Введение к работе
Актуальность темы. Древние виды семейства Vacciniaceae, сформировавшиеся в меловое-раннетретичное время (Краснов, 1894, Крылов, 1898, Васильев, 1946 и др.) имеют в Западной Сибири обширнейшие фрагменты ареалов и играют большую роль в растительном покрове этого региона как доминанты и содоминанты кустарничкового яруса равнинных и горных лесных, болотных и высокогорных климаксовых сообществ. Территория Западной Сибири, включающая значительное разнообразие природных ландшафтов, является ценным модельным участком для их изучения. Изучению экологии, морфологической изменчивости, популяционной биологии видов брусничных, как в Западной Сибири, так и на территории России посвящены немногочисленные работы (Солоневич, 1956; Горбунов, 1973; Шутов, 1983; и др.). Для территории России отсутствуют исследования антропогенной трансформации ареалов и ценопопуляций представителей этого семейства.
Виды семейства брусничных: черника, брусника, голубика, клюква являются ценнейшими ягодниками и официнальными лекарственными растениями. В Сибири, где виды семейства Vacciniaceae широко распространены в дикорастущем состоянии, особую актуальность приобретает разработка мер эффективной охраны и рационального использования их природных популяции.
В настоящее время на примере многих регионов России, но особенно Западной Сибири, становится очевидным, что основную угрозу для дикорастущих пищевых и лекарственных растений представляет не сбор плодов или заготовка лекарственного сырья, а широкомасштабная хозяйственная деятельность человека в ходе которой происходит как полное уничтожение растений, входящих в состав травяно-кустарничкового яруса, так и катастрофическое изменение среды их обитания. В Западной Сибири наблюдается сокращение площадей дикорастущих ягодников и снижение их продуктивности на больших площадях, что вызвано массовыми вырубками лесов в подзонах средней и южной тайги, развитием нефтегазового комплекса в северной и средней тайге, строительством населенных пунктов, дорог и другими антропогенными факторами, связанными с хозяйственным освоением Сибири, а также рекреационными нагрузками.
В целях разработки научно обоснованной системы охраны и рационального использования популяций наиболее ценных в научном и практическом отношениивидов, необходимо исследование их распространения, экологии, но эсобенно - популяционной биологии. К числу первоочередных объектов для гаких исследований относятся дикорастущие ягодники семейства Vacciniaceae.
Целью настоящей работы явилось монографическое исследование видов семейства Vacciniaceae, включающее изучение их распространения, экологии, изменчивости морфологических признаков и особенностей популя-ционного поведения на территории Западной Сибири как основы для сохранения природных популяций этих видов.
В соответствии с намеченной целью были поставлены следующие задачи.
-
Изучить особенности распространения, эколого-ценотической приуроченности и экологии видов семейства Vacciniaceae в равнинных и горных районах Западной Сибири.
-
Охарактеризовать внутривидовую изменчивость в пределах западно-сибирского фрагмента ареала.
-
Изучить особенности биоморф и парциальных образований исследуемых видов в широком диапазоне эколого-ценотических условий: от равнинных лесов до высокогорных тундр.
-
На основе изучения важнейших полуляционных параметров: плотности, возрастной структуры, вегетативного и семенного самоподдержания, семенной продуктивности, провести эколого-демографический анализ це-нопопуляций и охарактеризовать особенности популяционной жизни видов семейства Vacciniaceae в равнинных и горных районах.
-
Охарактеризовать антропогенные изменения западно-сибирских фрагментов ареалов и ценопопуляций исследуемых видов.
-
Обосновать некоторые новые подходы по охране и рациональному использованию ценных ягодников семейства брусничных.
Основные положения, выносимые на защит)-.
-
Древние виды семейства брусничных сохраняют в современный период высокие адаптационные способности в равнинных и горных лесах, на болотах, а так же и в высокогорных сообществах, являясь доминантами кустарничкового яруса.
-
Устойчивость видов и непрерывность их существования в климак-совых сообществах обусловлена, в основном, их долголетием, длительным вегетативным самоподдержанием ценопопуляций, а также нерегулярным, но достаточным семенным размножением.
-
Антропогенные воздействия приводят к снижению роли видов брусничных в сообществах, предельному и длительному снижению генератив-ности и урожайности, подавлению семенного размножения и к сокращению их ценоареалов.
4. Основой охраны природных популяций видов семейства брусничных должно стать введение экономических санкций за уничтожение их популяций и изменение среды их обитания в ходе хозяйственной деятельности.
Научная новизна работы. Впервые проведено монографическое изучение видов семейства Vacciniaceae в Западной Сибири, включающее их распространение, экологию, ценотическую приуроченность, морфологическую изменчивость, а также особенности их биоморф и популяционного поведения в равнинных и горных сообществах. Проведен анализ антропогенной трансформации западно-сибирских фрагментов ареалов и ценопопуля-ций брусничных.
Впервые детально исследовано распространение видов брусничных в равнинных и горных районах Западной Сибири и выделены равнинные и горные фрагменты ценоареалов; установлены амплитуды толерантности видов по отношению к увлажнению и активному богатству почв и условия фитоценотического оптимум а. Проведен анализ их морфологической изменчивости. Изучены биоморфы, онтогенез парциальных образований и организация ценопоігуляций видов брусничных в равнинно-лесных, горно-лесных и высокогорных местообитаниях.
