Введение к работе
Актуальность проблемы. Познание растительного мира заполярных ландшафтов затрагивает обшебиологическую проблему жизни п экстремальных условиях. Биотические явления и высоких широтах обострены и проявляются более рельефно, чем в иных типах зональных ландшафтов. Организмы н их сообщества находятся как би в успосняі "острого" эксперимента при лсвлеющем влиянии одного фактора - недостатка тепла. Арктические экосистемы с их прелельно низким уровнем биоразнообразил и упрощенной структуроп - простепшая модель для изучения принципиальных особенностей ебшеэколошческнх явления. D высоких широтах особенно отчетливо проявляется зависимость организмов и их сообществ от климатических факторов. Вследствие этого .проблема зональности многие годы была в центре внимания ботанико-географоз России, работавших в Арктике. Схемы зонального деления Севера предлагались многими авторами и отражены на многих картах.
Растительный мир полярных территория все еще изучен недостаточно и неравномерно. До cm пор нельзя считать законченной инвентаризацию флоры, особенно ее спорового компонента. Мало документированных сведении о структуре и разнообразии растительны** сообществ. Не нашли исчерпывающего объяснения явления снижения бноразаообразия и механизмы его компенсации. В этом отношении Таймыр является некоторым исключением. Именно здесь эти проблемы рассматривала, на основе комплексных исследования, собранных целенаправленно для освещения роли шнротно-зональных факторов в организации растительного мира.
Специфическая черта климатических режимов Заполярья - кх резкие широтные градиенты. На Таймыре в пределах тундровой зоны разшш* температуры июля на протяжении 700 км - 10' (от 2" до 32'С). Ке менее важная черта среды - резко выраженная моиофакторность: ведущим абиотическим фактором является тепло.
До сих пор дискуссионными остаются вопросы о номенклатуре и числе зональных категории в высоких широтах, о приоритетности признаков, привлекаемых для диагностики зон и подзон и о положении границ между ними. Сущесгнсвакие множества схем зонального деления - отражение сложности данной проблемы, многоликости явления н особенностей его проявления на Крайнем Севере, связанное с маргинальным положением этих территории на глобальном климатическом градієнте. Во Введении
2 изложены общие принципы, взятые за основу d решения вопросов 30-нальноп типологии,
Ояноя нз оснозных исходных позишт прк выполнении диссертационной реботы является положение, что комплексное изучение всех групп организмов н различных аспектов организации живого покроза - единственный путь к максимально объективному выделена» и характеристике природных зон.
Ноль и задачи исспедомни,н. Цель работы - выявить роль зональных факторов среды 8 разных аспекта* организации растительного мира Заполярья. Конкретно была поставлена 'задача оценить характер проявления зональности в разных компонентах растительного покрова Таймыра на возї-ісікїііі большем числе групп организмов к на разных уроеняг ор-ГЕККззшм биологических систем.' Зональные преобразовании анализировали и трег аспектах. Первый связан с параметрами биологического разнообразия (ьндозее богатство и количественное участке видов). Обе характеристики могут быть отнесены как к сообществу, гак и к ландшафту. Предметами анализа была общее богатстоо флоры, его дифференциация по широтным подразделениям н конкретных флор.ін и видовое богатстзо сообществ; распределение виде» с ландшафте и по плошали сообществ, а' тагіже по градациям обилия; богатство и разнообразие единиц растительности. Второй, аспект - пространственная структура растительности от внутренней структуры сообществ до зонального деления территории. Третий - динамические процессы: формирование coo5meqB. мнкросукцессии в пределах сообществ, Воз вопросы- рассмотрены в сравнительной плане на градиенте от tavmux тундр &с полярных пустынь.
Характеристика .территории исследования. В циркумполярном масштабе наиболее четко зональность проявляется с еврззиатском секторе Арктики. Ширина полосы тундр в Евразии различна в разных ео частях. Наибольшая она о среднеп част» материка на Таймыре - около 700 км. Это единственное место не только в Евразии, но и на Земном шаре, где на значительной материковой территории развиты все подзоны тундр, а также зона полярных- пустынь. Площадь Таймыра около 400000 к«2. Это- массивная,,, преимущественно равнинная, территория наиболее выдвинутая к северу. Здесь'не только наибольшая полнота спектра подзон тундры, но и их значительная протяженность. На Таймыре наиболее полно воплощаются черты арктического климата, с факторы зональности корректируются азональ-
' з
ними влияниями о нанмсныдеп, по сравнению с другими территориями, . степени, и всё свояства тунлрозого бномз.как зональной категории проявляются з наиболее характерной виде.
