WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

Охрана некоторых редких видов флоры якутии (in situ, ex situ)

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи








Афанасьева Екатерина Александровна






ОХРАНА НЕКОТОРЫХ РЕДКИХ ВИДОВ ФЛОРЫ ЯКУТИИ

(in situ, ex situ)





03.02.08 – экология







Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук


Якутск – 2011

Работа выполнена в Якутском ботаническом саду Института биологических проблем криолитозоны СО РАН и Ботаническом саду ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный Федеральный Университет имени М.К.Аммосова»

Научный руководитель: Доктор биологических наук, профессор Данилова Надежда Софроновна
Официальные оппоненты: Доктор биологических наук, профессор Миронова Светлана Ивановна (Научно-исследовательский институт прикладной экологии севера ФГАОУ ВПО СВФУ им. М.К.Аммосова) Кандидат сельскохозяйственных наук Исаев Александр Петрович (Института биологических проблем криолитозоны СО РАН)
Ведущая организация: Учреждение Российской академии наук Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН (г. Москва)

Защита диссертации состоится « 15 » декабря 2011 года в ___ часов на заседании диссертационного совета Д 212.306.03 при ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный Федеральный Университет им. М.К. Аммосова» по адресу: 677000, г. Якутск, ул. Белинского, 58. e-mail: dsovet_nefu@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный федеральный университет им. М.К.Аммосова», по адресу: г. Якутск, ул. Белинского, 58.

Автореферат разослан « ___ » _____ 2011 года

Ученый секретарь диссертационного совета. Данилова Н.С.

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. В последние десятилетия территория Якутии испытывает резкое давление антропогенного пресса, в результате которого происходит дестабилизация и деградация экосистем. В связи с этим особенно актуальной является проблема сохранения биоразнообразия флоры и обогащения её утраченными растительными ресурсами. Известно, что северные экосистемы характеризуются низкой устойчивостью к антропогенным воздействиям и ограниченным регенерационным потенциалом. Поэтому очень важно проведение превентивных мер по созданию в республике сети ООПТ и сохранению в них биоразнообразия (in situ), особенно редких и исчезающих видов. Долговременный мониторинг ценопопуляций на охраняемых территориях дает возможность получить четкую картину эталонных популяций, их тип, возрастную структуру, динамику. Если в пределах сети, где влияние человека отсутствует или невелико и состояние биоразнообразия сравнительно благополучное, то этого нельзя сказать о густонаселенных регионах Республики Саха (Якутия). Параллельный мониторинг на охраняемых и неохраняемых территориях и сравнительная оценка состояния популяций позволит выявить пути антропогенной трансформации растительного покрова, установить причины сокращения численности вида и выбора путей их восстановления.

Другим направлением охраны растений является интродукция (ex situ), значение интродукции в этом отношении определяется возможностью сохранения в культуре редких и исчезающих видов. Широкое размножение растений в питомниках делает их доступными для использования человеком и снимает или значительно снижает антропогенное давление с природных популяций.

В настоящее время назрела необходимость восстановления природных популяций редких видов. Реинтродукция растений - один из активных приемов сохранения генофонда природной флоры с использованием интродуцентов в качестве источника материала для восстановительных работ, для увеличения численности популяций и поддержания экосистем.

Цель исследования. Целью работы является определение путей сохранения 7 редких и исчезающих видов растений флоры Якутии.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи :



- дать сравнительную оценку состояния природных ценопопуляций изучаемых видов на охраняемых и неохраняемых территориях, определить влияние антропогенного воздействия на состояние ценопопуляций;

- выявить оптимальные экологические и фитоценотические условия существования ценопопуляций изучаемых видов;

- определить интродукционные возможности видов;

- оценить успешность восстановления нарушенных ценопопуляций Lilium pensylvanicum Ker.-Gawl. и Iris laevigata Fishcer et Meyer;

- предложить меры по сохранению конкретных редких и исчезающих видов растений.

Защищаемые положения.

1. Основой устойчивости ценопопуляций изученных редких видов является отсутствие или минимальное воздействие антропогенного фактора, а также принадлежность видов к определенной жизненной форме и их способность к самовозобновлению: семенному, вегетативному или к тому и другому одновременно.

2. Интродукционные возможности изученных редких видов неоднозначны. Интродукция как путь их охраны приемлема для высокоустойчивых и устойчивых видов (Lilium pensylvanicum, Iris laevigata, Cypripedium macranthon Sw. и Aconogonon amgense (Michal. et V. Perf.) Tzvelev). Охрана неустойчивых и слабоустойчивых видов (Cypripedium calceolus L., C. guttatum Sw. и Orchis militaris L.) целесообразна в природных местообитаниях.

