Введение к работе
Актуальность темы. Изучение лекарственных растений в природных условиях обычно осуществляется без детального анализа соответствующего растительного сообщества, сопутствующих видовых ценопопуляции, особенностей экологических режимов и ограничивается подсчётом числа особей и определением надземной фитомассы на единицу площади. Однако это не способствует пониманию участия изучаемого вида (видовой ценопопуляции) в функционировании фитоценоза, во взаимодействии с другими видовыми ценопопуляциями, а также -с биотопом и не отражает его устойчивости и перспектив развития.
Кроме того, для рационального использования лекарственного растения важно знать его способность к возобновлению после срезки, а для этого необходимо выяснить тип и возрастную структуру его ценопопуляции, которые зависят от эдификатора и особенностей биотопа того или иного растительного сообщества. Поэтому важно выявить принципы комплексной оценки лекарственных растений (на примере ландыша майского) как части из совокупности видовых ценопопуляции, составляющих растительное сообщество. Этим и продиктовано выполнение данной работы.
Связь темы диссертации с плановыми исследованиями. Тема диссертации связана с планом основных научно-исследовательских работ ГОУ ВПО «Самарский государственный университет» по теме «Исследование современного состояния эталонных для лесостепной и степной зоны экосистем и мониторинг их биоразнообразия и экоморфной структуры» по приоритетному направлению фундаментальных исследований в области биологических наук «Биология популяций, биоценозы, биоразнообразие», включенной в тематический план Федерального агентства по образованию Российской Федерации.
Цель и задачи исследований. Целью данной работы является комплексное изучение эколого-фитоценотических особенностей ландыша майского в составе сообществ в степном Заволжье.
При этом решались следующие задачи: исследовать флористический состав растительных сообществ как место-битаний ландыша и их структуру (соотношение видовых ценопопуляции по географическому происхождению (ареалу), по принадлежности к биоморфам, климаморфам, ценоморфам, трофоморфам, гигроморфам, гелио-морфам, экологическим свитам в отношении солевого режима, увлажнения, освещенности-затенения, типам вегетации, опыления, распространения плодов и семян); D с использованием системы экоморф АЛ. Бельгарда (1950, 1971) в модификации Н.М. Матвеева (2006) и экологических шкал Д.Н. Цыганова (1983) дать оценку ведущим экологическим факторам (трофность и увлажнение почвы, световой режим) в исследованных фитоценозах; D на основе экологических шифров биотопа охарактеризовать оптимальные условия для развития ландыша в фитоценозах с различными эдификато-рами (осина, береза повислая, дуб черешчатый, липа сердцевидная); О определить возрастную структуры и установить тип ценопопуляции ландыша в зависимости от эдификатора и условий биотопа;
D выявить потенциальные запасы надземной фитомассы ландыша в различных фитоценозах.
Научная новизна работы. Впервые всесторонне охарактеризованы местообитания ландыша майского в степном Заволжье. Для фитоценозов с различными эдификаторами (осина, береза повислая, дуб черешчатый, липа сердцевидная) составлена характеристика популяционно-видового состава с учетом географического происхождения, рассчитано соотношение биоморф, клима-морф, ценоморф, трофоморф, гигроморф, гелиоморф, экологических свит в отношении солевого режима и увлажнения почвы, освещенности-затенения, а также - по типам вегетации, опьшения, распространения плодов и семян. На основе системы экоморф и экологических шкал во всех исследованных фитоценозах - местообитаниях ландыша майского оценены ведущие экологические факторы (трофность и увлажнение почвы, световой режим) и составлены обобщающие экологические шифры биотопа. Впервые для степной зоны выявлены оптимальные условия для развития ландыша майского и дана оценка состояния его ценопопуляций в различных лесных фитоценозах (тип и возрастная структура, восстановление, старение, нагрузка на среду), рассчитаны потенциальные запасы надземной фитомассы которая может быть использована как лекарственное сырье.
Теоретическая значимость работы.
Отражённые в диссертационной работе материалы, научные положения и выводы вносят вклад в развитие теоретических основ популяционной экологии растений (демэкологии) и растительных сообществ (синэкологии), а также - лесной фитоценологии применительно к условиям степной зоны.
Практическое значение работы.
Материалы диссертации могут служить методологической основой при изучении лекарственных растений другими научно-исследовательскими коллективами в степных областях России. Они применимы в системе долговременного биомониторинга в степных лесах. Данные о запасах надземной фитомассы ландыша могут быть использованы фармацевтическими организациями.
Реализация результатов исследований. Материалы диссертации внедрены и используются в научных исследованиях и в учебном процессе на кафедре экологии, ботаники и охраны природы ГОУ ВПО «Самарский государственный университет», на кафедре ботаники ГОУ ВПО «Поволжская государственная социально-гуманитарная академия», на кафедре экологии и охраны окружающей среды ГОУ ВПО «Самарская государственная областная академия Наяновой».
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научных конференциях различного уровня: 3 международных (Гомель, 2009; Барнаул, 2009; Иркутск, 2009); 4 всероссийских (Самара, 2009; Чебоксары, 2009; Стерли-тамак, 2009; Киров, 2009); 1 региональной (Жигулевск, 2009).
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 13 работ, 3 из которых - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Декларация личного участия автора. Все полевые исследования, камеральная обработка данных, составление таблиц, анализ фактического материа-
ла, написание текста диссертации осуществлено лично автором. Доля участия автора в написании работ, опубликованных в соавторстве, составляет 50...80 %. Основные положения, выносимые на защиту.
1. В осинниках и березняках оптимальными для развития ценопопуляций
ландыша майского являются среднебогатые почвы, по увлажнению - свежие, в
березняках - до влажноватых, в осинниках - до сыроватых.
В дубравах и липняках оптимальными для развития ценопопуляций ландыша оказываются среднебогатые и переходные от среднебогатых к богатым почвы, а по увлажнению - свежие и свежеватые.
Во всех изученных сообществах ценопопуляций ландыша развиваются при световом режиме от полуосветленного до полутеневого.
-
В силу незначительных отклонений трофности и влажности почвы в сравниваемых сообществах данные факторы заметным образом не влияют на развитие исследуемых ценопопуляций ландыша майского, которое всецело зависит от внутренних ритмов онтогенеза и общеизвестной поливариантности, свойственной для многолетних длиннокорневищных видов.
-
Во внепоемных условиях ценопопуляций ландыша майского в сообществах с различными эдификаторами имеют меньшую возрастность, чем в пойме.
-
Осинники, большинство дубрав и некоторые березняки на арене р. Самары можно использовать как потенциальную сырьевую базу для промышленных заготовок вида.
Благодарности. Автор сердечно благодарит своего научного руководителя д.б.н, профессора Н.М. Матвеева за всестороннее содействие в работе.
Автор выражает искреннюю благодарность за помощь на разных этапах исследования К.6.Н., ассистенту кафедры экологии, ботаники и охраны природы Е.С. Корчикову, а также д.б.н., профессору Т.И. Плаксиной за помощь на начальных этапах работы.
Структура и объем работы. Диссертация (общий объем 374 стр.) состоит из введения, 8 глав, выводов, списка использованной литературы (210 источников, в том числе 14 на иностранных языках) и 72 приложений. Основной текст диссертации изложен на 176 страницах машинописного текста, в том числе в 102 таблицах, 3 рисунках.