Впервые в России, на примере Западной Сибири, охарактеризованы антропогенные изменения ценоареалов и ценопопуляций брусничных и предложен новый подход к охране недревесных растительных ресурсов. Разработана "Методика нормативной оценки и расчета ущерба, наносимого недревесным растительным ресурсам при реализации хозяйственных проектов".
Теоретическая и практическая значимость работы. Исследования эаспространения, экологии, жизненных форм и популяционной биологии шдов брусничных позволяют расширить представления об адаптивных способностях этих видов.
Полученные сведения позволяют на научной основе прогнозировать их таведение при различных видах антропогенных воздействий. Проведенные эк-;пергные оценки состояния популяций, разработанные коэффициенты воздей-тгвия и временного лага, послужили основой для разработки "Методики нормативной оценки и расчета ущерба, наносимого недревесным растительным юсурсам при реализации хозяйственных проектов". "Методика.." введена для юпользования в практике Государственного комитета охраны окружающей сре-(ы Томской области с 20 октября 1995 г Постановлением Главы администра-chhN 293 от 21.10.96 введена в действие на территории Томской области для бязательного применения в практике контролирующих органов, проекгирую-
щих организаций при подсчете запасов и расчете ущерба, наносимого недревесным растительным ресурсам при реализации хозяйственных проектов.
Данные по экологии, продуктивности и биологии видов семейства брусничных явились необходимой основой для экономической оценки недревесных растительных ресурсов северо-восточной части Томской области, в связи с лицензированием северо-восточной группы нефтяных и газовых месторождений.
Данные по экологии и биологии видов семейства брусничных были использованы при написании автором разделов отчетов по оценке воздействия на окружающую среду (ОВОС) по ущербу, наносимому популяциям дикорастущих ягодников и лекарственных растений, выполнявшихся в Том-скНИПИнефть и Томском Экологическом Центре по объектам: Игольско-Таловое нефтяное месторождение; магистральный газопровод Игольско-Таловое нефтяное месторождение - р.п. Седельниково; ВЛ- ПО Игольско-Таловое нефтяное месторождение - Новый Васюган; Северо-Оленье нефтяное месторождение; нефтепровод Оленье-Северо-Оленье; лупинг нефтепровода ЦПС Вахского ЦТП-Советского на участке Стрежевское месторождение - ЦТП; автомобильная дорога г. Кедровый - Герасимовское нефтяное месторождение;
Материалы по распространению, экологии и продуктивности брусничных были использованы при составлении экологических паспортов и оценке лесосырьевой базы крупных леспромхозов Томской области.
Результаты работы использовались при разработке рекомендаций по рациональному использованию и охране лекарственных растений, в том числе и видов семейства брусничных, для аптечного управления и Облпот-ребсоюза Томской области, а также при организации первого в Сибири -Суйгкнского опытного лесокомбината.
Апробация работы. Основные результаты работы неоднократно докладывались, демонстрировались и обсуждались на Всесоюзном совещании по изучению дтюрастущих ягодных растении СССР (Петрозаводск, 1980), на региональных конференциях молодых ученых (Томск, 1980,1982, Крас-ноярск, 1981), на Всесоюзном совещании по вопросам изучения и освоения растительности высокогорий (Челябинск, 1982), на Всесоюзном совещании по проблемам продовольственного и кормового использования недревесных лесных ресурсов (Красноярск, 1983), на Всероссийском совещании по комплексному использованию природных ресурсов (Томск, 1984), на Всесоюзном совещании по вопросам достижений и перспектив в области инвентаризации, рационального освоения и охраны недревесных лесных ресурсов (Тарту, 1986), на Всесоюзном совещании по новым лекарственным препа-
ратам из растений Сибири и Дальнего Востока (Томск, 1989), на региональной конференции по хозяйственной оценке ландшафтов Томской области (Томск, 1989), на Всесоюзных конференциях памяти А.А. Уранова (Пущи-но-на-Оке, 1986, Йошкар-Ола, 1991), на выездной сессии Головного совета по биологии (Воронеж, 1992), на Международной конференции по фундаментальным и прикладным проблемам охраны окружающей среды (Томск, 1995), Сибирской конференции по проблемам изучения растительного покрова Сибири (Томск, 1995), совместных семинарах Гербария им. П.Н. Крылова и кафедры ботаники ТГУ, заседаниях Томского отделения Российского ботанического общества.
Изучение динамики ценопопуляций видов брусничных в южных районах Западной Сибири проводилось при поддержке гранта 2-103-5-32 Головного Совета по биологии в области фундаментального естестествозна-ния (Конкурсный центр при Санкт-Петербургском университете).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 32 работы, в которых отражены основные результаты исследований.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 203 страницах и состоит из введения, 7 глав, выводов и списка литературы, иллюстрирована 57 рисунками, содержит 34 таблицы. Список использованной литературы включает 338 источника, в том числе 34 на иностранных языках.
