Введение к работе
Актуальность темы. Среди экологических проблем современности изучение биологического разнообразия и условий его сохранения отличаются безусловной актуальностью, поскольку крупномасштабные антропогенные воздействия оказывают прямое или косвенное влияние на растительность, животный мир и среду, поддерживающую их существование.
Несмотря на то, что на протяжении многих десятилетий одним из основных направлений ботанических изысканий в нашей стране была и остается инвентаризация флор естественноисторических территорий, эта работа все еще далека от завершения. Более того, она в последние десятилетия приобретает некоторые новые направления, которые обусловлены внедрением в практику ботанических исследований новых информационных технологий. Поэтому по мере усиления антропогенного воздействия на природу, приводящего в конечном итоге к обеднению биологического разнообразия, скорейшая инвентаризация региональных флор и изучение их конкретных эколого-биологических, географических, хорологических, пространственно-временных и прочих признаков представляется важным аспектом на современном этапе познания окружающей среды.
После подписания и последующей ратификации более 170 государствами Международной конвенции по биоразнообразию (1992 г., Рио-де-Жанейро) вопросам изучения, сохранения и устойчивого использования биологических ресурсов стало уделяться гораздо больше внимания во всех странах мира. В соответствии с основными требованиями Конвенции по биологическому разнообразию, которую Россия ратифицировала в 1995 г., необходимо обеспечить «научное сопровождение» принятия решений в области охраны живой природы in-situ и ex-situ. Все, что связано с инвентаризацией, оценкой состояния, сохранением, восстановлением и рациональным использованием объектов растительного мира, требует четкого научного обоснования.
Предгорный Дагестан отличается от остальной части Большого Кавказа оригинальностью флоры и своеобразной структурой высотной поясности растительного покрова. Многовековая пространственно-временная динамика геологических, геоморфологических и климатических факторов среды отразилась на таксономическом составе и фитоценотической приуроченности видов растений этой области. Полные сведения об их видовом составе, как части естественной флоры региона, имеют важное теоретическое и практическое значение, т.к. их экологические особенности, таксономический состав, географо-генетические связи и другие характеристики несут в себе информацию о многих аспектах формирования структуры растительного покрова.
Современная картина разнообразия видового состава ксерофитов Предгорного Дагестана, важна для познания закономерностей изменения их ценопо-пуляций в будущем и общей эволюции ландшафтов в естественных условиях и под влиянием антропогенных воздействий. Это открывает возможности для управления процессами, обеспечивающими сохранение, реабилитацию или воссоздание биологического разнообразия сообществ, т.к. трансформация есте-
ственных условий растительных видов, вызванная воздействием техногенных факторов, послужит причиной активизации процессов, ведущих к дестабилизации нынешнего гомеостатического состояния.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационного исследования является инвентаризация видового разнообразия и установление эколого-биологической и фитогеографической структуры флоры ксерофитов Предгорного Дагестана в связи с некоторыми вопросами истории формирования растительного покрова.
Для достижения общей цели работы решались следующие задачи:
Создание компьютерной базы данных флоры ксерофитов Предгорного Дагестана в формате Microsoft Access;
Сравнительный анализ систематического разнообразия флоры ксерофитов Предгорного Дагестана, а также объединение видов в геотипы и геоэлементы по сходству ареалов в целях их эколого-биологической интерпретации;
Сравнение эколого-географических и эколого-биологических спектров исследуемой флоры по высотным поясам и ландшафтным экофонам;
Сравнительная оценка методами математической статистики сходства систематической структуры, состава геоэлементов и жизненных форм Раункие-ра по высотным поясам и ландшафтным экофонам;
Объект и методы исследования. Сбор материала по диссертационной работе проводился в течение 2007-2009 гг. Исследованиями были охвачены все характерные для Предгорного Дагестана ксерофильные сообщества, начиная от ущелья р. Шураозень до границы с Азербайджаном. В ходе экспедиционных маршрутов выделялись временные стационары, от которых предпринимались радиальные экскурсии.
