Флора чеченской республики и её анализ 03. 02. 01 ботаника

На правах рукописи

ОМАРХАДЖИЕВА ФАТИМА САГУДИНОВНА

ФЛОРА ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ И ЕЁ АНАЛИЗ

03.02.01 – ботаника

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание учёной степени

кандидата биологических наук

Астрахань – 2011

Работа выполнена в отделе биологии и экологии

Академии наук Чеченской Республики

Научный руководитель: доктор биологических наук

Тайсумов Муса Анасович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Галкин Михаил Андреевич

доктор биологических наук, профессор

Бакташева Надежда Мацаковна

Ведущая организация: Кабардино-Балкарский государственный

университет им. Х.М. Бербекова

Защита состоится «12» мая 2011 года в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.009.10 при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, Астрахань, пл. Шаумяна, 1, Естественный институт АГУ.

Тел./факс: (8512)51-82-64

E-mail: HYPERLINK «mailto:[email protected]»[email protected]

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке АГУ

Автореферат разослан «…» апреля 2011 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета, Федотова А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Исследования флористического характера являются важной составляющей частью решения глобальной проблемы современности – изучения и сохранения биоразнообразия. В 1995 г. Россия ратифицировала Конвенцию о биологическом разнообразии, тем самым взяв на себя ответственность за сохранение живой природы на 1/8 части суши нашей планеты. В этой связи всестороннее изучение региональных флор приобретает всё большее значение как один из путей решения этой проблемы для получения научно обоснованных данных о современном состоянии растительного покрова, его изменением под антропогенным воздействием. Конечной целью решения этой проблемы является выработка рекомендаций и разработка мер по сохранению биоразнообразия в целом и фиторазнообразия в частности.

Флора, как основная составляющая растительного покрова, при его антропогенной трансформации подвергается меньшим изменениям и достаточно долго сохраняет в себе элементарные единицы его сложения – ценопопуляции видов, она является более резистентной, чем растительность, и несёт информацию о характере бывшей фитобиоты. То есть, при исследовании растительного покрова антропогенно видоизменённых ландшафтов флористические методы являются наиболее информативными.

Инвентаризация и анализ флоры той или иной территории позволяют выявить индивидуальные флористические особенности, дать материал для восстановления истории формирования флоры и тенденции изменения. Это является основой рационального использования растительных ресурсов и организации охраны редких и исчезающих видов растений.

Чеченская республика располагается на территории, где последовательно с севера на юг сменяются шесть высотных поясов (от полупустынного до альпийского), поэтому состав дикорастущих растений своеобразен и оригинален. Он остаётся мало исследованным, а в современных границах республики не изучался.

Отсутствие современной флористической сводки и аналитических данных препятствует решению проблемы рационального, научно обоснованного использования ресурсов флоры, организации охраны отдельных видов, что может привести к отрицательным последствиям для теории и практики.

Цель и задачи исследования. Исходя из вышесказанного, была поставлена цель инвентаризации и всестороннего анализа флоры Чеченской республики. В ходе исследования решались следующие задачи:

Составление конспекта флоры.

Проведение всестороннего флористического анализа — систематического, эколого-ценотического, биоморфологического и хорологического.

Выяснение закономерностей распределения видов по флористическим районам и высотным поясам.

Выявление видов, подлежащих охране.

Определение генофонда полезных видов растений.

Объект и методы исследования. Объектом исследования явилась флора территории Чеченской республики. Работа выполнена на основе полевых экспедиционных исследований 2008–2010 гг. в регионе, в результате которых был собран обширный гербарный материал, а также на основе обработки гербарных фондов и анализа литературных источников.

Особенности флоры устанавливались путем комплексного анализа ее компонентов. Научно-теоретической основой работы является монотипическая концепция вида. Латинские названия приводятся в соответствии со сводкой С.К. Черепанова (1995).

На защиту выносится:

Конспект флоры Чеченской Республики, насчитывающий 2295 видов, являющийся наиболее полной региональной флористической сводкой.

Результаты всестороннего флористического анализа.

Результаты анализа распределения видов по флористическим районам и высотным поясам.

Список видов, нуждающихся в региональной и федеральной охране.

