Введение к работе
Актуальность. Центральная задача современной экологии заключается в познании основных механизмов, определяющих организацию сообществ различных типов. Для ее решения необходимо оценить относительную роль отдельных факторов в формировании и поддержании видового разнообразия сообществ. Бурное развитие теоретических представлений о возможных механизмах сосуществования видов и поддержания флористического разнообразия (Tilman. 1982; Абросов. 1984; Shmida, ЕПпег. 1984; Боголюбов, 1989; Wilson, 1990; Zobel, 1992 и др.). на надо взгляд, значительно опережает накопление эмпирических данных о функционировании конкретных сообществ. В связи с этим особенно актуально получение данных о структурно-функциональных особенностях естественных сообществ и их изменении под влиянием экспериментальных воздействий.
Актуален и выбор объекта исследований. Проблема комплексного изучения высокогорных экосистем в последнее время встает с особой остротой в связи с интенсивным освоением горных территорий. Развитие промышленности, сельского хозяйства и сети организаций, связанных с массовым отдыхом в горных регионах, ставит перед экологами проблемы изучения естественных сообществ горных территорий с целью разработки рекомендаций для сохранения биологического разнообразия во всех его формах, что является одной из приоритетных задач, поставленной ЮНЕСКО перед мировым сообществом.
Цель и заЗачи исследования. Цель нашей работы - детальное описание состава, структуры, некоторых аспектов функционирования и динамики сомкнутых альпийских фитоценозов северо-западного Кавказа (на примере Тебердинского заповедника) и попытка выявления важнейших механизмов, определяющих эти параметры. В задачи работы входило:
а) детально описать флористический состав и видовое богатство
модельных фитоценозов с учетом мохообразных, лишайников, почвен
ных и эпифитных водорослей.
б) сравнить горизонтальную структуру фитоценозов и оценить ее
гомогенность на основании анализа зависимостей между сходством
площадок и расстоянием между ними на местности;
в) на основании анализа ряда популяционных параметров и изу
чения запаса жизнеспособных диаспор альпийских растений охаракте
ризовать их эколого-ценотические стратегии;
г) определить запасы фитомассы и оценить продуктивность аль
пийских сообществ;
д) описать основные формы динамики альпийских фитоценозов
(сезонная, флуктуационная. сукцессионнзя) и оценить тенденции их
развития в голоцене;
е) описать основные группы гетеротрофов альпийских сообществ
и оценить их роль в формировании структуры фитоценозов, изучить
значение зоогенных нарушений в поддержании устойчивости альпийс
ких фитоценозов;
ж) изучить роль конкуренции в фитоценозах альпийского пояса
путем проведения серии долговременных опытов с различными формами
экспериментального воздействия (трансплантации, корневой обрубки
и т. п.).
Научная новизна. Впервые для Кавказа наиболее детально изучены состав и структура ряда сопряженных сообществ в пределах альпийского пояса. Показано, что внутрипоясные различия сообществ по многим показателям часто сопоставимы или даже перекрывают таковые, установленные для различных поясов гор или зон растительности на равнинах. Пестрота растительного покрова высокогорий связана также с принципиально разными механизмами формирования сообществ даае в пределах одного пояса. Большинство полученных нами характеристик сообществ являются новыми для Кавказа в целом. Впервые проведены эксперименты, подтверждающие важную роль биотических факторов в формировании структуры альпийских сообществ Кавказа.
Практическое значение. На основании проведенных исследований нами разработаны "Методические рекомендации по охране и рациональному природопользованию альпийских фитоценозов северо-западного Кавказа" (Онипченко, і989). В процессе инвентаризации биологического разнообразия Тебердинского заповедника выявлено значительное число видов сосудистых растений, мохообразных, лишайников и водорослей новых не только для заповедника, но и для северо-западного Кавказа в целом, описан ряд новых синтаксонов. Результаты исследований могут быть использованы при планировании природоохранных и рекультивационных мероприятий в высокогорьях Кавказа. Материалы наших исследований используются в работе Тебердинского заповедника, а таете в учебном процессе на Биологическом факультете МГУ и в Карачаевском педагогическом университете.
Структура и объел диссертации. Диссертация состоит из 13 глав, включая введение и заключение, списка литературы (534 названия, в том числе 212 на иностранных языках) и двух приложений, в которых приводится список упомянутых в тексте сосудистых ра-
стений с основными синонимами и список видов почвенных и эпифит-ных водорослей, обнаруженных на изучаемых участках альпийских сообществ. Материал диссертации изложен на ?
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на Всесоюзных совещаниях по изучению флоры и растительности высокогорий (Свердловск. 1982; Сосновка Камчатской области. 1985). "Современные проблемы географии экосистем (Москва. 1984), "Изучение грибов в биогеоценозах" (Ташкент, 1985, Пермь, 1988), "Общие проблемы биогеоценрлогии" (Москва, 1986), "Экология популяций" (Новосибирск, 1988); Всесоюзных конференциях: "История развития почв СССР в голоцене" (Пущино, 1984), "Проблемы флористики и систематики растений Кавказа" (Сухуми, 1991), "Популяции растений" (Йошкар-Ола. 1991); Всесоюзных и Международных симпозиумах: "Перспективы теории фитоценологии"(Лаэлату-Пухту, Эстония, 1988), "Структура растительности и сосуществование видов" (Тарту, Эстония, 1992). 36-ом симпозиуме IAVS (Санта-Круз де Тенерифе, 1993); Всесоюзных школах-семинарах "Актуальные проблемы экологии сообществ" (Черноголовка, 1987), "Проблемы устойчивости биологических систем (Севастополь, 1990), "Флористическая классификация растительности для целей популяционного мониторинга" (Черноголовка, 1989); международных конференциях: "Проблемы голоцена" (Тбилиси, 1988), "Сосуществование видов и поддержание разнообразия в травяных экосистемах умеренной зоны" (Беджихов, Чехия. 1993); 6 Международном экологическом конгрессе (Манчестер, 1994).
Результаты наших исследований были доложены на заседаниях секции биогеоценологии МОИП (Москва). ВБО (Ленинград) и РБО (Санкт-Петербург), на семинарах Геоботанического института имени 3.Рюбеля (Цюрих. 1992) и Института экологии растений Уппсапьского университета (Уппсала. 1995), а также в Тебердинском заповеднике (Теберда, 1983, 1986) и в Институте ботаники АН Грузии (1983).
Публикации. Всего по теме диссертации опубликовано 79 работ, список основных публикаций приводится в конце автореферата.