Во время экспедиций велись дневники полевых исследований и осуществлялся сбор гербарного материала. В дневниках, помимо флористических и геоботанических сведений, фиксировались наблюдения фенологического и экологического характера. Экспедиционные исследования позволили провести много интересных наблюдений, в числе которых установление характера вы-сотно-поясной дифференциации ксерофитов, выявление динамики высотного распределения и фитоценотипических тенденций большинства видов, уточнение распространения ряда узколокальных эндемов и особенностей их экологического ареала.
Кроме собственных материалов (2400 гербарных образцов), анализу подвергнуто около 2000 гербарных листов в гербариях Дагестанского государственного университета (ДГУ), Института прикладной экологии (ИПЭ), Дагестанского государственного педагогического университета (ДГПУ), Прикаспийского института биологических ресурсов (ПИБР ДНЦ РАН), личного гербария научного руководителя Теймурова А. А.
Для сбора и гербаризации растений пользовались традиционным оборудованием необходимым для флористических исследований. При определении растений в лабораторных условиях пользовались бинокуляром МБС-2, а в полевых условиях - лупами с 8-кратным увеличением.
Обработка собранного гербарного материала проводилась на кафедре биологии и биоразнообразия Дагестанского государственного университета и в лаборатории биологических ресурсов Института прикладной экологии.
Таксономическая идентификация собранных растений производилась по «Флоре Северного Кавказа» Галушко А.И. (1978, 1980) и «Определителю растений Кавказа» Гроссгейма А.А. (1949). Правильность определения проверялась сравнением с морфологическим описанием из «Флоры СССР» (1934-1964) и «Флоры Кавказа» А.А. Гроссгейма (1939-1967), а для видов, не вошедших в эти сводки по диагнозам в первоисточниках. Помимо указанных изданий руководствовались работами Черепанова С.К. (1973, 1981).
В работе принята монотипическая концепция вида, что обусловлено необходимостью унификации видовых названий с существующими флористическими сводками. Латинские названия таксонов приводятся в соответствии с «Международным кодексом ботанической номенклатуры» (1996) и справочным руководством С.К. Черепанова «Сосудистые растения СССР» (1981). Таксономический список составлен по системе Энглера (Engler, 1898).
Научная новизна. Проведена таксономическая ревизия видового состава и составлен аннотированный список биологического разнообразия растений флоры ксерофитов Предгорного Дагестана с учетом современных требований таксономии и номенклатуры. Используя коэффициент ранговой корреляции Спирмена (ps) проведен анализ систематической структуры исследованной флоры. Установлены закономерности экологического, географического и высотного распространения видов в районе исследований. На основе количественных и качественных показателей состава геоэлементов и жизненных форм показано влияние голарктических флор на фитогеографическую и эколого-биологическую структуру ксерофитов Предгорного Дагестана.
Основные защищаемые положения.
Составленный в ходе диссертационного исследования конспект флоры ксерофитов Предгорного Дагестана.
Характеристика систематической структуры исследуемой флоры и ее сходство по показателям флористического богатства и систематического разнообразия с аналогичными флорами разных регионов Кавказа.
Результаты биоморфологического анализа и закономерности высотно-поясного распределения жизненных форм ксерофитов Предгорного Дагестана.
Сравнительный эколого-географический спектр и структура высотно-поясного распределения геотипов исследуемой флоры.
Некоторые биологические и экологические особенности флоры, выявленные в результате соответствующего анализа.
Теоретическая и практическая ценность работы. Полученные данные о видовом составе ксерофитов Предгорного Дагестана важны для составления общей сводки флоры Дагестана и Кавказа. Данные об эколого-биологических закономерностях высотно-поясного распространения и географо-генетических связях видов, а также о путях их проникновения в предгорную область Даге-
стана имеют существенное значение для восстановления картины флорогенеза и общей истории природы региона.
Результаты исследования могут быть использованы для разработки программы и мероприятий по восстановлению естественных фитоценозов на нарушенных участках Предгорного Дагестана.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложения. Основной текст изложен на 116 страницах машинописного текста, иллюстрирован 11 рисунками, содержит 17 таблиц. Список литературы содержит 166 источников, в том числе 23 иностранных авторов.
Похожие диссертации на Анализ видового состава и эколого-биологической структуры ксерофитов Предгорного Дагестана
