Введение к работе
Актуальность проблемы. Проблема адаптации вторичной ксилемы
деревьев а кустарников к условиям гор является одной аг наиболее актуальных и фундаментальных в экологической анатомии растений. Нзгз.-.ялъксе существование представителей дендрофлори в сально ко-лсблго^хся условиях среды невозможно без структурных перестроек, лр&де всего в водопроводяздей и запасаящей системах, ибо функция г^іС-япозедения во многом определяет режим транспирации, фэтосин-r-за, накопления пластических веществ а т.д., а также нормальное оу-аертЕЧЕЗнйе растений в конкретных экологических условиях.
Разумное ведение лесного хозяйства в горных районах требует знания бис- экологических особенностей к адаптивных возмоаностей лесообразующпх видов, что дозволит более надежно определить воз-кс:снк2 диапазон использования их в лрироде.
До настоящего времени древесина считается наиболее уннвер-оаг.ьным иатерйалок» йщроко используемым в народном хозяйстве а в *к_у. Знание особенностей анатомического строения необходимы для оценка ее технических свойств (Яценко-Хмелевскяй,1954; Перелыгин, i960; -Полубоярннов,19?6; Сиволапов,1981; Русин,1981; Винтонив, 1972; Винтснив и др.,1981), диагностической роли ксилотомаческих признаков, выявления путей структурной эволюции и экологической адаптация древесины в условиях гор.
Использование математического аппарата в" ксилотомаи до настоящего времена крайне ограничено, хотя и доказана его высокая информативность я эффективность в ботанике (Берг,1959;1964; Колосова, 1971,1973; Меницкий,1971; Магомедмарзоев,1977; ""'" імидг,І973; Васильев, І988;_0скольский, 1988 и др.).
Цель и задачи исследования определены необходимостью выявления путей приспособления древесно-кустаркиковых растений к условиям горных местообитаний. 3 задачи исследования входило:
-
Количественно-анатомическое исследование древесины разных видов в условиях гор и некоторых других местообитаний;
-
Определение уровней варьирования анатомических признаков в древесине зйдз;
-
Заявление влияния высоты над уровнем моря па структуру древесины а степень изменчивости ее признаков;
-
Определение влияния еызотного фактора на возрастные изменения ("онтогенез") древесины;
-
Изучение корреляций между признаками древс-сяны и вддянзя на них высоты местообитания;
6. Определение встречаемости различных структурных признаков древесины в условиях гор.
. Научная новизна.результатов исследования. Впервые на основе оригинальных данных и литературных материалов проведено полное монографическое изучение анатомического строения вторичной ксилемы двудольных покрытосеменных в условиях гор на примере Восточного Кавказа. Детальные количественно-анатомические исследования древесины на столь обширном материале до сих пор не проводились.
Определены уровни и пределы варьирования ксялотсмическпх показателей и влияние вертикальной поясности на структуру древесины и изменчивость ее признаков.
Выявлены и детально изучены корреляции мезду количественными признаками древесины и установлены нарушения в системе корреляций с изменением условий произрастания.
.--Установлены структурные признаки, доминирующие в лесных фи-тоценозах горных и других территорий.
Впервые также для двудольных покрытосеменных обнаружено снижение темпов "онтогенеза древесины" яо мере увеличения высоты над уровнем моря.
Ка обсуждение и защиту выдвинуты следующие положения:
-
Адаптация вторичной ксилемы древесно-кустарниковых видов к условиям вертикальной поясности связана с изменением темпов онтогенеза и структурными перестройками, затрагивающими количественные параметры.
-
Корреляционная система структурных признаков1древесины обладает определенной пластичностью, в конкретных биотопах она складывается адекватно экологической обстановке и может перестраиваться в связи с изменениями условий среды. Эти изменения носят, как правило, количественный характер.
' 3. В процессе приспособительной эволюции горные территории заселялись вадами, з ксилеме которых четко проявляются признаки гетеробахьшя, повышающие экологическую пластичность, позволяя растениям поселяться в определенных ярусах лесных,сообществ,.на разных высотах и склонах. .,....
Научная и практическая-ценность работы. Результаты работы . могут быть учтены десоводаш для подбора видов при восстановлении лесов и создании искусственных насаждений на горных склонах. Оки способствуют лучшему пониманию путей адаптации древесно-кустарни-
ксвізс видов к условиям высотной поясности и необходимы для исследований в области физиологии и экологии растений, а даннчз по радиальному приросту могут быть использованы при оценке состояния лесов на разных высотах и склонах и при организации рубок ухода.
данные о корреляциях между признаками древесины позволяют глубже понять внутренние взаимосвязи между отдельным:", ее элементами.
Материалы работы могут быть использованы в учебном процессе прі: изучении ряда специальных дисциплин (анатомии, систематики, физиологии и экологии растений, дендрологии, древесиноведения, биометрии и т.д.) на биологических факультетах университетов, педагогических и лесотехнических институтов. Они используются при чтеклп курса ботаники, спецкурсов экологии растений и др. в Чече-ко-іікгуїлском госунаверсатете и включены б методические разработки для большого практикума по анатомии растений и спецкурса "Эволюционная анатомия растений": "Методика определения удельного объема плотной массы и порозностя древесанк" (Грозный, 1980), "Парен-хсмные элементы древесины, их эволюция и методы исследования" (Грозны", І956).
Результаты исследований были учтены при составлении координационных планов КИР АН СССР по направлению. 2.14 ("Научные основы переработки а использования древесины", Институт химии древесины АН Лат.ССР) на I98I-I985 я 1986-1990г.г., а также плана работ подраздела 2.1 "Региональной программы межведомственного координационного совета на 1987-1990 годы" (БШ Ш СССР). Они использованы также при оценке состояния лесных насаждений в зоне влияния промышленных предприятий и организации природоохранных работ.
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на заседаниях Всесоюзного ботанического общества (Ленинград, 1974,1975, 1376, IS79, 1981, 1982, 1984, 1985-1989), ЛІ Международном ботаническом конгрессе (Ленинград, 1975), на Всесоюзном совещании по вопросам адаптации древесных растений к экстремальным условиям среды (Петрозаводск, 1981), I Всесоюзной конференции по анатомий растений (Ленинград, 1984), I Всесоюзном совещании по экологической анатомии рготений (Ташкент, 1986; Владивосток, 1990), Ш научном семинаре "Строение древесины и ее роль в процессе делигнификации" (Рига,1986), а также научных конференциях профессорско-преподавательского состава Чечено-Ингушского госуниверситета (1974, 1980,
1986), на научных семинарах кафедры ботаники ШУ (1988) и отдела Музея БИН им.В.Л.Ксмарова АН СССР (Ленинград, 1989). Полностью диссертация доложена на научных семинарах отдела Музей БИН АН России (1989), кафедры ботаники ЧШ (1992) и на заседании кафедры ботаники Санкт-Петербургского госуниверситета (1992).
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 317 страницах машинописного текста, иллюстрирована 12 рисунками. Список литературы содержит 223 названия. Цифровой материал сведен в 35 таблицах текста и в 155 таблицах приложения. Работа содержит введение, 8 глав, заключение, список литературы, список изученных видов и приложение (231 с. ).