Введение к работе
Актуальность исследований. В настоящее время сохранение биоразнообразия и обеспечение устойчивого использования биологических ресурсов входит в число наиболее актуальных направлений исследований как необходимое условие сохранения естественной среды обитания человека. Решение этих сложных проблем невозможно без тщательных флористических исследований, т.к. для рационального природопользования и разработки мер по охране окружающей среды важно иметь сведения о современном состоянии флоры и растительности, их антропогенной трансформации.
Одним из подходов изучения биоразнообразия и организации рационального природопользования является бассейновый, который имеет важнейшее значение для принятия эффективных мер охраны природных ресурсов. Бассейновый подход дает возможность определять направленность неблагоприятных геоморфологических и экологических процессов и прогнозировать их развитие в ближайшем будущем. Растительный покров водосборного бассейна отличается от всякого другого растительного объекта тем, что находится в составе системы и исследуется на фоне среды, во взаимодействии с которой он возник, развивался и фактически существует (Тимофеев, 1975; Уиттекер, 1980; Устинова, 1982; Приходько, 1994; Критерии и методы..., 1999; Хлызова, 2010; Демина, 2011). Особую привлекательность при использовании бассейнового подхода имеет бассейн средней по размерам реки.
Цель и задачи исследования. Цель работы - эколого-биологический анализ современной флоры бассейна реки Инзы для оценки ее антропогенной трансформации и оптимизации охраны.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
-
Выявление видового состава сосудистых растений и составление критического конспекта флоры бассейна Инзы.
-
Комплексный анализ аборигенной фракции флоры и проведение ботапико-географического районирования.
3. Комплексный анализ адвентивной фракции для выяснения антропогенной
трансформации флоры.
-
Выделение редких видов сосудистых растений, оценка их состояния и разработка рекомендаций по их охране.
-
Выявление ботанических объектов, нуждающихся в охране, и рекомендации по оптимизации сети охраняемых территорий.
Научная новизна работы. Впервые специально изучена флора бассейна р. Инзы как естественного природного выдела. Выявлен ее видовой состав, составлен критический конспект флоры. Обнаружено 25 новых видов, не отмеченных ранее во флоре изучаемой территории. Выявлены новые виды сосудистых растений для флор субъектов Российской Федерации: Senecio sylvaticus, Alchemilla plicata, Spiraea hypericifolia - для Пензенской области; Phalacroloma seplentrionak, Puccinellia hauptiana, Senecio sylvaticus, Viola kitaibeliana, V. suavis, Pilosella glomerata, P. leptophyton, Alchemilla hebescens - для Ульяновской области. Обнаружены новые местонахождения для многих редких растений, занесенных в Красные книги РФ, Ульяновской и Пензенской областей и их приложения, в том числе для 10 видов, входящих в список видоз общеевропейского значения. Проведена оценка репрезентативности сети ООПТ региона и даны рекомендации по ее оптимизации. Выявлены основные факторы антропогенной нагрузки на флору для каждого из административных районов изучаемой территории. Дана оценка степени антропогенной трансформации флоры бассейна Инзы.
Теоретическое значение работы. Отраженные в диссертационной работе материаты, научные положения и выводы вносят вклад в развитие теоретических основ ботаники, флористики, фитоценологии, экологии растительных сообществ.
