Содержание к диссертации
В В Е Д Е Н И Е 4
ГЛАВА 1. КРАТКИЙ ОЧЕРК ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ 9
1.1. Геологическое строение, неотектоника, рельеф 9
1.2. Гидрогеологические и климатические условия 14
1.3. Почвы и растительный покров 16
1.4. Антропогенная трансформация ландшафтов и экологическая обстановка 24
ГЛАВА 2. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ЛИШАЙНИКОВ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ 28
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОЦЕНКИ БИОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ РЕГИОНАЛЬНЫХ ЛИХЕНОФЛОР.39
3.1. Материалы и методы исследования 39
3.2. Концепция анализа региональных лихенофлор на основе ландшафтного подхода 49
3.3. Методы оценки антропогенной трансформации региональных лихенофлор 52
3.4. Структура информационно-поисковой системы и базы данных "R-Lichens" (Лишайники региона) 57
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ЛИХЕНОФЛОРЫ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ 62
4.1. Таксономический состав 62
4.2. Оценка флористического богатства и сравнительный анализ лихенофлоры Центрального Черноземья с некоторыми другими региональными флорами 71
4.3. Биоморфологический анализ 81
4.4. Эколого-субстратные группы лишайников 86
4.4.1. Характеристика лишайников деревьев и кустарников 87
4.4.2. Влияние загрязнения воздуха на эпифитный лишайниковый покров дубрав в зоне действия автотрассы Москва — Воронеж 90
4.4.3. Характеристика лишайников валежника, пней, древесины 97
4.4.4. Характеристика напочвенных лишайников 99
4.4.5. Характеристика лишайников каменистых субстратов 101
4.5. Эколого-ценотический анализ 106
4.6. Эколого-географический АНАЛИЗ 116
ГЛАВА 5. ХОРОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЛИХЕНОФЛОРЫ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ ...139
5.1. Зональное (широтное) распределение лишайников 139
5.2. Меридиональное распределение лишайников ...149
ГЛАВА 6. АНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ЛИХЕНОФЛОРЫ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ 155
6.1. Понятие "антропогенной трансформации лихенофлоры" 155
6.2. Урбанолихенофлора и лихеноиндикационное картирование г.Воронежа 160
6.3. Основные тенденции антропогенной трансформации лихенофлоры 173
6.4. Оценка уровня антропогенной трансформации лихенофлоры 191
ГЛАВА 7. ВОПРОСЫ ОХРАНЫ БИОРАЗНООБРАЗИЯ ЛИШАЙНИКОВ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ 203
7.1. Редкие виды лишайников Центрального Черноземья 203
7.2. Лишайники особо охраняемых природных территорий 223
7.3. Рекомендации по охране биоразнообразия лишайников 231
ВЫВОДЫ 246
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 253
ПРИЛОЖЕНИЯ 315
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. АННОТИРОВАННЫЙ СПИСОК ЛИШАЙНИКОВ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ 316
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ТАБЛИЦЫ К РАЗДЕЛАМ 4.4. И 4.5 378
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ЛИШАЙНИКИ ПАМЯТНИКОВ ПРИРОДЫ Г.ВОРОНЕЖА 413
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. МАКРОЛИШАЙНИКИ, РЕКОМЕНДОВАННЫЕ В КРАСНЫЕ КНИГИ ОБЛАСТЕЙ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ 418
Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время все очевиднее становится необходимость изучения полного комплекса природных элементов, входящих в состав биогеоценозов. Лишайники до сих пор остаются наиболее слабо изученным звеном региональных флор. Территория России в лихе-нологическом отношении пока исследована крайне неравномерно, фактически "белым пятном" в изучении лихенофлоры оставалась и территория Центрального Черноземья, весьма интересная с точки зрения своего географического положения и ценотического разнообразия. Существующая литература располагает довольно фрагментарными данными о лихенофлоре Центрального Черноземья (Kaleniczenko, 1849; Кашменский, 1906; Еленкин, 1906-1911; Савич, 1924;Томин, 1926, 1937, 1956; Макарова, 1970; Пчелкин, 1981; и нек. др.)
Центральное Черноземье является крупным аграрным и промышленным регионом. Растительный покров испытывает все возрастающее антропогенное воздействие, оценку которого можно проводить с помощью методов биоиндикации, в том числе и лихеноиндикации, ставшей в настоящее время частью системы биомониторинга во многих регионах России. Целенаправленные исследования лихенофлоры позволяют выявить редкие виды лишайников и дать рекомендации по их охране, что способствует сохранению биоразнообразия природных экосистем в целом.
Цели и задачи исследования. В связи с вышеизложенным, целью исследования явилось изучение биоэкологических особенностей лихенофлоры Центрального Черноземья. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
1) выявление видового состава лишайников Центрального Черноземья;
2) проведение таксономического, биоморфологического, эколого-субстратного, эколого-ценотического и эколого-географического анализов лихенофлоры, освещение вопросов флорогенеза;
3) сравнение изученной флоры с другими региональными лихе-нофлорами, выявление ее зонально-региональных особенностей;
4) выявление хорологических особенностей лихенофлоры региона;
5) разработка новых методов оценки уровня антропогенной трансформации лихенофлор;
6) определение основных тенденций антропогенной трансформации лихенофлор урбанизированных территорий; лихеноиндикационное картирование г. Воронежа;
7) выявление редких видов лишайников, установление видового состава лишайников охраняемых территорий и его репрезентативности; разработка рекомендаций по охране биоразно-образия лишайников региона;
8) разработка информационно-поисковой системы и базы данных "R-Lichens" ("Лишайники региона").
