Базалий Ирина Александровна
Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук
Краснодар – 2006
Работа выполнена в Кубанском государственном университете на кафедре биологии и экологии растений
Общая характеристика работы
Актуальность темы. Одним из основных условий научного подхода в использовании биологических ресурсов является инвентаризация видового разнообразия лишайникового покрова, которая позволяет определить состояние биоценозов в природных экосистемах.
В современный период активного воздействия человека на природу, изменения и преобразования ландшафтов, лишайники и лишайниковые синузии (лихеносинузии) приобрели большое значение как объекты исследования при районировании, классификации и генезисе растительности.
Лишайники широко распространены в природных экосистемах Северо-Западного Кавказа, где они составляют заметную часть растительного покрова. Особенно они характерны для биоценозов карстовых воронок в горных природно-территориальных комплексах района исследований. В карстовых воронках под воздействием абиотических и биотических факторов среды создаются своеобразные условия, влияющие на распространение лихеносинузий и их видовой состав.
Исследования лишайников и лихеносинузий карстовых форм рельефа приобретает особое значение в связи с деградацией природных экосистем и сокращением разнообразия различных таксономических групп под влиянием все увеличивающихся антропогенных нагрузок.
Выявление видового разнообразия лишайников и лихеносинузий при экологическом мониторинге отражает состояния природных сообществ. Экологические исследования подобного рода актуальны.
Несмотря на многочисленные публикации лихенологического, лихеноценологического и экологического направления (Трасс, 1966, 1967; Голубкова, 1983, 1989; Криворотов, 1997, 2001 и др.) к настоящему времени лишайники и лихеносинузии карстовых форм рельефа, а также влияние экологических факторов на формирование их лишайникового покрова еще слабо изучены.
Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования являлось изучение влияния экологических факторов на видовой состав лишайников и формирование лихеносинузий карстовых форм рельефа Северо-Западного Кавказа. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
1. Выявить видовой состав лишайников карстовых форм рельефа Северо-Западного Кавказа;
2. Провести таксономический, экологический и географический анализ лихенофлоры карстовых форм рельефа изучаемого региона;
3. Выявить редкие и нуждающиеся в охране виды лишайников карстовых форм рельефа Северо-Западного Кавказа;
4. Выявить лишайниковые синузии карстовых воронок, классифицировать их и изучить особенности распространения;
5. Определить биомассу лишайников в горных растительных сообществах региона.
6. Изучить экологические особенности карстовых воронок региона;
7. Выявить особенности формирования лишайникового покрова карстовых воронок под влиянием различных экологических факторов.
Научная новизна работы. Впервые составлен аннотированный систематический список лишайников карстовых форм рельефа Северо-Западного Кавказа, включающий 244 вида, принадлежащих к 83 родам и 31 семейству. Впервые для этой территории указывается лишайник – Gyalecta jaenensis (Batsch) Zahlbr.
Изучена систематическая структура лихенофлоры карстовых форм рельефа Северо-Западного Кавказа. Проведено сравнение систематической структуры лихенофлоры карстовых форм рельефа изучаемой территории с подобными лихенофлорами других регионов.
Впервые для изучаемого района дан флористико-систематический, эколого-ценотический и географический анализ лихенофлоры карстовых форм рельефа. Изучены лишайниковые синузии и выявлены особенности их распространения.
Впервые изучены экологические особенности карстовых воронок Северо–Западного Кавказа. Выявлена специфика формирования лишайникового покрова карстовых воронок под влиянием различных экологических факторов. Выявлены редкие и нуждающиеся в охране виды лишайников карстовых форм рельефа региона.
Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты исследования являются весомым вкладом в изучение флоры, географии, экологии лишайников и лишайниковых синузий Северо-Западного Кавказа.
Данные, полученные по экологии, филогении, видовому разнообразию лишайников, экологической оценке состояния биотопов карстовых воронок в биоценозах высокогорных природных экосистем изучаемого района используются при чтении лекционных курсов по “Общей экологии”, “Экологии и рациональному природопользованию”, “Основам лихенологии” на биологическом и географическом факультетах Кубанского государственного университета.
Собранный гербарный материал используется студентами биологического факультета на лабораторно-практических занятиях по дисциплине “Основы лихенологии”
Данные по биомассе лишайниковых синузий и общим запасам некоторых ценных в практическом отношении видам лишайников карстовых форм рельефа района исследований переданы и используются в Кавказском государственном природном биосферном заповеднике. Эти материалы имеют прикладное значение при проведении медико-биологических исследований лишайников с целью использования их для приготовления лечебных препаратов.
Данные о флоре, экологических особенностях лишайников и лихеносинузий карстовых форм рельефа Северо-Западного Кавказа могут служить исходным материалом для составления определителей и создания электронной базы данных по ресурсам лишайников.
