Введение к работе
Аісгуальность темы.
Дальшій Восток и нашей стране занимает первое место по числу видов юротников, причем наибольшее их разнообразие (96% всей птеридофлоры) :редоточено в его южной части. Папоротники являются характерным элементом (иных и хвоино-широколиственных лесов, их участие в сложении травяного срова часто придает дальневосточным фитоценозам неповторимый, «образный облик.
Являясь одной из древних групп сосудистых растений, папоротники вставляют научный интерес в качестве видов, сформировавшихся в прошлые «и. Как реликтовые растения онч в числе первых компонентов фитоценозов ущают на себе возрастающий антропогенный пресс. Ряд представителей ьневосточной птеридофлоры [Oxmimdastnim clayUmiamim (L.) Tagawa, Pyrrosia 'olosa (Christ et Baroni) Ching и т.д.] в настоящее время отнесены к редким видам шесены в "Красную книгу СССР" (1984), "Красную книгу РСФСР" (1988) и тональный список редких н исчезающих растений (Харкевич, Качура, 1981).
Папоротники заслуживают внимания и как растения, обладающие полезными человека свойствами. Некоторые из них (Pleriditm aquilimim (L.) Kuhn, nundcistrum asialicum и др.) давно используются в качестве лекарственных, оративных, пищевых. Все возрастающая потребность в растительном сырье уже эдня требует разработки мер по рациональной эксплуатации используемых и спективных для использования в будущем видов, изучения возможностей денпя их в культуру.
Все сказанное выше подчеркивает необходимость разработки мер по ранению биологического разнообразия птеридофлоры юга российского іьнего Востока. Следует отметить, что в настоящее время папоротникообразные яются одной из наименее изученных групп сосудистых растений, что затрудняет іение многих вопросов, касающихся вопросов охраны их генофонда. Это ясняет наш интерес к изучению дальневосточной птеридофлоры, проведению енаправленных исследований по бноморфологни папоротников.
Цель наших исследований - анализ биоморфологического разнообразия ридофлоры юга российского Дальнего Востока и разработка мер по ранению ее генофонда. Задачи исследования:
1. Провести анализ морфологических структур папоротников юга :ийского Дальнего Востока.
2. На основе изучения биоморфологических особенностей надземных и
земных органов спорофитов провести классификацию жизненных форм
эневосточных папоротников.
3. Выявить и проанализировать особенности биологических ритмов.
-
Наметить возможные пути зві люции жизненных форм гомоспоровых эротников на примере видов юга российского Дальнего Востока.
-
Разработать систему мер по сохранению биологического разнообразия >невосточной птеридофлоры на основе учета бноморфологических особенностей іредставителей. Оценить перспективность веєдєиіія папоротников в культуру одного из методов охраны их генофонда.
Научная новизна. Работа представляет собой первую попытку обобщения и шза оригинальных материалов и литературных сведений, касающихся
биоморфологического разнообразия птсридофлоры юга российского Дальнсг Востока.
Автором впервые:
в результате анализа биоморфологических особенностей 94 видов (kj Ophivglossopsida, Polypvdiopsida по системе Л Л Тахтаджяна, 1986) 43 родов из 2 семейств разработана оригинальная иерархическая классификация жизненных фор спорофитов, базирующаяся в первую очередь па признаках строения подземиы многолетних органов (корневищ). Выделено и охарактеризовано 17 груп жизненных форм, объединенных в 2 отдела, 3 типа , 2 класса;
на основе анализа морфологического строения корневищ дальневосточны папоротников (в то числе 25 видов, изученных впервые), с учетом ряг бпоморфологнческих признаков (метамерность корневищ, способ их ветвленн: наличие или отсутствие верхушечных и боковых почек и т.д.) предложеі классификация морфологических типов корневищ (17 типов);
- отмечена различная степень функционального полиморфизма ва дальневосточных представителей родов: Alhyriiim, I.unalhyriiim, Dennstaedlh Thcfypleris. На основании ряда биоморфологических признаков (длительносі жизни, форма и степень рассеченности пластинок и т.д.) выделено 2 морфологических типа вай;
- проанализированы биологические ритмы папоротников юга российског
Дальнего Востока, в результате чего выделено 7 типов онтогенеза гаметофитов и
типов онтогенеза спорофитов. Замечены эволюционные отношения между типами
показано разнообразие сезонных ритмов представителен изучаемой групп растений. Согласно с изменениями, происходящими в вегетативных и генеративнь органах спорофптоз папоротников выделено 6 типов сезонного развития и феноритмотипа. Огмечено, что становление сезонных ритмов представителе самого крупного из них - летнезеленых папоротников - происходило в различнь эколого-климатических условиях;
предложена схема возможной эволюции жизненных форм гомоспоровь папоротников, учитывающая как эволюционно значимые признаки биоморф, так особенности биологических ритмов;
- на основании изучения биологических и эколого-ценотнчесст
особенностей видов в список редких, исчезающих и сокращающихся растени
российского Дальнего Востока впервые внесены 33 вида папоротнике
Предложена система мер по сохранению биологического разнообразі
дальневосточной птсридофлоры, предусматривающая дифференцированный подхс
к сохранению генофонда редких и сокращающихся видов;
- подведены итоги интродукции 60 видов папоротников 35 родов из 1
семейств в условиях Ботанического сада-института ДВО РАН. На основе оцет
успешности интродукции 45 видов показана возможность сохранения папоротнике
путем введения их в культуру.