3. Интродукционные популяции высокоустойчивых в культуре видов L. pensylvanicum и I. laevigata, обладающих высокой степенью размножения могут служить источником семенного и вегетативного материала для восстановительных работ (реинтродукция через интродукцию). Благополучные ценопопуляции Cypripedium macranthon, C. guttatum, Orchis militaris и Aconogonon amgense могут служить источником материала для восстановления нарушенных ценопопуляций (реинтродукция без интродукции).

Научная новизна. Впервые в Якутии изучены и оценены состояния природных ценопопуляций эндемичного вида Aconogonon amgense, редких Orchis militaris и видов рода Cypripedium. Разработаны эколого-фитоценотические критерии устойчивых ценопопуляций Lilium pensylvanicum, Cypripedium macranthon и C. guttatum, используемых в качестве модельных при создании реинтродукционных ценопопуляций. Впервые в Якутии проведены реинтродукционные мероприятия по восстановлению нарушенных ценопопуляций Lilium pensylvanicum и Iris laevigata.

Практическая ценность работы. Определены пути сохранения 7 редких видов флоры Якутии. Результаты работы по сравнительному изучению и оценке состояния ценопопуляций редких видов на охраняемых и неохраняемых территориях позволили определить эколого-фитоценотические критерии благополучных ценопопуляций и на этой основе разработать научно-обоснованные рекомендации по созданию реинтродукционных популяций. Восстановлены нарушенные ценопопуляции двух видов Lilium pensylvanicum и Iris laevigata в окр. г. Якутска.

Основные результаты исследований могут быть использованы при чтении спецкурсов на кафедре биологии СВФУ им. М.К. Аммосова.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на совместных научно-методических семинарах учебного полигона – Ботанический сад СВФУ и Якутского ботанического сада ИБПК СО РАН. Результаты работы были доложены на конференциях молодых ученых ЯНЦ «Эрэл-2005» и «Эрэл-2007» (Якутск, 2005, 2007), Всероссийской конференции (Новосибирск, 2006), III и V Международных конференциях молодых ученых «Биоразнообразие. Экология. Эволюция. Адаптация» (Одесса, 2007, 2011), Всероссийской научно-практической конференции «Геоботанические и ресурсоведческие исследования в Арктике» (Якутск, 2007), VIII-IХ Международных конференциях «Охрана и культивирование орхидей» (Тверь, 2007; Санкт-Петербург, 2011), IV Международной научной конференции «Биологическое разнообразие. Интродукция растений» (Санкт-Петербург, 2007), VI Международной научно-практической конференции «Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии» (Барнаул, 2007), Школе-семинаре для студентов, аспирантов и молодых ученых, проведенный на базе Ботанического сада СВФУ (Якутск, 2008, 2009, 2010, 2011), Всероссийской конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в начале ХХI века» (Петрозаводск, 2008), Региональной научной конференции (Якутск, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ, в т.ч. 5 статей в журналах из Перечня ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и приложения. Основной текст изложен на 180 стр., дополнен 44 таблицами и 46 рисунками. Список литературы включает 383 наименования, в т.ч. 29 на иностранном языке.

Глава 1. Сохранение биоразнообразия редких растений

(литературный обзор)

В главе проведен анализ литературы по охране биоразнообразия редких и исчезающих растений. Обсуждены основные направления деятельности по охране биоразнообразия.

Глава 2. Объекты и методы исследований.

Районы исследований

Объектами исследования являются 7 охраняемых видов: Cypripedium calceolus L.– башмачок настоящий, C. guttatum – б. пятнистый, C. macranthon – б. крупноцветковый, Iris laevigata – касатик сглаженный, Lilium pensylvanicum – лилия пенсильванская, относящиеся ко II категории редкости согласно Красной книге РС (Я) (2000), Aconogonon amgense – таран (горец) амгинский – узкоэндемичный вид бассейна р. Алдан, растение категории редкости IIIа (эндемики Якутии), и Orchis militaris - ятрышник шлемоносный - IIIв категории (редкие по всему ареалу). Из них в Красную книгу РФ (2008) в категорию 3R занесены C. calceolus, C. macranthon, O. militaris и A. amgense.





Методы исследований. При проведении стандартных геоботанических описаний, при оценке обилия видов использовали шкалу О. Друде (Drude, 1913). Оценка условий местообитаний проведена с использованием экологических шкал Е. Ландольта (1977). При изучении воздействия погодных условий на динамику популяций использовали метеорологические данные Государственного учреждения «Якутское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды федеральной службы России» за 2005-2009 гг. Климадиаграммы выполнены по методу Г. Вальтера (1968).

Часто в центре ареала вида трудно определить реальные размеры популяции, поскольку многие из них континуальные. Именно поэтому было предложено характеризовать популяции в пределах конкретных ценозов – так называемые ценопопуляции (ЦП) (Ценопопуляции.., 1988). В качестве элементарной единицы принималась отдельная особь, для корневищных видов особью считался парциальный побег. В каждой ЦП закладывались учетные площадки 1x1 м2 количеством 25 шт., руководствуясь имеющимися указаниями к изучению редких видов (Программа и методика…, 1986).

