Введение к работе
Актуальность исследования. В настоящее время стремительно развивается сравнительное стандартизированное изучение специфичных функциональных признаков (параметры вегетативных и генеративных органов, длительность их жизни и особенности поглощения ресурсов) растений. Одним из важнейших параметров корневых систем, используемых в современной функциональной морфологии растений, является удельная длина корня (УДК) – длина единицы сухой массы корня, обычно выражающаяся в м/г (Cornelissen et al., 2003). Этот показатель оценивает затраты органических веществ, необходимые растению для образования единицы длины корней, т.е. их «стоимость». Способность растений быстро распространять корни в почве и локализовать их на участках, более богатых почвенными ресурсами, также во многом связана с УДК (Eissenstat, Caldwell, 1988). Содержание азота и углерода, а также отношение C:N в тонких корнях у различных видов растений может служит важным показателем, отражающим их взаимодействие с почвой и характеризующим особенности круговорота биогенных элементов в высокогорных фитоценозах.
Цель и задачи исследования. Цель нашей работы – изучить связь эколого-морфологических параметров корней и надземных органов высокогорных растений северо-западного Кавказа на примере Тебердинского государственного природного биосферного заповедника (ТГПБЗ).
В задачи работы входило:
-
измерить значение удельной длины корня видов растений в полевых условиях;
-
определить содержание азота и углерода в тонких всасывающих корнях высокогорных растений;
-
выявить наличие корреляционной связи рассматриваемых параметров с таксономическим положением, приуроченностью к сообществам и эколого-морфологическими признаками – микоризой, жизненной формой, параметрами листьев, вегетативной подвижностью, массой семян и семенной продуктивностью и др.
Объекты исследования. Объектом наших исследований послужили наиболее часто встречаемые виды растений, произрастающие в высокогорных сообществах альпийского пояса Тебердинского заповедника.
Научная новизна исследования. Изучение особенностей тонких корней альпийских растений Кавказа в естественных условиях ранее практически не проводились. Впервые получены данные по удельной длине корня для 130 видов и химическому составу корней 91 вида альпийских растений. Проведён анализ связи параметров – удельной длины корня, содержания азота и углерода в тонких корнях с другими признаками исследуемых видов растений.
Теоретическое и практическое значение. Удельная длина корней и показатели химического состава – параметры, используемые в функциональной морфологии растений. Без изучения этих признаков невозможно создание полной функциональной классификации высокогорных растений и понимание механизмов динамики высокогорных сообществ. Полученные результаты существенно дополняют базу данных по эколого-биологическим свойствам альпийских растений северо-западного Кавказа.
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены и обсуждены на заседаниях кафедры естествознания и методики его преподавания Карачаево-Черкесского государственного университета имени У.Д. Алиева, представлены на международной научно-практической конференции «Модели популяционной динамики и мониторинг биоразнообразия для устойчивого развития горных районов» (г. Теберда, 19-22 сентября 2011 г.), XIII международной научной конференции «Биологическое разнообразие Кавказа» (г. Грозный, Чеченский университет 27-29 октября 2011 г), доложены на научных сессиях «Алиевские чтения» преподавателей и аспирантов Карачаево-Черкесского государственного университета (г. Карачаевск, 2007, 2011, 2012).
Объем и структура исследования. Диссертация изложена на 131 странице машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов, списка цитированной литературы, включающего 162 наименований (из них 84 на иностранных языках). Работа содержит 13 таблиц и 19 рисунков.
Место и время работы. Настоящая работа выполнена в течение 2007-2009 гг. Полевой материал был собран на высокогорном стационаре МГУ им. М.В. Ломоносова в ТГПБЗ (КЧР), расположенном на северо-восточном отроге г. Малая Хатипара, высота 2750-2800 м над уровнем моря.
