Введение к работе
Актуальность темы. Род Stipa L. (ковыль) - один из наиболее крупных родов злаков (Роасеае). По разным оценкам он насчитывает от 50 до 300 видов, распространенных преимущественно в се-миаридньгх и аридных районах Евразии. Род Stipa традиционно считается трудным в систематическом отношении из-за значительного полиморфизма и малого числа признаков-дискриминаторов. Его систематика очень сложна и запутана, на что указывает большое число видов ковылей - 1830, описанных за историю их исследования. Но даже на современном этапе не существует единого мнения ни об объеме рода, ни об объеме и фаницах входящих в него видов. Вместе с тем, уточнение видового состава рода имеет не только теоретическое, но и важное практическое значение, поскольку многие виды этого рода являются доминантами и субдоминантами степных растительных сообществ. Отдельные доминанты имеют различные требования к увлажнению, поэтому они могут служить индикаторами степных сообществ и использоваться для их классификации. Кроме того, ковыли имеют большое хозяйственное значение главным образом как кормовые растения, особенно на ранних фазах развития, а также широко используются как декоративные. Все это делает монофафическое исследование ковылей важным и актуальным.
На большей части территории России, включая Сибирь, из-за интенсивной хозяйственной деятельности многие ковыли находятся на фани исчезновения и занесены в «Красную книгу Российской Федерацию) (2008) и многие региональные «Красные книги». Для проведения эффективных мероприятий по сохранению ковылей и их рациональному использованию немалое значение имеет разработка методов надежной диагностики видов и уточнение их гео-фафического распространения. Детальные систематические исследования отдельных таксонов важны для изучения и сохранения биоразнообразия.
Необходимость решения этих вопросов и определяет актуальность темы.
Цели и задачи. Целью исследования является выявление видового состава и морфологического разнообразия ковылей на территории Южной Сибири, их распространения и экологических особенностей.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
критический анализ изменчивости признаков, традиционно используемых в систематике исследуемого рода, и оценка их таксономической значимости;
детальное изучение морфологического и анатомического строения ковылей и их фитолитов для выявления новых диагностических признаков;
исследование внутри- и межпопуляционной изменчивости таксономически значимых морфологических признаков;
критический пересмотр объема наиболее дискуссионных видов;
уточнение видового состава Stipa на основе комплексного изучения видов с привлечением данных, полученных в результате исследования;
анализ экологических особенностей и географического распространения видов на территории Южной Сибири.
Научная новизна. Автором впервые были изучены анатомические особенности внутреннего строения листовой пластинки 16 видов ковылей, абаксиальной эпидермы листа 19 видов, ультраструктуры поверхности нижней цветковой чешуи 18 видов, фитолитов 5 видов ковылей и двух близких к ним родов. Впервые была исследована морфологическая изменчивость сибирских ковылей с применением методов многомерного анализа, что позволило уточнить пределы изменчивости их признаков. Впервые для исследуемой территории приведен Stipa rubens Smirn., описана новая для науки форма S. pennata L. Уточнено распространение ковылей на исследованной территории. Определены фитоидикационные статусы сибирских ковылей по 5 шкалам. Путем биоклиматического моделирования составлены прогнозные карты распространения 8 видов ковылей на исследованной территории, которые могут использоваться при планировании природоохранных мероприятий.
Теоретическая и практическая значимость работы. Составлен оригинальный определительный ключ для разграничения ковылей Южной Сибири, с учетом данных, полученных в результате проведенного исследования. Материалы диссертации могут быть использованы при составлении региональных «Флор», «Определителей» и «Красных книг», при планировании и проведении природоохранных мероприятий, а также в учебном процессе при чтении курсов лекций по систематике, морфологии, анатомии и экологии
растений. Данные по фитолитам могут использоваться для па-леореконструкций.
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены: на Международной конференции «Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии» (Барнаул, 2007, 2008, 2011), I Региональной научной студенческой конференции по биологии (Красноярск, 2007), I Межвузовской городской экологической конференции «Экологические проблемы и пути их решения» (Томск, 2009), Молодежной научной конференции Томского государственного университета (Томск, 2009), Всероссийской конференции молодых ученых «Эволюционная и популяционная экология» (Екатеринбург, 2009), представлены на Международной конференции «Биоморфологические исследования в современной ботанике» (Владивосток, 2007), The Fourth International conference on the comparative Biology of the Monocotyledons and the Fifth International Symposium on Grass Systematics and Evolution (Copenhagen, 2008), Всероссийской научной конференции с иностранным участием «Проблемы изучения и сохранения растительного мира Евразии, посвященной памяти доктора биологических наук, профессора, заслуженного деятеля науки РФ Леонида Владимировича Бардунова (1932-2008 гг.)» (Иркутск, 2010), IV Международной научной конференции «Проблемы изучения растительного покрова Сибири», посвященной 125-летию Гербария им. П.Н. Крылова Томского государственного университета и 160-летию со дня рождения П.Н. Крылова (Томск, 2010).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе 1 монография и 1 статья в рецензируемом журнале, рекомендованном ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и списка литературы. Работа изложена на 261 странице, содержит 99 рисунков и 24 таблицы. Список литературы включает 280 источников, в том числе 130 иностранных.
