Введение к работе
Актуальность темы. Для разработки научно-обоснованных рекомендаций по сохранению в природе видов родов Astragalus L.. и Oxytropis DC. в Хакасии и их интродукции необходимо провести изучение их географической приуроченности, истории развития и биоморфологических особенностей.
Флора Хакасии весьма самобытна по своему генезису, что наряду с современными почвенно-климатическими особенностями определяет своеобразие ее видового состава и биоморфологическое разнообразие. Территория Хакасии является вторичным центром видообразования для многих видов бобовых, в том числе и эндемичных, и здесь же сохранился ряд реликтов третичной и ледниковой флор.
Если систематика полиморфного семейства Fabaceae Lindl. в целом достаточно обстоятельно изучена и обобщена, то вопросы биоморфологии и экологии отдельных видов и родов Astragalus L. и Oxytropis DC. региона отражены в сравнительно небольшом числе работ А.В. Положий (1959, 1965, 1972 и др.), Р.Я. Пленник (1976 и др.), Г.В. Кузнецовой (1978). В современных условиях в природных экосистемах, происходят значительные изменения естественного и антропогенного характера. Особенно уязвимыми являются редкие и исчезающие виды, как правило, узкоспециализированные с низкими адаптационными возможностями.
Цель и задачи исследования. Целью данной работы было установить современное состояние популяций видов родов Astragalus L. и Oxytropis DC. в естественных условиях произрастания, выявить редкие и исчезающие виды и их ценопопуляции, определить пути их охраны, выделить наиболее перспективные виды и их популяции для интродукции. Для достижения поставленных целей было необходимо решить следующие задачи:
дать эколого-географическую характеристику видов родов Astragalus и Oxytropis Хакасии;
выявить основные закономерности поясного и зонального распределения видов;
изучить жизненные формы изучаемых видов;
изучить онтогенез Astragalus rytidocarpus, Oxytropis bracteata, O.nuda, О. includens как модельных видов и возрастную структуру ценопопуляции этих видов в различных условиях произрастания в Хакассии, определить численность, плотность и возрастной спектр ценопопуляции;
выявить способы самовозобновления видов в природных ценопопуляци-ях в связи с чем определить семенную продуктивность;
составить аннотированный список редких и исчезающих видов и точечные карты их ареалов;
- определить современное состояние ценопопуляций видов, разработать рекомендации по охране, в том числе неоэндемичных и реликтовых видов, с учетом степени антропотолерантности.
Защищаемые положения. ]. Редкие виды бобовых флоры Хакасии имеют различное естественно-историческое становление и в современной растительности распространены спорадически и занимают различные экологические нишы. 2. Редкие и неоэндемичные виды родов Astragalus и Oxytropis представлены различными жизненными формами с разным экологически потенциалом и адаптивными стратегиями. 3. Пути сохранения редких видов бобовых с разной экологической пластичностью в каждом конкретном случае требуют специфического решения.
Научная новизна. Впервые изучены экология, биоморфологические особенности ряда видов родов Astragalus L. и Oxytropis DC. Хакасии, их онтогенез и адаптационные возможности, возрастная структура ценопопуляций, семенная продуктивность, всхожесть семян, уточнены морфологические характеристики возрастных состояний. Полученные данные расширяют и углубляют представления о распространении, экологии, биологических особенностях видов родов Astragalus L. и Oxytropis DC. в естественных условиях произрастания в Хакасии. Выявлены и рекомендованы для охраны конкретные местонахождения редких и исчезающих видов данных родов на территории Хакасии.
Практическая ценность работы. Результаты работы использованы при составлении монографической сводки "Редкие и исчезающие растения Хакасии" и "Крагной книги" (растения республики Хакасия). Результаты исследований переданы в комитет по экологии и охране природы республики. Рекомендованы территории для включения в существующие заповедники и заказники и создания новых охраняемых территорий. Полученные сведения служат основой для организации мониторинга за изменением растительного покрова в результате антропогенного воздействия.
Объекты и методы исследования. В течении 4-х лет (1994 -1997 г.г.) проводилось изучение 52 видов родов Astragalus L. и Oxytropis DC. В качестве модельных для изучения онтогенеза и структуры ценопопуляций были выбраны Astragalus rytidocarpus Ledeb., Oxytropis bracteata Basil., O.nuda Basil., O.includens Basil.
Изученные виды относятся к различным секциям данных родов и представлены разными жизненными формами, имеют различную экологическую природу и распространение. Модельные виды являются редкими (гемиэндемики Хакасии) и подлежат охране. Oxytropis includens внесен в Красную книгу РСФСР. Oxytropis bracteata, O.nuda, и Astragalus rytidocarpus в сводку "Редкие и исчезающие растения Сибири" (1980).
Изучение проводилось в полевых условиях маршрутным и полустационарным методами. Экспериментальные исследования по определению всхожести семян и изучению возрастных состояний ряда видов родов Astragalus L. и Oxytropis DC. проводились в лабораторных условиях в чашках Петри и песчаных культурах (Astragalus palibinii, A.ionae, A.macroceras, Oxytropis reverdattoi).
При описании жизненных форм за основу взята классификация И.Г. Серебрякова (1962). Определены жизненные формы по Раункиеру (1934, 1937) и биоморфы по О.В. Смирновой и др. (Ценопопуляции..., 1976). При изучении видов использован ценопопуляционно-онтогенетический анализ по Т.А. Работнову (1950) с дополнениями, разработанными школой А.А. Уранова (1976) и методика Л.Б. Заугольновой (1982).Исследования проводились в соответствии с "Программой и методикой наблюдений за ценопопуляциями видов растений Красной книги СССР" (1986).
Географическое распространение видов изучалось с вычерчиванием ареалов по данным Флоры СССР (т. 12, 13), Флоры Западной Сибири (т. 7, 1933), Флоры Красноярского края (вып. VI, 1960) Флоры Сибири (г. 9, 1994) и своим наблюдениям.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на VI Молодежной конференции ботаников в Санкт-Петербурге (1997) и доложены на региональной конференции "Экология Южной Сибири -2000 год" (Абакан, 1997).
По теме диссертации опубликованы 2 тезисов, 2 статьи.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы (217 русских и 6 иностранных авторов) и приложения, включает 214 страниц основного текста, 27 таблиц, иллюстрирована 27 рисунками.