Введение к работе
Актуальность темы.
Вторая половина XX столетия ознаменовалась безудержным продолжением эксплуатации природных ресурсов, которая и обеспечила научно-технический прогресс во многих странах мира. Однако, казалось бы, благие устремления человека, обернулись неожиданными последствиями. Сейчас экспериментально установлено, что происходит деформация окружающей природной среды, биосферы. Об этом свидетельствуют не только натурные данные о качестве жизненных сред, источниках и интенсивности загрязнений , но и оскудение биологического разнообразия Земли.
Насущной задачей' дня является не только реформирование экономического механизма страны, но и поиски и обоснование разумной экологической стратегии на перспективу. В основе ее, несомненно, долины лежать фундаментальные основы грамотного природопользования, всемерного сокращения потребления первичной биологической продукции Земли.
Среди проблем природопользования особое место занимает судьба растительного покрова вследствие его полифункциональной роли. Являясь своеобразным индикатором состояния природной среды, растения чутко реагируют как на естественные изменения, так и на характер и интенсивность хозяйственной деятельности. Отмененное с полным правом может быть отнесено к любому участку суши, в особенности к регионам, слабо затронутым разрушительной деятельностью человека. Как правило, это труднодоступные территории, среди которых особенно интересны горные экосистемы, их верхний, привершинный ярус. Исследование наименее измененных экосистем приобретает особую значимость, ибо позволяет, с одной стороны, успеть зафиксировать еще оущеотрующие виды растений, а с другой - предупредить возможные негативные эффекты деятельности человека.
К числу таковых, вне всякого сомнения, следует отнести участки суши около значительных скоплений снега и льда, относимые к, так называемой, перигляциальной или приледниковой зоне. Существование ее, пространственно-временная динамика и все живое в ней, включая растения, связано с поведением и развитием природных льдов. Независимо от их размеров и типа, вследствие охлаждающего влияния льда, на прилегающих к ним пространствах возникает специфический природный комплекс.
В соответствии с направленностью изменения климата Земли, приледниковая зона с каждым годом уменьшается в размерах, в отдельных хребтах она близка к исчезновению или исчезла вовсе .
Несмотря на достаточно хорошую изученность растительного покрова высокогорий, специального изучения современной при-ледниковой флоры в рассматриваемом регионе не проводилось,. Научный интерес изучения приледниковых флор ^пр^.ч^ляется еще и тем, что их можно в определенной мере рассматривать моделью флор, формировавшихся в прошлом на обширных пространствах Южной Сибири в ледниковые периоды плейстоцена. Иначе говоря, для более глубокого познания флорогенеза на территории Сибири и Центральной Азии важное значение имеет изучение процесса формирования растительного покрова близ края современных ледников и иных скоплений снега и льда. Все это определяет несомненную актуальность темы выбранного исследования.
Цель и задачи исследования.
В соответствии с выбранной темой была поставлена основная цель - исследовать структуру и пространственные особенности современной флоры приледниковья внутриконтинентальнои горной области и проследить флорогенетические процессы в пёригляци-альной зоне в современных условиях. Для достижения поставленной цели автору предстояло решить следующие задачи:
-
Обосновать границы и место приледниковья по отношению к нивально-гляциальным системам высокогорий крупнейшей горной системы Евразии.
-
Охарактеризовать этапы и темпы заселения растениями первичных площадей, появившихся в процессе отступания ледников с середины XIX века.
-
Выявить состав и основные особенности современной флоры приледниковья Алтая и Саян.
-
Дать всесторонний (систематический, географический, экологический, эколого-географический и биологический) анализ флоры.
-
Исследовать некоторые вопросы биологии развития растений в экстремальных для жизни условиях: ритм цветения, плодоношения, роста, вегетативное и семенное размножение.
-
Составить спектр жизненных форм растений приледнико-
вья. Проследить приуроченность жизненных форм растений к разновозрастным участкам гор и разным типам местообитаний.
-
Выявить адаптации растений к экстремальным условиям существования.
-
Составить перечень наиболее ценных в практическом отношении растений приледниковья и разработать рекомендации по их рациональному использованию и охране.
Объект и методы исследований, исходный материал.
Объектом исследования явилась современная флора приледниковья Алтае-Саянской горной области (АСо), в пределах которой, начиная с 1969 г., автором обследованы территории близ почти всех ее крупных ледников, включая и самый большой -ледник Потанина в Монголии. Естественно, были использованы материалы предшественников, в особенности В.В. Сапожникова, который в свое время собирал растения в перигляциальной зоне ледников Алтая, Монголии, Средней Азии. Исходным материалом для обобщений и выводов послужила научная коллекция растений, собранная автором во время многочисленных экспедиций. Большая часть коллекции хранится в Гербарии им. П.Н.Крылова в Томском государственном университете, в Гербарии Алтайского университета и в Научно-исследовательском институте горного природопользования (г. Барнаул).