Новизна. Впервые длл тундровоп зоны на прннсре Таймыра получены данные о зависимости Оогатства вндоз цзетхсзых растения, мхов н лишайников от макроклнматических показателен н проанализированы закономерности его изменения в краевой части термического градиента Земли; прослежены изменения в распределении Ридов от южных тундр до полярных пустынь, проведена оценка активности видов и выявлены группы видов по их шнротко-ландшафтному распределению; получены данные о биологическом разнообразии разного уровня; о зависимости числа видов от площади,- установлены размеры пробных площадел для характеристики растительных сообществ; списаны основные сннгаксоны растительности крупного региона Арктики; предложены критерии зонального деле- .-ння н на основе комплекса ашзког.егаческнх параметров проведено обоснованное зональное деление территории. -.-
. * . .-..-4.
Практическое и теоретическое значение. Несмотря на небольшую в широтном направлении протяженность районов Арктики, при любом вмешательства в естественные природные системы недопустимо оперировать . обобщенными показателям, характеризующими арктические сообщества "в целом"1,-имея в виду резкие различия всех показателей флоры к растительности на широтном градиенте. Главкой стратегией природопользования и охраны среды в Арктике допета быть разработка специфичных для каждой широтная полосы систем и режимэв охраняемых территории и компонентов экосистем, для чего необходимо знать все параметры в их естественном:'состоянии и установить закономерные связи между компонентами- природных систем, что и позволит прогнозировать их изменения при емешательстве в природные процессы.
Растительный покров Таймыра может быть эталоном при долговременных наблюдениях- за изменение!! естественных экосистем при глобальных климатических изменениях. В работе содержится необходимая информация для обоснования создания Большого Аркіического заповедника а северных рапоідо Таймыра. Материалы, полученные на Таймыре явились основой ведущего раздела в томе "Арктические и альпийские экосистемы" (в печати) з мзкдународноп многотомной сводке "Экосистемы мира".
4' Теоретическое значение работы состоит в том, что проведен анализ разиш аспектов организации растительного покрова в связи с широгно-кли-машческнми градиентами среды и показана перспективность комплексного подхода для опенки зоналиіих преобразования и високій широтах
Характеристика материалов, Начиная с 1965 г. Лаборатория Крапнего -Севера Ботанического Института нм. В. Л. Комарова АН СССР, возглавляемая ь то время ее основателем проф. Б. А. Тихомировым, начала исследовании проявления зональности биологических язленип на Таймыре. Автор принимала участие в этих работах с 1965 г. на стационаре Тарея. Ра-бога продолжалась с редкими перерывами до 1993 г. В диссертации использованы материалы, полученные в течение 22 полевых сезонов в 16 пунктах в зонах тундр н полярных пустынь на Таймыре и на островах Б. Бегичев «и Сибпрякева у западного и восточного берегов полуострова: гербария сосудистых растении - около 4000 листов, гербарнії споровых растения (включая лнетостебелъиые и печеночные мхи и лншапники) -2800 пакетов, геоботаническне описания - 850, укосы биомассы - около 1000. схемы горизонтальной и вертикальной структуры - 80, списки конкретны! флор -16, списки парциальных флор - 84. а также данные микроклиматических наблюдения и по динамике протаивання мерзлоты.
. Апробации работы: Основные положения работы докладывались на сле-. луюшнх совещаниях: Симп. по изучению, рациональному использованию і и охране воспроизводимых природных ресурсов Крапнего Севера СССР [ (Сыктывкар, 3969): IV иежд. совеш. по продуктивности тундры, (Ленинград, І 971); V есес. совещ. по классификации растительности (Новосч-бнреи; і 977); Есес совеш. "Теоретические основы охраны естественных сообществ н отдельных видоа (Ленинград. 1977); совеш. памяти Б. Н. Городкова (Ленинград. J 977) и Б. А. Тихомирова (Лениыраа, 1978); III Всес ошл. "Биологические проблемы Севера" (Магадан. 1983); Межд. симп. "Антропогенная растительность" (Голле, Германия, 1986); Межд. слип, по структуре растительности {Утрехт, Нидерланды, 1987); Конференция прп-арктических государств по координации научных исследования п Арктике (Ленинград, 1988h IV Мекл. own. "Растения к планета Земля" на ЗКСПО-90 (Токио. Япония. 1990); Рабочая Группа ЫАВ HSN (Роваііиемн, Финляндия. 1990); Мсжинститутсхое совещ. по диныпке растительности' (Ленинград, ї 991); Менд. совет. "Классификация арктической расти-
телыюсти" (Болдер. США, 1992); Межд. снмп. "Глобальные изменения н арктические наземные экосистемы" (Опплал, Нореелж, 1993). 1 и 3 Рабочие совеш. по ITEX (Келлог. США. 1990 и С.-Петербург. 1994).
Публикации.-Основные материалы и положения диссертации изложены в 59 опубликованных работах.
Структура и объем работы. Лйссерташш состоит из Ппеяеинп, 7 гла» и Выводов. Текст диссертации изложен на 300 страницах, имеет 111 рисунков и 62 таблицы. Список литературы включает 382 названия, из них 307 на русском н 75 на других языках.