Основные положения, выносимые на защиту. На защиту выносятся следующие положения:
1. Видовой состав лишайников карстовых форм рельефа Северо-Западного Кавказа насчитывает 244 вида, относящихся к 84 родам и 31 семейству;
2. Изменение видового состава, проективного покрытия, распространения, биомассы лишайников и лихеносинузий разных форм карстового рельефа определяется параметрами экотопа;
3. На формирование лишайникового покрова карстовых форм рельефа оказывают влияние следующие экологические факторы: освещенность, влажность, температура.
Апробация работы. Результаты исследования докладывались на Всероссийской научной конференции «Природные ресурсы и экологическое образование на Северном Кавказе» (Ставрополь, 1998), Всероссийской конференции «Вопросы практической экологии» (Пенза, 2002), XI съезде Русского ботанического общества (Барнаул, 2003), межреспубликанских научно-практических конференциях «Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистемы южных регионов России и сопредельных территорий» (Краснодар, 1999, 2001, 2002, 2003), международной конференции «Горные экосистемы и их компоненты» (Нальчик, 2005).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ.
Объём и структура работы. Диссертация изложена на 154 страницах машинописного текста и состоит из введения, шести глав, заключения, выводов, списка использованной литературы, состоящего из 150 источников, в том числе 25 на иностранных языках и 2 приложений на 36 листах. Текст работы иллюстрирован 24 таблицами и 90 рисунками.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА
В лихенологическом отношении Кавказ относится к слабо исследованным регионам.
Начало изучения лихенофлоры Северо-Западного Кавказа нужно отнести к 1885 г., когда венгерский профессор Г. Лойка провёл отдельные сборы в Кабардино-Балкарии и Северной Осетии (Wainio, 1899). Имеются отрывочные сведения о сборе лишайников на Северо-Западном Кавказе Ю.Н. Вороновым (1915), Н.Н. Воронихиным (1919), J. Steiner (1916), на что указывает в своих работах известный лихенолог Ш.О. Бархалов (1969, 1983). В 1924–1932 гг. сборы лишайников на Северо-Западном Кавказе производились разными коллекторами: К.А. Рассадиной и А.Н. Окснером (1927), А.Н. Окснером и А.И. Лесковым (1930), В.Г. Пахуновой (1934), И.И. Тумаджановым (1947, 1948).
Лихеноценологические исследования зародились в России в первой трети прошлого столетия (Еленкин, 1901, 1904). Позже группировки лишайников на различных субстратах изучал В.П. Савич (1909, 1913, 1914), который рассматривал их в качестве “формаций”. В работах П.Н. Никольского (1928), К.А. Рассадиной (1930), Е.И. Андреевой (1961, 1963), Н.С. Голубковой (1959, 1965, 1981, 1983, 1989) поформационное изучение лишайников на различных субстратах продолжается, но на более высоком уровне. Основоположником фитоценотического изучения лишайников был А.Н. Окснер (Трасс, 1966; Бязров, 1970). Последователями фитоценотического изучения лишайников являются С.Г. Копачевская (1961), Ю.Л. Мартин (1967, 1970) и др. Это направление в прошлом веке быстро начало развиваться в западных геоботанических школах (Frey, 1923, 1933; Hilitzer, 1925; Motyka, 1925, 1926; Ochsner, 1928; Du Rietz, 1932). Начиная с 1980 г. осуществляется планомерное исследование флоры лишайников Северо – Западного Кавказа и Предкавказья (Криворотов, 1982, 1985, 1987, 1995, 1997, 2001-2004). Работы по изучению лишайников карстовых форм рельефа Северо-Западного Кавказа были начаты в 1998 г. Выявлено распространение некоторых видов лишайников, изучены отдельные лишайниковые синузии карстовых форм рельефа (Криворотов, Базалий, 2001, 2002, 2004). Однако эти сведения малочисленны и не дают представлений о систематической структуре лихенофлоры карстовых форм рельефа изучаемой территории, нет так же конкретных данных о лихеносинузиях карстовых форм рельефа и особенностях их распространения. Нет данных об экологических особенностях таких форм рельефа как карстовые воронки. Не изучено влияние экологических факторов на формирование лишайникового покрова карстовых форм рельефа региона.
ГЛАВА 2 ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА
Северный Кавказ имеет ступенчатое строение, к востоку от реки Белой четко выделяются три основные системы – Скалистый, Передовой и Главный хребты. Отрезок северного макросклона может быть разделен по направлению с юга на север на пять геологических зон: зона Главного хребта, межгорная депрессия, отделяющая Главный хребет от Передового, зона Передового хребта, депрессия между Передовым и Скалистым хребтами и зона Скалистого хребта.