Методологической основой работы явились концептуальные положения русской флористической школы, заложенной трудами А.И. Толмачева, А В. Положий, Л. И. Малышева, И.М. Краснобо-рова, К.А. Соболевской, Р.В. Камелина.
Изучение жизненных форм, фенологии, способов размножения растений осуществлялось по общеизвестным методикам, изложенным в "їїол<:> ;": : 'ботанике" (1959-1976) и монографических работах И. Г. Серебрякова (1952, 1962 и др.), Т.А. Работнова (1950,1984 и др.), Б.А. Тихомирова (1963), В.11. Голубева (1956 и др.), И.Н. Зейдеман (1974). Определение продуктивности лекарственных растений и учет запасов сырья проводился по общепринятой метэдике И Л. Крыловой, А.И. Шретер (1971).
Основой диссертации являются материалы двадцатипятилетних нолевых исследований - маршрутных наземных, стационарных, аэровизуальных рекогносцировочных Собранная коллекция растений включает более 2і5 тысяч листов гербария и более 1000 геобота-
4 нических описаний. В работе использованы материалы Гербария им. П.Н. Крылова (Томск), ЦСБС СО РАН (г. Новосибирск).
Научная новизна. Основные защищаемые положения.
Проведена инвентаризация современной флоры приледниковья крупнейшей внутриконтинентальной горной области. Флора включает 608 сосудистых растений, относящихся к 237 родам и 61 семейству. Найдены и описаны пять новых для науки видов' Рп-nunculus akkemensis, Delphinium reverdaU,<.anuin, Rhodiola krylovii, Poa saposhnikovii, Potentilla saposhnikovii (описан В.И. Курбатским), распространение которых приурочено к при-ледниковой зоне Алтая и Саян.
Впервые для АСо прослежены характер и темпы колонизации первичных территорий видами растений по мере отступания ледников, начиная с середины XIX века.
Впервые для АСо были проведены наблюдения з& вегетативным и семенным размножением растений, обитающих на краю жизни. Установлено, что растения приледниковья имеют достаточно высокую интенсивность вегетативного размножения, высокую потенциальную (в отдельные годы и реальную) семенную продуктивность и урожай семян. Выявлены адаптации растений к экстремальным условиям среды.
Основываясь на полученных в результате исследований данных , критически осмысленных в сопоставлении с имеющимися публикациями по тематике диссертации, на защиту выносятся следующие положения.
-
Обоснование наличия в привершинном поясе гор приледни-ковой зоны, ее границ и ведущей роли снежно-ледовых образований в формировании своеобразного флористического комплекса.
-
Характер и темпы заселения растениями освобождающихся от снега и льда территорий.
-
Структура и миграционный характер флоры приледниковья.
-
Биология развития и адаптации растений к условиям приледниковья .
-
Выводы и рекомендации об использовании, охране и воспроизводстве ценных в хозяйственном отношении растений приледниковья .
Практическая значимость.
Высокогорье до последних лет оставалось за пределами масштабных исследований. В настоящее время, когда меняется геополитическая ситуация в горных регионах, на повестку дня выдвигается детальная оценка природных ресурсов и поставлена осознанная задача восстановления и охраны горных земель и экосистем, наличие объективной информации о растительном покрове имеет несомненную практическую ценность.
Собранные гербарные образцы из самых крайних для жизни растений условиях АСо пополнили коллекцию Гербария им. П.Н. Крылова и используются для составления "Флоры Сибири". Практическую ценность имеют данные о биологии развития растений. Важная практическая сторона диссертации - ее использование в университетской учебной и научно-методической работе.
Апробация работы.
Основные результаты исследований докладывались на Международном географическом конгрессе (Москва, 1976), VII Всесоюзном совещании по изучению и освоению флоры и растительности высокогорий (г. Новосибирск, 1977); на Всесоюзной конференции "Роль нивально-гляциальных образований в динамике горных экосистем" (г. Барнаул, 1985), на конференциях по состоянию биоресурсов Алтайского края (г. Барнаул, 1981, 1983, 1984, 1985, 1987, 1990), а также неоднократно на заседаниях Томского отделения Ботанического общества СССР, Алтайского филиала Русского географического общества, на двух международных симпозиумах (г. Барнаул, 1991, 1992), посвященных проекту создания эколого-'>к:.по!Л!!чоской зоны на Алтае.
Структура работы.
Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы, 4 приложений. Работа содержит 409 стр. машинописного текста, 54 таблицы, 24 рисунка. Список литературы включает 239 наименований.