Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
Глава!. Изученность цианобактерий и водорослей пещер 8
(обзор литературы)
1.1. Пещерная биота 8
Бактерии 8
Цианобактерий и водоросли 10
Грибы 17
Лишайники и мхи 18
1.2. Экологическая классификация цианобактерий и
водорослей 19
Глава2. Общая характеристика района исследования и
пещеры Шульган-Таш 22
2.1. Географическое положение, орография, климат, почвы
и растительность района пещеры 22
История исследования полости 24
Топография и спелеологическое районирование пещеры 26
Геология, гидрология и гидрохимия пещеры 34
2.5. Использование пещеры человеком 39
Глава 3. Методика сбора и обработки материала, объем
исходных данных 44
Глава 4. Результаты и обсуждение 48
Общая таксономическая и экологическая характеристика цианобактерий и водорослей пещеры Шульган-Таш 48
Разногодичная и сезонная динамика видового состава цианобактерий и водорослей в пещере Шульган-Таш 58
4.2.1. Разногодичная динамика видового состава
цианобактерии и водорослей в полости 58
4.2.2. Сезонная динамика видового состава
цианобактерии и водорослей в пещере 64
4.3. Абиотические факторы, влияющие на распределение
цианобактерии и водорослей в пещере Шульган-
Таш 69
Распределение цианобактерии и водорослей в различных зонах освещенности 71
Распределение цианобактерии и водорослей в разных местообитаниях 78
4.4. Каналы проникновения цианобактерии и водорослей в
пещеру Щульган-Таш 94
4.4.1. Инфлюационный канал проникновения
цианобактерии и водорослей в полость 98
4.4.2. Инфильтрационный канал проникновения
цианобактерии и водорослей в пещеру 106
4.4.3. Воздушный канал проникновения цианобактерии
и водорослей в полость 108
4.4.4. Антропогенный канал проникновения
цианобактерии и водорослей в пещеру. 1.12
4.5. Цианобактерии и водоросли участков с
палеолитической живописью пещеры Шульган-Таш..... 113
ВЫВОДЫ 118
ЛИТЕРАТУРА 120
ПРИЛОЖЕНИЕ 132
Введение к работе
Актуальность темы. Биоразнообразие — важнейший исчерпаемый ресурс планеты, обеспечивающий функционирование экосистем и биосферы в целом (Миркин, Наумова, 2004). Однако, проблема инвентаризации мировой флоры, особенно ее криптогамного блока, все еще далека от завершения. Это отрицательно сказывается на решении проблемы сохранения биологического разнообразия (Сытник, Вассер, 1992). Региональные исследования видового состава цианобактерии и водорослей в настоящее время приобретают все большую актуальность, так как восполняют пробел в инвентаризации общего видового разнообразия флоры (Минибаев и др., 1996; Минибаев и др., 2000).
Пещеры представляют собой уникальные природные образования. Большинство из них имеют стабильный микроклимат, для которого характерны низкая интенсивность света, достигающая критических значений по мере продвижения в глубь пещеры, незначительные колебания температуры в течение года и постоянная высокая влажность воздуха. Пещеры - это специфические экосистемы со своей уникальной биотой, в составе которой немалую роль играют цианобактерии и водоросли (Hajdu, 1977). Изучению этой особой экологической группы в последние годы уделяется внимание в различных странах мира (Coute, Chauveau, 1994).
Пещера Шульган-Таш (Капова, Башкортостан, Россия) известна своими уникальными изображениями эпохи верхнего палеолита и представляет собой крупную полость трехъярусного строения. Состав видов цианобактерии и водорослей Каповой пещеры мало изучен, поэтому подробное исследование и анализ особенностей распределения данных организмов в полости, представляют ценность для исследования биологии пещер как в России, так и в мире.