Научная новизна. Впервые выявлен видовой состав лишайников Центрального Черноземья, включающий 406 видов, 73 вариации и формы из 113 родов, 53 семейств и группы Lichenes imperfecti, в т.ч. 3 вида, новых для России, и 178 видов, новых для Центрального Черноземья. Проведен таксономический биоморфологический, эколого-субстратный, эколого-ценотический и эколого-географический анализ лихенофлоры, освещены вопросы флорогенеза. Выявлены хорологические особенности изученной флоры лишайников. Установлены зонально-региональные и хорологические особенности, выявлен экотонный характер изученной лихенофлоры.
Определены основные тенденции антропогенной трансформации лихенофлоры, аналогичные таковым для флор сосудистых растений, разработаны новые методы оценки уровня антропогенной трансформации лихеноф лор. Составлены списки видов лишайников Центрального Черноземья, редких для Голарктики, Средней полосы европейской части России и региона; установлен видовой состав охраняемых территорий региона (заповедников, заказников, отдельных памятников природы) и его репрезентативность по отношению к лихенофлоре региона в целом; разработаны некоторые рекомендации по охране биоразнообразия лишайников- Разработана новая версия информационно-поисковой системы и базы данных "R-Lichens" ("Лишайники региона") с оригинальной структурой данных.
Теоретическая значимость работы. Результаты исследования являются вкладом в изучение лихенофлоры и биоразнообразия экосистем Центрального Черноземья в целом. Разработана концепция анализа региональных ли-хенофлор на основе ландшафтного подхода.
Большое значение для изучения географии лишайников и выявления генезиса лихенофлор крупных физико-географических районов имеют ареа-логические уточнения и дополнения.
Выявление тенденций антропогенной трансформации лихенофлоры, аналогичных таковым для сосудистых растений, будет способствовать решению теоретических вопросов о месте и роли лишайников в структуре растительного покрова.
Практическая значимость работы. Создан научно-справочный гербарий лишайников Центрального Черноземья (более 6 тыс. образцов) и составлен конспект лихенофлоры региона, данные которого учтены при составлении 8-го выпуска "Определителя лишайников России" (2003) и могут быть использованы для общих критических сводок по лихенофлоре России. Ли-хеноиндикационная карта-схема г. Воронежа может служить основой для дальнейших мониторинговых исследований.
Новые методы оценки уровня антропогенной трансформации лихенофлор могут найти применение в системе биомониторинга, как в Центральном Черноземье, так и в других регионах России и сопредельных госу дарств. Информационно-поисковая система "R-Lichens" ("Лишайники региона") может использоваться для создания баз данных лишайников других регионов России.
Составление списков лишайников охраняемых территорий Центрального Черноземья, списков редких видов и рекомендации по охране биоразнообразия лишайников необходимы для разработки природоохранных мероприятий администрациями заповедников, региональными Комитетами по экологии и охране окружающей среды, а также для составления региональных Красных книг.
Апробация работы. Материалы основных положений диссертации докладывались на Международных, Российских и региональных конференциях, съездах, симпозиумах, в том числе: Пятая молодежная конференция ботаников в Санкт-Петербурге (СПб., 1995); II (X) съезд Русского ботанического общества "Проблемы ботаники на рубеже XX - XXI веков" (Санкт-Петербург, 1998 г.); "Геоботаника XXI века" (Воронеж, 1999); "Микология и криптогамная ботаника в России: традиции и современность" (СПб., 2000); Первая Российская лихенологическая школа и Международный симпозиум молодых лихенологов "Аркто-альпийская флора. Охрана лишайников" (Апатиты, 2000); Вторая Российская Лихенологическая Школа и Симпозиум Молодых Лихенологов "Лишайники аридных зон" (Волгоград, 2001); EuroBio-net2002 Conference on Urban Air Pollution, Bioindication and Environmental Awareness (Hohenheim, 2002); Третья международная лихеногическая школа и симпозиум "Бореальная лихенофлора. Лихеноиндикация" (Екатеринбург, 2002); III Международный симпозиум "Степи Северной Евразии. Эталонные степные ландшафты: проблемы охраны, экологической реставрации и использования" (Оренбург, 2003); XI делегатский съезд Русского Ботанического общества (Новосибирск-Барнаул, 2003) и др.
Благодарности. Приношу глубокую признательность моему научному консультанту, доктору биологических наук, профессору К.Ф. Хмелеву.
Благодарю за помощь в обработке материала и научные консультации коллектив лаборатории лихенологии и бриологии Ботанического Института им. В.Л. Комарова РАН (г. Санкт-Петербург), А.А. Заварзина, Д.Е. Гимельбранта (СПбГУ), Т. А. Дудореву, Г.П. Урбанавичюса, И.Н. Урбанавичене (Полярно-Альпийский Ботанический Сад-Институт), И.Д. Инсарову (МГУ), Г.Э. Инсарова (Институт Глобального Климата и Экологии РАН), Л.Г. Бязрова (Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН), д-ра Л. Фреберга (университет г. Лунда, Швеция), д-ра М. Кукву (университет г. Гданьска, Польша). Благодарность за организацию лихенологических исследований администрациям Воронежского, Центрально-Черноземного, Хоперского, Воронинского госзаповедников, заповедников "Галичья гора" и "Белогорье", а также Г.С. Усовой (Мичуринский агроуниверситет), А.С. Соколову (Тамбовский госуниверситет), Е.Н. Жидковой (Липецкий госуниверситет). Искренняя признательность за предоставленные лихенологические материалы и плодотворную совместную работу Л.А. Коноревой (СПбГУ). За помощь в разработке информационно-поисковой системы и постоянную поддержку благодарю своего мужа, Ф.М. Мучника.