Практическая значимость работы. Материалы исследований будут использованы при создании современных критических сводок по флоре Ульяновской и Пензенской областей, переиздании региональных Красных книг. Результаты исследований вошли в 10-е и 11-е издания «Флоры...» П.Ф. Маевского. На основании полученных данных 12 видов сосудистых растений рекомендованы к включению в основные списки Красных книг Пензенской и Ульяновской областей. Материалы исследований включены в справочник «Изумрудная книга Российской Федерации: территории особого природоохранного значения Европейской России» (2011). Проведена оценка состояния сети ООПТ и предложено к охране 7 участков в статусе региональных памятников природы. В составе естественных сообществ на территории бассейна р. Инзы выявлено 27 видов инвазионных растений. Полученные данные могут быть использованы для мониторинга чужеродных растений в составе природных территорий, а также включены в проектные списки региональных «Черных книг». Современная оценка антропогенной трансформации территории является важнейшим критерием для выявления дальнейших тенденций и динамики антропогенных изменений. Гербарный материал пополнил фонды научного гербария Ульяновского государственного педуниверситета (UPSU), дублетные сборы переданы в фонды 4-х федеральных и региональных гербариев. Полученные данные используются в учебном процессе в Ульяновском государственном педагогическом университете им. И.Н. Ульянова при чтении лекций, проведении спецкурсов, и полевых практик по экологическим и ботаническим дисциплинам. Положения, выносимые на защиту:
- конспект флоры бассейна р. Инзы, составленный на основе личных полевых
исследований, с учетом и пересмотром всех доступных материалов в гербариях и
литературе;
нарушение естественного растительного покрова бассейна р. Инзы способствовало проникновению на его территорию большого числа чужеземных растений (около четверти современной флоры), более 60 % которых натурализовались в новых условиях;
состав и состояние сосудистых растений бассейна, нуждающихся в охране, требуют расширения сети ООПТ.
Личное участие автора. Все виды работ по теме диссертации от сбора материала до анализа и обработки результатов осуществлены автором или при его участии.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научных семинарах кафедры ботаники и физиологии растений Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева, на заседаниях Ульяновского отделения Русского Ботанического общества (Ульяновск, 2008-2011 гг.), конференциях и совещаниях: Природа Симбирского Поволжья (Ульяновск, 2007-2011), «Биоразнообразие: Проблемы и перспективы сохранения» (Пенза, 2008), «Современные проблемы морфологии и репродуктивной биологии семенных растений» (Ульяновск, 2009), «Экологические проблемы бассейнов крупных рек - 4» (Тольятти, 2008), «Актуальные проблемы экологии Волжского бассейна» (Тольятти, 2009), «Раритеты флоры Волжского бассейна» (Тольятти, 2009), «Труды молодых ученых Поволжья» (Тольятти, 2009), «Молодые исследователи - ботанической науке 2009» (Гомель, 2009), Всероссийской школе-семинаре по сравнительной флористике, посвященной 100-летию «Окской флоры» А.Ф. Флерова (Рязань, 2010), «Гидроботаника 2010» (Борок, 2010), VII совещания по флоре средней России (Курск, 2011), «Исследования растительного мира Самарско-Ульяновского Поволжья» (Тольятти, 2011), «Красная книга Волжского бассейна: флористические раритеты» (2012).
Связь работы с научными программами. Исследования выполнялись в рамках научной тематики кафедр ботаники и физиологии растений Мордовского госуниверситета им. Н.П. Огарева. Часть из них выполнена в рамках программ «Ведение Красной книги Ульяновской области», «Инвентаризация сети особо охраняемых природных территорий Ульяновской области».
Публикации. По теме диссертации автором опубликована 21 работа, в том числе - в соавторстве 3 статьи в российских журналах из перечня ВАК.
Структура и объем работы. Работа изложена на 264 страницах машинописного текста, состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы (244 наименований, из них 19 - на иностранных языках) и 2 приложений, содержит 23 таблицы и 17 рисунков. Приложения: 1 - Конспект флоры бассейна р. Инзы; 2 - Карты распространения редких и уязвимых видов растений.
Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.б.н. профессору Т.Б. Силаевой и доценту Н.С. Ракову, моей семье, помощь и поддержка которых неоценимы. За советы при выполнении диссертации, помощь в определении гербария автор благодарит Н.Н. Цвелева, А.Н. Сенникова, СР. Майорова, К.П. Глазунову, А.В. Щербакова, B.C. Новикова, А.П. Серегина, СВ. Саксонова, Л.А. Новикову, А.В. Масленникова и Л.А. Масленникову, Т.В. Разживину, Е.В. Варгот, И.В. Кирюхина, В.М. Васюкова, сотрудников гербариев; за помощь в проведении полевых исследований - Ю.А. Истомина.
