический список включает 203 источника, из них 12 иностранных.
Благодарности. Автор выражает благодарность своему научному руководителю доктору биологических наук, профессору Александру Сергеевичу Ревушкину и научному консультанту кандидату биологических наук, старшему научному сотруднику СибБС ТГУ Татьяне Георгиевне Хариной за постоянную поддержку и неоценимую помощь в осмыслении материала и написании работы.
За помощь при работе в полевых условиях автор выражает огромную благодарность заведующей отделом природной флоры ботанического сада Южного Федерального университета Антонине Николаевне Шмараевой. За помощь в антэкологических и кариологических исследованиях автор искренне благодарит кандидата биологических наук, доцента Светлану Васильевну Пулькину. За помощь, поддержку и консультации автор благодарит сотрудников кафедры ботаники, Сибирского ботанического сада ТГУ и Гербария им. П. Н. Крылова.
