Введение к работе
Актуальность темы
Адаптация и устойчивость растений за пределами распространения древесной растительности сопряжена с большими стрессовыми нагрузками, влияние которых усиливается при антропогенном воздействии. Необходимость таких исследований вызвана потребностью повышения устойчивости и долговечности лесных насаждений в степной и лесостепной зонах в связи с восстановлением нарушенного экологического равновесия степей, а также с катастрофическим сокращением лесов лесостепной зоны, служащей в качестве буфера между лесной и степной растительностью. Эффективность лесных защитных насаждений в борьбе с дефляции почвы доказана многими исследованиями (Высоцкий, 193 Т Сукачев 1949; Протопопов 1966-Полежаева 1970 и др 1 В то же время невысокая устойчивость большой части' таких насаждений по-прежнему остает-ся опной из наиболее огтпмх пппбттем степного гтесппазвеггения (Высоцкий 1909 Шарый 1969 и др ) Тсвяш с чем теотш интродукции древесных раеге' ний в условш сухой степи требует да^ейш?й%^або^Ги развития.
Особенно важным представляется исследование путей и способов адапто-генеза одного из наиболее устойчивых к засушливым условиям среды видов древесных растений Pinus sylvestris L. к экстремальным для пего условиям местопроизрастания.
На основании вышесказанного цель работы заключалась в изучении процессов адаптации сосны с целью выявления закономерностей устойчивости сосновых насаждений к условиям сухой степи.
Задачи исследования: 1. Выявить особенности морфолого-анатомической структуры природных популяций сосны в Минусинской и Ширинской степях; 2. Провести сравнительный анализ роста и состояния деревьев в природе и при интродукции; 3. Оценить степень влияния пространственной структуры интро-дукционных насаждений на характер адаптационных реакций и сопряженную изменчивость признаков; 4. Исследовать адаптационные реакции деревьев в зависимости от «величины» стрессовой нагрузки; 5. Оценить устойчивость ин-тродукционных насаждений и отобрать для этих целей наиболее информативных признаки-маркеры.
На защиту выносятся следующие основные положения:
-
Характер распределения морфологических и анатомических признаков, их изменчивости и сопряженности наряду с качественными характеристиками состояния показывает направление адаптационных процессов и микроэволюционных преобразований вида.
-
На характер адаптационных реакций сосны и устойчивость к условиям сухой степи оказывает влияние ее происхождение, совместное действие естественного и искусственного отборов, а также пространственная структура насаждения.
-
Комплексный эколого-генетический подход к исследованию адаптации древесных насаждений в степи позволяет сделать оценку их устойчивости более объективной.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые осуществлен эколого-генетический подход к исследованию искусственных лесных насаждений в степи и проведен детальный сравнительный анализ характера сопряженной изменчивости природных и интродукционных популяций сосны в Ширин-ской степи. Выявлен характер влияния пространственной структуры насаждения и стресса на особенности адаптации деревьев и морфоструктуру популяций. Получили дальнейшее развитие методы анализа в исследовании адаптации и устойчивости древесных растений. Разработанные подходы к исследованию адаптогенеза сосны в пшшоде и интродукции служат развитию теории интро-дукции древесных растений к условиям сухой степи.
Практическое значение Анализ биоразнообразия и состояния интродук
ционных популяций позволяет выбрать более подходящие конструкции искус
ственных насаждений для повышения их устойчивости и долговечности. Мате
риалы исследования могут служить основой для дальнейшей работы по отбору
наиболее устойчивых к данным условиям форм вида и вносят вклад в создание
генетико-селекционной базы степного лесоразведения. Среди большого числа
вовлеченных в анализ признаков отобраны наиболее информативные признаки
маркирующие адаптации сосны к условиям сухой степи Их использование мо
жет быть полезно при проведении подобного рода исследований и быстрой и
надежной индикации состояния и устойчивости как отдельных деревьев так и
насаждений в целом. ,
Апробация результатов Результаты исследования представлены и докладывались на региональных, всероссийских и международных конференциях: «Ботаническое ресурсоведение» (Санкт-Петербург, 1996); «Гомеостаз и окружающая среда» (Красноярск, 1997); «Стратегия развития агропромышленного комплекса в современных условиях» (Красноярск, 1997); «Реконструкция го-меостаза» (Красноярск, 1998); «Лиственница» (Красноярск, 1998); «Экология и проблемы защиты окружающей среды» (Красноярск, 1998) «Интродукция древесных растений и плодоводство» (Красноярск, 1998); «Оценка состояния и устойчивости лесных экосистем» (Красноярск, 1999).
Публикации По материалам исследования опубликовано 10 работ.
Объем и структура диссертации Диссертация изложена на 205 страницах машинописного текста и состоит из Введения, б глав, выводов, списка литературы, включающего 281 наименование. Работа содержит 14 таблиц, 15 рисунков, 2 приложения.