Введение к работе
Аіс'гталщюсгь;^гюблемы. Репродуктивная деятельноегь растительных
организмов определяет их размножение и конкурентноспособность,
является источником исходного материала для естественного отбора, а
также лежит в основе внутри- и межвидовых взаимоотношении.
Половая репродукция особенно важна для хвойных, гак как
воспроизведение их естественных древосгоев и искусственных
насаждений осуществляется преимущественно посредством семян.
Количественые и качественные показатели половой репродукции
хвойных обусловлены видовой спецификой, а также зависят от
генетических предпосылок и комплекса экологических факторов среды.
Генеративные органы хвойных весьма уязвимы к воздействиям
факторов внешней среды (Третьякова, 1990). В условиях
экологического стресса возникают разнообразные нарушения в органах половой репродукции, ведущие к образованию стерильных семян. Известно также (Genetic effects..., 1987), что загрязнение атмосферы приводит к потере неустойчивых к техногенным воздействиям генотипов деревьев, что может уменьшить биологическое разнообразие вида.
В последние десятилетия во многих регионах планеты происходит усыхание лесов. Особенно страдают бореалъные хвойные леса, где значительное влияние имеет антропогенный сгреес. Наиболее уязвимыми оказались темнохвойные, в частности, пихтовые леса. Интенсивное усыхание пихтовых древосгоев происходит в настоящее время в горах Южной Сибири (Хамар-Дабана, Западного и Восточного Саян). Установлено, что усыхающие деревья характеризуются депрессией роста, хлорозами и некрозами хвои, другими изменениями в вегетативных органах. Влияние факторов внешней среды на процессы половой репродукции хвойных изучено очень слабо. Данные о влиянии неблагоприятных экологических факторов на органы половой репродукции пихты сибирской (Abies sibirica Ledeb.), одного кз основных лесообразователей горных лесов Сибири практически отсутствуют.
ЦШ^н_задачи. Целью исследований являлось изучение половой репродукции пихты сибирской и выявление изменений, происходящих в генеративных органах при усыхании деревьев в бассейне оз. Байкал.
В рамках поставленной цели предусматривалось разрешение следующих задач:
-
Анализ морфоструктуры кроны и состояния генеративной сферы дерева.
-
Изучение жизнеспособности генеративных органов и качества пыльцы.
-
Оценка урожайности, семенной продуктивности макростробила и
качества семян.
-
Исследование эмбриологических процессов.
-
Разработка критериев ранней диагностики повреждения дерева.
Научная новизна исследования заключается: - в выявлении специфики повреждения пихты сибирской при усыхании пихтовых древостоев; - в определении реакции генеративной сферы на неблагоприятные факторы среды; - в разработке критериев диагностики повреждения деревьев на ранней стадии усыхания; - в выявлении эмбриологических нарушений, ведущих к образованию стерильных семян.
Практическая значимость. Для организации системы мониторинга пихтовых лесов представляют интерес методы ранней диагностики повреждения дерева. Результаты исследований являются основой для проведения селекционных работ в экстремальных условиях произрастания пихты сибирской и, в целом, других видов хвойных. Материалы исследований включены в отчет по научно-исследовательскому проекту "Экологические функции горных лесов Прибайкалья".
Апробация. Материалы, составляющие основу диссертации были
представлены на молодежной конференции "Актуальные проблемы
ботаники" (Апатиты, 1993), на конференциях молодых ученых
Института леса (Красноярск, 1993, 1995, 1997), на международной
конференции "Байкал как естественная территория для изучения
глобальных изменений" (Иркутск, 1994), на XX Лесном конгрессе
(Финляндия, 1995), на межрегиональной конференции
"Биоразнообразие и редкие виды растений Средней Сибири" (Красноярск, 1995), на международной конференции "Генетика и селекция на службе лесу" (Воронеж, 1996).
Публикации. По материалам исследования опубликовано 12 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 213 страницах машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, обсуждения результатов исследований, выводов и списка использованной литературы. Она включает в себя 19 таблиц, 18 рисунков, 2 приложения и 258 библиографических источников, из них 127 на иностранных языках.