На защиту выносятся следующие положения: 1. Биоморфологическі особенности преимущественной части представителей птеридофлоры ю российского Дальнего Востока характеризуют их как растения умеренної сезонного климата. 2. Ряд морфологических структур (специализация ван корневищ к повышенной влажности у Gonocormus miniiliis и т.д.) и особеїшості развития (различная степень консерватизма сезонных ритмов и т.д.) указывают і формирование видов в отличных от современных аколого-ценотнческих условия 3. Исходной формой в эволюции жизненных форм гомоспоровых папоротник!
шились примитивные по морфологической структуре бсзрозеточныс папоротники, спіральная линия развития была направлена на активизацию деятельности шкальных меристем и формирование адаптационных структур, результатом чего шлись длинные многократно ветвящиеся подземные корневища шинокорневищных папоротников.
Практическая значимость работы. В Ботаническом саду-институте ДВО РАН создана и поддерживается іллекцпя папоротников юга российского Дальнего Востока (40 видов, в том числе ) - редких).
Разработаны и опубликованы в Приморском ЦНТИ в виде информационных ютков рекомендации по использованию и размножению декоративных видов пюротннков юга российского Дальнего Востока.
На базе фирмы "Влада-Восток" (г. Артем) осуществлялась работа по іедению в комнатную культуру Phyllitisjaponica Кот.
На основании представленных нами материалов одна из популяций stmmdatsnim claytonianam, находящаяся в пригороде г. Владивостока, ^становлением Крайисполкома Приморского края в 1987 г. объявлена памятником шроды .
Обоснована необходимость внесения в "Красную книг,' СССР" Lcptonnnohra iqiieliana (Maxim, ex Franch. et Savat.) H. Ito.
Опубликован "Определитель папоротников Приморского края" (совместно с М Пешеходько) - учебно-методическое пособие для студентов естественных зкультетов вузов и учащихся средних школ.
Материалы научно-исследовательской работы используются при чтении 'рса лекций по систематике растений, по теме "Воспроизведение растений" и 1>лора Дальнего Востока" в Орловском педагогическом университете и альневосточном государственном университете.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на VIII и IX :ссиях Дальневосточного отделения научного совета по проблеме АН СССР іиологические основы рационального использования, преобразования и охраны істнтельного мира" (Петропавловск-Камчатский, 1982; Магадан, 19S6), на іминаре по использованию дикорастущих растений в озеленении Іриморграждаипроекг, г. Владивосток, 1989); на "Всесоюзном совещании по :ологической анатомии растений" (г. Владивосток, 1990); на заседании кафедры зтамики ДВГУ (1991); на общем собрании Приморского отделения Русского гганического общества (1993); на XLVIII Комаровскнх чтениях (1993); на седаниях Ученого совета и межлабораторного научно-методического семинара этанического сада-института ДВО РАН (1995,1997), отделе ботаники Биолого-эчвенного института ДВО РАН (1996).
Публикации: По теме диссертации опубликовано 29 работ, в том числе 2 онографии.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из двух томов, в нее содят: введение, 7 глав, вызоды. Общий объем работы 404 страницы, она слючает 52 рисунка, 16 таблиц и 14 приложений. Список литературы содержит 565 лочннков, из них 129 на иностранных языках.
Автор приносить особую благодарность д.б.н. А.Г.Крылову, признателен за змощь и поддержку д.б.н. В.А.Недолужко и сотрудникам лаборатории флоры зеснйского Дальнего Востока Ботанического сада-института ДВО РАН.
