Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ. В настоящее время цикл популяционно-онтогенети-ческих исследований охватил разнообразные жизненные формы растений: изучен онтогенез более чем 400 видов цветковых растений (Диагнозы и ключи возрастных состояний луговых растений: ч.1-3, 1980. 1983; Диагнозы и ключи возрастных состояний расте-иий-эфимероидов. 1987; Диагнозы и ключи возрастных состояний лесных растений. 1989). Проведенные исследования позволили сформулировать как наиболее общие, так и специфические закономерности популяционной жизни растений (Ценопопуляции растений, 1988). Однако до сих пор вне поля зрения биологов оставалась группа, наземно-ползучих травянистых растений: ее представители слабо изучены в онтогенетическом и эколого-демографическом отношении.
Научно-обоснованное решение задач прикладной экологии: ра-циональное природопользование, восстановление естественных и искусственных сообществ, охрана видов требует внедрения достижений . популяционной биологии растений. Можно констатировать автономное существование в ней двух направлений: эколого-генёти-ческого и эколого-демографического. В то же время для развития популяционной биологии совершенно необходима эколого-демографи-ческая интерпретация процессов, затрагивающих генетическую структуру популяций. Исследуемая группа растений позволяет совместить эти два подхода при анализе закономерностей их популяционной жизни.
Развитию популяционной биологии растений служит и применение метода математического моделирования. Известно достаточное число эколого-физиологических математических моделей растений и растительных популяций. Более общепонятийную оценку роста растений обеспечивают структурные модели, однако этот класс моделей еще злабо разработан. Наземно-ползучие травянистые растения представляют собой отличный модельный объект для создания и исследования структурных имитационных моделей.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Цель исследования: разработать популяционно-онтогенетические методы изучения начемно-ползучих трав и выявить специфику их популяционного поведения. Конкретные задачи исследования:
-
описать онтогенезы 4 видов наземно-ползучих травянистых растений, составить ключи-определители их онтогенетических состояний;
-
разработать типологию счетных единиц для популяций ве-
гетативно-подвижных травянистых растений в эколого-демографи-ческих исследованиях, описать критерии их выделения;
-
оценить вклад генетической компоненты в структуру изменчивости популяций (на примере Trlfollum repens);
-
исследовать возрастную, пространственную структуру и динамику развития клонов, популяционных локусов и локальных популяций модельных видов;
-
создать имитационную математическую модель наземно-ползучих растений.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. Впервые изучен полный онтогенез трех видов наземно-ползучих многолетних трав, уточнен онтогенез Trlfollum repens; подтверждена универсальность концепции дискретного описания онтогенеза для наземно-ползучих растений. Для популяционно-демографических исследований проведена типизация счетных единиц в применении к вегетативно-подвижным травянистым растениям; установлено наличие генетической компоненты поливариантности онтогенеза; выявлена специфика демографической структуры популяций исследуемой группы; продемонстрирована связь некоторых особенностей онтогенеза модельных видов с пространственной структурой их популяций. Впервые разработаны структурные имитационные модели наземно-ползучих. растений, отражающие динамику поведения раметы. клона, популяции. Разработан реестр биологических параметров организменного уровня и правил развития, необходимых и достаточных для функционирования моделей.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. Данные,полученные в результате исследования существенно дополняют представления о жизненной форме наземно-ползучих трав. Разработанные ключи для определения онтогенетических состояний генет и рамет четырех модельных видов могут быть использованы при составлении справочников, пособий, в вузовских курсах экологии и морфологии растений, в учебно-полевых практиках студентов по ботанике, а так же могут быть полезны при создании рекомендаций по научно-обоснованному сбору лекарственного сырья (Lyslmachla nummularla. Antennarla dlolca), по борьбе с сорными растениями (Hleraclum pllosella). по рациональному режиму скашивания, пастбищному режиму лугов с Trlfollum repens.
АПРОБАЦИЯ. Результаты исследования были доложены на заседаниях кафедры ботаники МПГУ им. В.И.Ленина в 1986-1990 годах; III Всесоюзной конференции памяти А.А. Уранова (Путино, 1986); заседании секции Фенологической комиссии Географического общества "Дикорастущие травянистые растения для садовых участков" (Моек-
- З -ва, 1988); семинаре молодых ученых и специалистов "Актуальные проблемы экологии: экологические системы в естественных и антропогенных условиях среды" (Свердловск. 1989); международном рабочем совещании "Структура и динамика популяций растений, их сообществ и проблемы математического моделирования" (Пущино, 1991); конференции молодых ученых "Популяционая- биология растений и популяционная концепция в фитоценологии" (Москва, 1993).
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано Т научных работ.
ОБЪЕМ РАБОТЫ. Рукопись состоит из введения, пяти глав, выводов и приложения. Работа изложена на 234 страницах машинописного текста, основного текста - 168 страниц, содержит 27 таблиц, 50 рисунков. Список цитированной литературы включает 245 источников (в т.ч. 55 иностранных). Имеется Приложение объемом в 79 страниц.
