Введение к работе
Актуальность темы исследования. Горные экосистемы, к которым относится Урал, являются зонами повышенного биологического разнообразия растений; это справедливо и для мхов. Наличие разнообразных абиотических факторов на достаточно ограниченной территории, особые интразональные условия, а также выходы формаций широчайшего возрастного диапазона, от архея до современности, и различного геолого-минералогического состава приводят к формированию высоко специфических комплексов видов растений и уникальных растительных сообществ. Находки новых для данной территории видов мхов продолжаются в настоящее время, что подтверждается и нашими исследованиями.
Кроме того, слабо изученными остаются вопросы, связанные с приуроченностью видов мхов к тем или иным горным породам. Публикации по Уралу содержат лишь разрозненную информацию. Она, как правило, сводится к перечислению кальцефильных и ацидофильных видов; крайне редко можно встретить указания о произрастании видов на песчаниках, мергелях, диоритах и других довольно распространенных на Урале породах (Горчаковский, Архипова, 1964; Дьяченко, 1997; Гольдберг, 2000, 2002а; Goldberg, 2002; Игнатов, Игнатова, 2003, 2004; Золотов, Баишева, 2003; Баишева, Широких, 2003; Золотов, Баишева, 2003; Афонина и др., 2006; Спирина, Золотов, 2004; Исакова, 2011 и др.).
Это определяет актуальность темы данной работы, которая также связана с активным развитием в нашей стране мониторинговых и биошщикационных направлений. Возможности ее выполнения способствует также хорошая материально-техническая база Института геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого УрО РАН.
Цели и задачи исследования. Цель нашей работы выявление флоры петрофитных мхов Среднего и Южного Урала и ее последующий комплексный анализ.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
сбор и определение материала по мхам со скальных и каменистых субстратов различного минералогического состава на Южном и Среднем Урале;
критическое изучение имеющихся гербарных материалов, обобщение литературных данных по встречаемости видов на различных горных породах;
- составление конспекта флоры петрофитных мхов Южного и Среднего
Урала;
- выявление особенностей петрофитной части флоры мхов на основе анализа
таксономической, географической и экологической структуры;
— выявление закономерностей в размещении мохообразных на известняках
различного физико-химического состава;
- выявление редких видов мхов и предложение мер по их охране.
Научная новизна исследования. В результате проведенных исследований, а также учета литературных данных впервые обобщен и проанализирован видовой состав петрофитных мхов Среднего и Южного Урала. Выявлено распределение видов по 19 основным типам горных пород. Составлен конспект, включающий 385 видов и 5 внутривидовых таксонов листостебельных мхов, относящихся к 139 родам и 48 семействам, 14 порядкам и 5 классам. Выявлены 7 новых для Урала видов (Didymodon validus, Grimmia unicolor, Seligeria calcarea, Schistidium robustum, Stereodon holmenii, Syntrichia sinensis и Tortella bambergeri); 1 новый вид для Южного Урала (Schistostega pennata), 32 новых вида для Челябинской области (Tortella alpicola, Tayloria splachnoides, Brachythecium erythrorrhizon, Brachythecium glareosum, Didymodon vinealis, Fabronia ciliaris, Schistidium lancifolium, Seligeria campylopoda, Myurella sibirica и др.) и 2 вида новых для Свердловской области (Hymenoloma crispvlum, Grimmia tergestina). Также нами собрано 116 редких для Урала видов и получены дополнительные данные по их распространению и репродуктивной биологии.
Научно-практическая значимость работы. Материалы исследования используются при подготовке лекционных курсов в Уральском государственном педагогическом университете по предметам «ботаническая география» и «ботаника». Результаты работы имеют значение для познания процессов флорогенеза в горных экосистемах Урала, могут быть использованы при написании «Флор...», «Определителей...», «Красных книг...», выделении особо охраняемых природных территорий и для оценки растительных ресурсов.
Декларация личного участия. Автором определены цели и задачи исследования, в течение 3 лет проведено около 20 экспедиционных выездов в различные районы Южного и Среднего Урала, в ходе которых была собрана и обработана коллекция из 4 000 образцов мохообразных. Исследованиями были затронуты известняки, доломиты, граниты, кварциты, базальты, амфиболиты, тальк-карбонатные, кварц-мусковитовые и филитовые сланцы и мраморы. Также включены данные по мхам со слюдисто-хлорит-кварцевых сланцев (сборы для определения были предоставлены Э.З. Баишевой).
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на 9-ти научных конференциях, наиболее важные из которых: IX всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых «Философия и наука» (Екатеринбург, 2011); V всероссийская конференция «Флора и растительность Сибири и Дальнего Востока» (Красноярск, 2011); XVIII Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых, секция «Биология» (Москва, 2011); XIX Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых, секция «Биология» (Москва, 2012); Международная бриологическая конференция, посвященная 100-летию со дня рождения Р.Н. Шлякова (Апатиты, 2012);
Всероссийская научно-практическая конференция по результатам работы Всероссийской молодежной научной школы (Екатеринбург, 2012) и др.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 4 статьи в научных журналах, рекомендованных ВАК МОиН РФ для защиты кандидатских и докторских диссертаций.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы и приложения. Объем работы 340 страниц машинописного текста, в том числе 16 таблиц, 4 рисунка. Приложение включает 2 таблицы и составляет 32 страницы- В списке литературы 180 наименований, в том числе 40 иностранных авторов.