Введение к работе
Актуальность исследований. Проблема своеобразия «серпен-тинитовой флоры», наряду с кальцефитной и силикатной, давно привлекает внимание ученых (Игошина, 1960, 1966; Горчаковский, Архипова, 1964; Горчаковский, 1969; Дроздова, Юрцев, 1995; Proctor, Woodell, 1975; Proctor, Nagy, 1992). Установлен ряд общих черт, характерных для «серпентинитовых флор» всего мира. Ультраосновные породы (гипербазиты) являются убежищем большого числа эндемичных, реликтовых и редких видов; их растительность резко отличается от растительности близлежащих территорий. Зональные элементы флоры не выдерживают суровости гипербазитового субстрата, освобождая место более приспособленным видам - серпентинофитам. Наряду с серпен-тинофитами и амфитолерантными видами в состав флоры гипербазитов входят виды - базифиты, что обусловлено нейтральной и слабощелочной реакцией среды и высокой степенью насыщенности почв основаниями (Дроздова, Юрцев, 1995; Алексеева-Попова, Дроздова, 1996) и виды-ацидофиты (Krause, 1958; Proctor, Woodell, 1975).
Выходы ультраосновных горных пород широко распространены на Урале. Южный, Северный и Полярный Урал являются районами, где выходы гипербазитов занимают значительные площади и представлены большими высотами - Конжаковский и Косьвинский камень (Северный Урал), гора Рай-Из (Полярный Урал), горы Сугомак и Егозинская (Южный Урал) и др. На Среднем Урале выходы ультраосновных пород немногочисленны, петрофитная флора здесь приурочена к каменистым береговым склонам и возвышенным частям небольших массивов. Многие ее участки отнесены к категории особо охраняемых природных территорий и являются ботаническими памятниками природы (Особо охраняемые..., 1985), а виды, входящие в ее состав, занесены в Красную книгу СССР (1984), Красную книгу РСФСР (1988) и Красную книгу Среднего Урала (1996). Поэтому, детальное изучение особенностей экологии, биологии и распространения петрофитных растений, мониторинг состояния их сообществ является актуальной задачей, направленной на решение фундаментальной проблемы сохранения биологического разнообразия растительного покрова.
Цель исследований - изучение флористического и фитоценотического разнообразия петрофитных сообществ, приуроченных к выходам ультраосновных горных пород Зауральской складчатой возвышенности в пределах Среднего Урала.
Задачи исследований: 1) анализ особенностей петрофитной флоры гипербазитов; 2) сравнительный анализ петрофитных флор известняков и гипербазитов, выявление облигатных видов - серпентинофитов; 3) изучение экотопических условий береговых склонов; 4) изучение фитоценотического разнообразия сообществ и классификация петрофитной растительности гипербазитов; 5) изучение динамики сообществ склонов, реконструкция первичных (инициальных} сукцессии; 6) изучение динамики численности, возрастного состава и жизненности ценопопуляций редких видов; 7) разработка системы ботанического мониторинга петрофитных сообществ.
Научная новизна. Впервые флора гипербазитов Зауральской складчатой возвышенности изучена как самостоятельное образование: выявлен ее видовой состав и основные особенности. Разработана классификация петрофитной растительности гипербазитов. Изучены особенности микроклиматических условий на склонах и связанная с ними феноритмика петрофитно-степных сообществ. Построена схема инициальных сукцессии на серпентинитах Зауральской складчатой возвышенности.
Практическая значимость. Разработана система локальногс фитомониторинга петрофитной флоры в нижнем течении реки Сысерть что дает возможность проведения стационарных наблюдений зг состоянием петрофитно-степных и петрофитно-лесных сообществ V. ценопопуляций редких видов. Предложено организовать 4 ботанике-геоморфологических памятника природы областного значения в районе биологической станции Уральского госуниверситета. Материалы работа используются в учебном процессе кафедры ботаники Уральского госуниверситета.
Положения, выносимые на защиту. 1. Состав, структура и динамит флоры гипербазитов Зауральской складчатой возвышенности определяются эдафическими и микроклиматическими условиями склонов. 2 Флора гипербазитов Зауральской складчатой возвышенности сходна с флорой известняков по видовому богатству, а также в связи < присутствием в ее составе амфитолерантных видов и видов - базифитов отличается наличием видов - серпентинофитов. 3. Самобытность флорь гипербазитов отдельных рек определяется характером горных пород і разнообразием экотопов. 4. Растительность склонов южной экспозиции является экстразональной и относятся к подтипу каменистых степей, < склонов северной экспозиции - к петрофитным соснякам.
5 Публикация результатов исследований и апробация работы. По
теме диссертации опубликовано 4 статьи и 7 тезисов. Результаты работы были доложены на научных семинарах кафедры ботаники УрГУ (1997, 1998, 1999), заседании Екатеринбургского отделения Русского ботанического общества (г. Екатеринбург, 1998), на Международной научно-практической конференции (г. Пермь, 1995), на молодежной конференции (г. Екатеринбург, 1996, 1997, 1998), на региональном семинаре «Стратегические направления экологических исследований на Урале и экологическая политика» (г. Екатеринбург, 1996, 1997, 1999), на молодежной научной конференции Коми НЦ УрО РАН (г. Сыктывкар, 1998), на II (X) съезде РБО в г. Санкт-Петербурге (1998), на V рабочем совещании по сравнительной флористике (г. Ижевск, 1998).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, приложений и списка литературы, включающего 209 наименований, в том числе 24 на иностранных языках. Работа изложена на 12р страницах машинописного текста и включает 20 рисунков и 16 таблиц, а также приложения объемом 10& страниц.