Выделение возрастных состояний проводилось в соответствии с классическими методами (Работнов, 1950; Уранов, 1960, 1975; Ценопопуляции растений…, 1976, 1988), с учетом специфических для лилейных (Баранова, 1999; Сорокопудова, 2005) и орхидных особенностей (Вахрамеева, Загульский, Быченко, 1995; Быченко, 2009). Выделены следующие возрастные состояния: se – семена, p – проростки, j – ювенильные, im – имматурные, v – виргинильные, g1 – молодые генеративные и g2 – зрелые генеративные. Определение p – проростков для орхидных, g3 – старых генеративных, ss – сенильных и s – субсенильных особей требует выкопки всего растения, что привело бы к их гибели, поэтому эти возрастные состояния нами не идентифицированы.

При проведении ценопопуляционных исследований использованы методики, приведенные в работах Т.А. Работнова (1950), А.А. Уранова (1975), Л.А. Жуковой (1987, 1995), Ю.А. Злобина (1989а, б), Л.Б. Заугольновой и др. (1992, 1993), Н.В. Глотова (1998), Н.В. Животовского (2001), А.Р. Ишбирдина, М.М. Ишмуратовой (2004), в монографиях «Ценопопуляции растений…» (1976, 1988), «Программе и методике наблюдений за ценопопуляциями видов растений Красной книги СССР» (1986). Сравнительная оценка состояния ценопопуляций проведена по разработанной нами 3-балльной шкале по 7 показателям (Афанасьева, 2011а). При определении семенной продуктивности использованы методы И.В. Вайнагий (1974) и Р.Е Левиной (1981). Данные обработаны с использованием пакета программ EXCEL и STATISTICA. Уровни варьирования признаков приняты по С.А. Мамаеву (1970).

Фенологические наблюдения проведены по методике И.Н. Бейдеман (1974). Оценка интродукционной устойчивости видов проведена по Н.С. Даниловой (2000). Названия растений приведены в соответствии с «Конспектом флоры Сибири» (2005). Категорию редкости вида приводили по Красной книге РС(Я) (2000).

Районы исследований. Полевые работы проводились на территориях Государственного природного заповедника (ГПЗ) «Олекминский» и Якутского ботанического сада ИБПК СО РАН (ЯБС), в окрестностях гг. Якутска, Олекминска и сс. Улуу и Угоян Алданского улуса, с 2005 по 2011 гг. Интродукционные работы проводились в ЯБС и на учебном полигоне – Ботанический сад СВФУ (БС СВФУ). Мероприятия по восстановлению нарушенных ценопопуляций Lilium pensylvanicum, Iris laevigata проводились в окр. г. Якутска.

На основе литературных данных (Шашко, 1961; Агроклиматический справочник, 1963; Леса Южной.., 1964; Еловская, 1965, 1987; Коржуев, 1965; Еловская, Коноровский, Саввинов, 1966; Петрова, 1971; Гаврилова, 1973, 1981, 1998; Коноровский, 1974; Луга Якутии, 1975; Щербаков, 1975; Еловская, Коноровский, 1978; Некрасов, 1984; Основные особенности…, 1987; Атлас сельского…, 1989; Саввинов, 1989; Скрябин, Караваев, 1991; Тимофеев, 1992, 2003; Леса среднетаежной.., 1994; Рожков и др., 1999; Разнообразие растительного.., 2005; Флора Якутии…, 2010) охарактеризованы географическое положение, рельеф, гидрология, климат, почвенный и растительный покров Центральной и Южной Якутии.

ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ И СОХРАНЕНИЕ РЕДКИХ ВИДОВ

РАСТЕНИЙ В ПРИРОДНЫХ МЕСТООБИТАНИЯХ (IN SITU)

3.1. Характеристика возрастных состояний объектов исследования

У Aconogonon amgense изучение возрастного спектра в природе проводилось впервые. Выделяли 5 возрастных состояний: семена, ювенильные, имматурные, виргинильные и генеративные, рассмотрим эти возрастные состояния подробнее.

Семена 6-8 мм длиной, 4-6 мм шириной, темно-оливкового цвета, с блестящей сосочковидной поверхностью.

Ювенильные растения имеют побег 1-2,5 см высотой, с 1-2 листьями, длина первого листа 0,8-1,5 см, ширина 0,3-0,5 см.

Имматурное состояние характеризуется формированием побега 4-9 см высотой, растения несут по 5-6 листьев, параметры 3-го листа снизу (3,9 см длиной и 1,0 см шириной).

Для виргинильного возрастного состояния характерно появление бокового побега. Главный побег 8-15 см высотой, с 7-8 листьями, длина третьего листа 4,0-7,0 см, ширина 1,0-2,0 см. В среднем насчитывается 3-4 боковых побегов, длина 3-го нижнего побега – 1-1,5 см. Боковые побеги также несут нормальные, полностью развернувшие листья.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.