Научная новизна. Впервые проведена полная инвентаризация флоры Чеченской республики в её современных границах и составлен полный конспект дикорастущих растений, дается ее анализ, устанавливаются закономерности распределения по флористическим районам и высотным поясам. Обоснована необходимость охраны 215 видов редких и исчезающих растений, выявлен генофонд полезных растений.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные данные позволяют расширить представление о генетических и географических связях эндемичных и реликтовых видов и их роли в общей схеме флорогенеза на Восточном Кавказе, а также о роли климатических и орографических особенностей территории в формировании флористических комплексов мезофильного и ксерофильного характера. Выявлены виды, перспективные для хозяйственного использования — лекарственные, пищевые, медоносные, декоративные, а также виды, подлежащие региональной охране.

Результаты исследования могут быть использованы в учебном процессе в школе и ВУЗе, при разработке природоохранных мероприятий, а также в лесном хозяйстве для планирования работ различного характера

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Межрегиональном Пагуошском симпозиуме «Наука и высшая школа Чеченской республики: перспективы развития межрегионального и международного научно-технического сотрудничества» (Грозный, 2010); Международной научной конференции «Теоретические и прикладные проблемы использования, сохранения и восстановления разнообразия травяных экосистем» (Михайловск, 2010); IV Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия России и сопредельных территорий» (Владикавказ, 2010); Международной научно-практической конференции «Фитодизайн в современных условиях» (Белгород, 2010); Международной научной конференции «Изучение Флоры Кавказа» (Пятигорск, 2010); Всероссийской конференции, посвященной 80-летию профессора А.Г. Юсуфова «Закономерности распространения воспроизведения и адаптаций растений и животных» (Махачкала, 2010); Всероссийской научной конференции, посвященной 85-летнему юбилею выдающегося ботаника-исследователя флоры Северного Кавказа А.И. Галушко. «Флористические исследования Северного Кавказа » Грозный, 2011.

По результатам исследования опубликовано 13 научных работ, в том числе 4 работы в изданиях перечня ВАК.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, включающего 152 наименований, из них 12 на иностранных языках. Изложена на 143 страницах машинописного текста, к работе имеется 3 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

ГЛАВА I. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

В главе даётся физико-географическая характеристика территории Чеченской республики, приводятся сведения о географическом положении, рельефе, климате, водных ресурсах, почвенном покрове.

ГЛАВА II. ОБЗОР БОТАНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

Приводится информация об истории исследовании флоры Чеченской республики от первых сведений (1860 г.) до сегодняшних дней. Отмечается вклад разных исследователей в решение этого вопроса. Особое внимание уделяется исследованиям второй половины XX в. Отмечается, что современной флористической сводки для территории республики нет.

ГЛАВА III. АНАЛИЗ ФЛОРЫ ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

Основой флористических исследований является комплексный анализ флористических элементов любой искусственной или естественной флоры. Сведения, полученные в результате комплексного анализа, помимо общего представления о флоре позволяют проводить её сравнение по соответствующим параметрам с флорами других территорий, прилегающих или отдалённых. На основе анализа осуществляется дробное флористическое районирование, решаются вопросы флорогенетического характера. Количественные характеристики флоры являются одновременно и качественными при вовлечении их в сравнительный анализ.

Всесторонний комплексный анализ подразумевает выявление основных параметров флоры, а именно систематического состава, эколого-ценотической принадлежности видов, состав биоморф, географического распространения, эндемизма и реликтовости.

III-1. СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Систематической структуре каждой флоры свойственны свои закономерности в распределении видов между систематическими категориями высшего ранга (Толмачёв, 1974). В сравнительных целях используется обычно не весь спектр, а только его головная часть, состоящая из 10-15 крупнейших семейств. Систематическая структура флоры в меньшей степени, чем другие флористические показатели, зависит от площади, на ней слабее сказывается также возможная неполная инвентаризация флоры.

Обладая известной консервативностью, систематическая структура достаточно крупных разновеликих флор в пределах одной и той же флористической области имеет сходный характер. Мелкие, в том числе конкретные флоры, сохраняя характерные для флористической области особенности систематической структуры, в целом отличаются большей изменчивостью флористических аспектов (Шмидт, 1984).