Цель и задачи исследования. Цель данной работы - изучить видовое разнообразие, экологические особенности и закономерности распределения цианобактерии и водорослей в пещере Шульган-Таш.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
Определить видовой состав и особенности таксономической структуры цианобактерий и водорослей в пещере Шульган-Таш.
Изучить разногодичную и сезонную динамику состава видов цианобактерий и водорослей в полости.
Исследовать распределение цианобактерий и водорослей в различных зонах освещенности и в разных местообитаниях в пещере.
Выявить основные каналы проникновения цианобактерий и водорослей в пещеру.
Проанализировать видовой состав цианобактерий и водорослей участков с палеолитической живописью, сделать предварительные выводы о возможном влиянии вышеуказанных организмов на рисунки.
Научная новизна работы. Впервые подробно исследован видовой состав цианобактерий и водорослей пещеры Шульган-Таш, изучены их разногодичная и сезонная динамика. Рассмотрено распределение данных организмов в различных зонах освещенности и в разных местообитаниях, выявлены основные каналы проникновения цианобактерий и водорослей в пещеру.
Практическая значимость. Полученные данные пополнят флору цианобактерий и водорослей Республики Башкортостан. Результаты исследований могут быть применены для прогнозирования влияния указанных организмов на палеолитическую живопись как в пещере Шульган-Таш, так и в других подобных пещерах, а также для разработки комплексных мер защиты древних рисунков. Материал может быть использован в лекционных и специальных курсах по экологии, альгологии и систематике низших растений в высших учебных заведениях.
Апробация. Материалы исследований докладывались на юбилейной научной конференции молодых ученых «Молодые ученые Волго-Уральского региона на рубеже веков» (Уфа, 2001), 1-й общероссийской научно-практической конференции «Проблемы экологии и охраны пещер:
теоретические и прикладные аспекты» (Красноярск, 2002), 6-й Пущинской школе-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2002), 5-й научной конференции «Актуальные проблемы Республики Татарстан» (Казань, 2003), XI съезде Русского ботанического общества «Ботанические исследования в Азиатской России» (Барнаул, 2003), Всероссийской научной конференции, посвященной 130-летию со дня рождения И. И. Спрыгина «Охрана растительного и животного мира Поволжья и сопредельных территорий» (Пенза, 2003), Региональной научно-практической конференции «Проблемы сохранения биоразнообразия на Южном Урале» (Уфа, 2004), международном симпозиуме, посвященном 100-летию со дня рождения А. П. Скабичевского «Живые клетки диатомей» (Иркутск, 2004), XII молодежной научной конференции Института биологии Коми НЦ УрО РАН «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар, 2005), III Международной конференции «Актуальные проблемы современной альгологии» (Харьков, 2005).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ, в том числе 1 статья в зарубежном и 1 статья в российском центральном (рецензируемом) журналах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы (125 наименований, в том числе 53 -на иностранных языках) и приложения. Диссертация изложена на 288 страницах текста, включая 31 таблиц, 17 рисунков и список литературы. Приложение включает 202 таблицы.
Автор выражает глубокую благодарность научным руководителям заслуженному деятелю науки РБ, почетному академику АН РБ, д.б.н., профессору кафедры ботаники Р. Г. Минибаеву и к.б.н., доценту кафедры ботаники М. Ю. Шариповои за постоянное внимание и неоценимую помощь на всех этапах работы, д.б.н., профессору кафедры экологии БашГУ Г. Г. Кузяхметову за консультации в определении видов водорослей, д.б.н., гл.н.с. ИБВВ РАН С. И. Генкалу за помощь при определении диатомовых водорослей,
к.г.-м.н., с.н.с. ВСЕГЕИ Ю. С. Ляхницкому за помощь и предоставленные материалы, к.б.н., с.н.с. ИБ УНЦ РАН Э. 3. Баишевой за определение мхов, дирекции и сотрудникам заповедника "Шульган-Таш", всем преподавателям кафедр ботаники и экологии БашГУ, родителям и младшей сестре.
