Введение к работе
Актуальность темы. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.) имеет обширный ареал, благодаря способности произрастать в различных климатических и почвенных условиях. Это является следствием полиморфизма вида, который выражается в образовании форм, приспособленных к определенной амплитуде факторов среды (Падутов, 1992).
В условиях олиготрофных болот, занимающих значительные территории, популяции сосны представлены низкорослыми формами. На необычный габитус деревьев в этих условиях указывали многие исследователи (Gmelin, 1747; Pallas, 1784; Сукачев, 1905; Курдиани, 1913; Аболин, 1915; Правдин, 1964, 1984; Обновленский, 1953; Мамаев, 1957, 1972; др.). Однако до настоящего времени недостаточно изучены морфологические особенности вегетативных и генеративных органов таких форм сосны, отсутствуют сведения о динамике ростовых процессов и строении ассимиляционного аппарата. Не изучено влияние географической компоненты на изменчивость признаков сосны в условиях болот, что весьма важно для формирования представлений о характере адаптации и направленности приспособительных процессов вида к таким условиям.
Изучение морфолого-биологических особенностей сосны, произрастающей в условиях олиготрофных болот, выявление закономерностей изменчивости признаков расширяет представлеіше о внутривидовом и внутрипопуляциошюм разнообразии вида, спектре его приспособительных возможностей, а также имеет большое значение для обоснования приемов рационального использования болот и их охраны, как уникальных биосферных систем.
Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования является выявление специфических морфолого-биологических особенностей сосны обыкновенной, которые позволяют виду адаптироваться к условиям олиготрофных болот. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить закономерности изменчивости признаков вегетативных органов сосны.
Выявить диагностические признаки в габитусе деревьев.
2. Изучить динамику сезонного развития однолетних побегов и хвои.
3. Выявить особенности анатомического строения хвои, связанные с условиями
произрастания.
-
Изучить морфологические особенности генеративных органов сосны.
-
Выявить характер варьирования морфологических признаков сосны в зависимости от географических условий.
6. Провести сравнительный анализ изменчивости признаков вегетативных и генеративных органов у деревьев сосны разного происхождения. Выявить признаки, которые сохраняются в семенном потомстве у деревьев болотных популяций.
Научная новизна. В работе впервые проведено изучение внутрипопуляционной изменчивости признаков сосны, произрастающей в условиях олиготрофных болот средней и южной тай, исследованы морфологические и некоторые биологические особенности деревьев. Выявлены диагностические признаки болотных форм, показана их связь с эколого-фитоценотическими характеристиками местообитания. Проведен анализ межпопуляционной изменчивости сосны в широтном направлении по признакам вегетативных и генеративных органов. Для выявления генетической составляющей в проявлении габитуальных особенностей у сосны проведено изучение изменчивости признаков у одновозрастных деревьев разного происхождения. Показано сохранение ряда признаков в потомстве болотных сосен.
Практическая значимость. Полученные результаты расширяют представление о спектре приспособительных возможностей сосны обыкновенной и вносят определенный вклад в решение проблемы адаптации растений к условиям олиготрофных болот. Выявленные диагностические признаки в морфологии болотных форм сосны будут способствовать быстрому и более точному их определению в полевых условиях, что необходимо при проведении экологических, популяционных, дендрологических и лесоводственных работ. Полученные данные также могут быть использованы в учебных процессах при чтении курсов по морфологии и экологии растений.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Межрегиональной научно-практической конференции "Экологическое образование учащейся молодежи" (Тула, 1993), 3-ей Всероссийской научно-практической конференции "Экология и охрана окружающей среды" (Рязань, 1993), .межвузовской научно-практической конференции "Биология и экология в системе современного педагогического образования" (Санкт-Петербург, 1994), 4 Открытой региональной конференции "Экологические и генетические аспекты флоры и фауны Центральной России" (Белгород, 1996), IX Московском совещании по филогении растений (Москва, 1996), VI Молодежной конференции ботаников в Санкт-Петербурге (Санкт-Петербург, 1997), Международной конференции студентов и аспирантов "Ломоносов-97" (Москва, 1997), научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава ТГПУ им. Л. Н. Толстого (Тула, 1997, 1999), II Популяционном Семинаре "Жизнь популяций в гетерогенной среде" (Йошкар-Ола, 1998), Международном
-3-Семинаре "Роль девственной наземной биоты в современных условиях глобальных изменений окружающей среды: Биотическая регуляция окружающей среды" (Петрозаводск, 1998), Международном полевом Семинаре "Болота и археология" (Нефтеюганск, 1998), Международной конференции "Болота и заболоченные леса в свете задач устойчивого природопользования" (Западная Двина, 1999), VI Международной конференции по морфологии растений памяти И. Г. и Т. И. Серебряковых (Москва, 1999), рабочем совещании (Workshop) "Peatland Biodiversity Programme" (Dundee, U.K, 1999), а также на заседаниях кафедры геоботаники Биологического факультета МГУ и кафедры ботаники ТГПУ им. Л. II. Толстого.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, 3 работы находятся в печати.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, методики исследования, 7 глав, выводов, списка литературы. Работа изложена на-Уг страницах машинописного текста, включает /<1-Э рисунков. Список литературы включает №$ наименований, в том числе^ на иностранных языках.