ТАБЛИЦА 1

ОСНОВНЫЕ ПРОПОРЦИИ ФЛОРЫ ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

ТаксонКол-во

видов%Кол-во

родов%Кол-во

сем-в%ПропорцииРод.кф.Lycopodiophyta30,1330,4132,361:1:11Equisetophyta80,3410,1410,791:1:88Polypodiophyta291,27182,48107,871:1,8:2,91,8Pinophyta50,2130,4132,361:1:1,71Ephedrophyta20,0910,1410,791:1:22Magnoliophyta224897,9470696,4213085,821:5,5:17,53,2в том числеMagnoliopsida178577,8855876,3110063,781:5,6:17,93,2Liliopsida46020,0717423,402822,051:6,2:16,42,7Всего2295-732-148-1:65:15,73,13

В результате исследований в природе, анализа гербарных фондов и литературных источников, составлен конспект флоры Чеченской Республики. На этой территории произрастают 2295 вида сосудистых растений, относящиеся к 732 родам и 148 семействам. В целом изучаемая флора составляет 58,8% в абсолютных величинах от всей флоры Северного Кавказа, насчитывающей 3900 видов (Галушко, 1978–1980). Площадь изучаемой территории составляет 15,7 тыс. км2. Видовая насыщенность – 0,15 вида на 1 км2.

Основные пропорции изучаемой флоры приведены в таблице 1.

Наиболее малочисленной группой являются голосеменные растения, включая оболочкосеменные (Ephedrophyta), насчитывающая 7 видов (0,3%). Малочисленны также споровые, насчитывающие 47 видов, что составляет 2,0% от числа всех видов флоры. Подавляющее большинство в исследуемой флоре составляют покрытосеменные растения – 2245 видов (97,9%), из которых на долю двудольных приходится 1785 видов (77,9%), а однодольных – 460 видов (20,1%).

Крупнейших семейств с числом видов более 50 в исследуемой флоре 13. На их долю приходится 1489 видов (65%) (табл. 2).

ТАБЛИЦА 2

КРУПНЕЙШИЕ СЕМЕЙСТВА ФЛОРЫ ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

Семейство

Количество родов

Количество видов

% участия во флоре

1. Asteraceae

80

303

13,2

2. Poaceae

72

225

9,8

3. Fabaceae

31

152

6,6

4. Brassicaceae

47

103

4,5

5. Rosaceae

28

99

4,3

6. Caryophyllaceae

30

98

4,3

7. Lamiaceae

30

92

4,0

8. Apiaceae

47

89

3,9

9. Sсrophulariaceae

15

80

3,5

10. Cyperaceae

14

70

3,1

11.Chenopodiaceae

24

63

2,7

12. Ranunculaceae

21

61

2,6

13. Boraginaceae

22

54

2,4

ИТОГО

461

1489

65,0

Систематический спектр в основном соответствует спектрам флор для разных территорий Северного Кавказа – Предкавказья (Иванов, 1998), западной части Центрального Кавказа (ЗЧЦК) (Галушко, 1976), Республики Ингушетии (Дакиева, 2003) и характеризуется следующими показателями:

– первое место занимает семейство Asteraceae с отрывом на 3,4% от следующего за ним семейства Poaceae. В отличие от флор упомянутых территорий отрыв относительно небольшой (соответственно 4,9% и 5,6%);

– высокая численность видов первых трех семейств Asteraceae, Poaceae, Fabaceae, составляющих 29,7 % от всей флоры (680 видов);

– значимая роль семейств Brassicaceae, Rosaceae, Lamiaceae;

– вхождением в число крупнейших семейств Ranunculaceae, Chenopodiaceae, Boraginaceae;

во всех четырёх спектрах семейство Cyperaceae занимает 10 место;

Крупных семейств с числом видов выше 20 в исследуемой флоре 11. Они насчитывают 297 видов, относящихся к 55 родам.

Семейств, насчитывающих от 10 до 19 видов, 14. Они включают 205 видов (8,9 % флоры), относящихся к 50 родам.

Таким образом, на долю всех 38 крупнейших, крупных и средних семейств приходится 1991 вид (86,9%).

Мелких семейств, насчитывающих от 5 до 9 видов, в исследуемой флоре 26. На их долю приходится 158 видов (6,9 % от всех видов флоры).

Обобщенные данные о процентном соотношении семейств и видов флоры Чеченской Республики приведены в таблице 3.

ТАБЛИЦА 3

СООТНОШЕНИЕ СЕМЕЙСТВ И ВИДОВ ФЛОРЫ ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

Семейства

(кол-во видов)

Крупней-шие

(более 50 видов)

Круп-ные

(20-49 видов)

Средниe (10-19 видов)

Мел-кие

(5-9 видов)

Олиготипные

с числом видов

4321Количество

семейств131114262162343% от общего числа сем-в

числа семейств8,97,59,617,81,411,015,8 29,5Количество видов

видов14902972051588484643% от общего числа видов

числа видов65,013,08,96,90,32,12,01,8

Показательным в систематическом анализе является родовой спектр. Крупнейших (сверхполиморфных) родов, насчитывающих 20 и более видов, в исследуемой флоре 10 (1,4% от общего числа родов). На их долю приходится 263 видов (11,5%).

Значительно большим количеством представлены крупные (полиморфные) рода, включающие от 10 до 19 видов. Таких родов 35 (4,9% от общего числа родов). На их долю приходится 484 видов (21,1%).

Всего на долю крупнейших и крупных родов приходится 747 видов, что составляет 32,6% от всех видов флоры. Виды этих родов в соответствующих экологических условиях создают флористический фон, часто господствуют в фитоценозах. Все крупнейшие рода относятся к крупнейшим и крупным семействам, видам этих родов принадлежит заметная роль в растительном покрове.

Важным показателем анализа состава родов является родовой коэффициент, отражающий количество видов, приходящихся на один род. В исследуемой флоре он составляет 3,13. Этот показатель соответствует флоре Предкавказья, где он равен 3,16 (Иванов, 1998) и немного ниже, чем во флоре ЦЧЗК (3,57, Галушко, 1976), но выше, чем во флоре Ингушетии (2,72, Дакиева, 2003).

Таким образом, флора Чеченской Республики в систематическом отношении характеризуется достаточно высокой степенью гетерогенности. Из особенностей флоры следует отметить практически одинаковое участие видов крупнейших семейств в её сложении – 65% (Предкавказье — 65,7%, ЦЧЗК — 65%), большая видовая насыщенность, составляющая 0,15 вида на 1 км2, что больше, чем для флоры ЦЧЗК (0,12 видов, Галушко, 1976) и значитенльно больше, чем для флоры Предкавказья (0,012 видов, Иванов, 1998), но меньше, чем для флоры Республики Ингушетии (0,42 вида, Дакиева, 2003).

В целом систематический спектр флоры Чеченской республики носит голарктический характер. Об этом свидетельствуют пропорции флоры, спектры семейств и родов.

III-2. ЭКОЛОГО-ЦЕНОТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Компоненты флоры являются основными структурными элементами растительных сообществ, где вступают в отношения друг с другом и абиотическими факторами среды. Эколого-фитоценологический анализ позволяет разделить флористические компоненты на группы по типам этих отношений.

В исследуемой флоре нами выделяются 6 флороценотипов: лесной, луговой, степной, пустынный, водный и сорный. Флороценотипы образованы флороценоэлементами, объединяемыми в ряде случаев во флороценосвиты. Таких флороценоэлементов нами выделяется 13: лесной, луговой, степной, кальцепетрофильный, оксилофильный, псаммофильный, галофильный, аргиллофильный, гигрофильный, гидрофильный, гидатофильный, сегетальный и рудеральный.

Помимо ценотипно верных видов, приуроченных к строго определённому фитоценозу, в изучаемой флоре большое количество видов являются экологически пластичными и могут встречаться в двух, а иногда в трёх растительных сообществах, что обусловлено, во-первых, взаимным контактированием различных сообществ, а во-вторых, широкой экологической амплитудой элементов флоры. Все это отражается на экологическом спектре флоры, поэтому сумма процента участия видов в общем спектре всегда выше 100. Чем больше это превышение, тем большая доля участия в составе флоры экологически неспециализированных флороценоэлементов (Галушко, 1976). Фитоценоэкологический спектр флоры Чеченской республики представлен в таблице 3, из которой видно, что в изучаемой флоре насчитывается 1718 (75,0%) ценотипно верных видов, обладающих строгой приуроченностью к определённому фитоценозу. Процент перекрытия составляет 25,2%, т. е. немногим более четверти видов флоры экологически пластичны, не обладают строгой приуроченностью к определенному фитоценозу, одной фитоценоэкологической нише, а могут встречаться в двух, трех, иногда четырех различных местообитаниях.

В целом по преобладающим флороценоэлементам флору Чеченской Республики можно характеризовать как лугово-пустынно-сорную (табл.4).

ТАБЛИЦА 4

ФИТОЦЕНОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ СПЕКТР

ФЛОРЫ ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

ФЛОРОЦЕНО-ТИП

кол-во

флоро-цено-элементов

%

от об-щего числа видов

кол-во ценотип-но верных видов

%

кол-во

видов, общих с другими фитоце-нозами

%

ЛЕСНОЙ

360

15,7

289

12,6



Страницы: Первая | 1 | 2 | 3 | ... | Вперед → | Последняя | Весь текст