Механизмы поддержания биологического разнообразия лесных биогеоценозов Евстигнеев, Олег Иванович

Введение к работе

Актуальность темы. Выяснение природных механизмов поддержания биологического разнообразия - основа для разработки методов рационального природопользования. Климаксовые биогеоценозы доагрикультурного времени, которые отличались максимальным видовым разнообразием - идеальные объекты для выявления этих механизмов. Однако в настоящее время из-за многовековой деятельности человека климаксовые сообщества на территории Европы не сохранились (Восточноевропейские ..., 1994, 2004). По этой причине важная задача экологии - реконструкция климаксовой структуры отдельных сообществ и всего биогеоценотического покрова. Возможны два пути такой реконструкции. Первый - выяснить механизмы поддержания биологического разнообразия в связи с жизнедеятельностью популяций сохранившихся эдификаторов. Второй - изучить популяционную биологию и экологию эдификаторов биогеоценотического покрова с целью выяснения механизмов устойчивости полидоминантных климаксовых сообществ.

Цель исследования - выяснить естественные и антропогенные механизмы поддержания биологического разнообразия лесных биогеоценозов. При этом поставлены следующие задачи.

1. Описать факторы и механизмы преобразования биогеоценотического покрова в связи с историей природопользования на примере одного из физико-географических районов.

2. Изучить популяционную биологию и экологию видов древесной сину-зии для объяснения механизмов устойчивости полидоминантных климаксовых биогеоценозов.

3. Выяснить природные механизмы поддержания биологического разнообразия в разных ландшафтных подразделениях.

4. Выявить влияние антропогенных факторов на природные механизмы поддержания биологического разнообразия в разных ландшафтных подразделениях.

5. Дать долговременный прогноз изменения биологического разнообразия лесных биогеоценозов.

Положения, выносимые на защиту

1. Один из основных факторов деградации разнообразия биогеоценотиче
ского покрова на протяжении голоцена - хозяйственная деятельность человека.

3. Онтогенетические шкалы отношения видов деревьев к свету, классифи
кация видов деревьев по типам стратегии и некоторые механизмы устойчиво
сти разнообразия лесных биогеоценозов.

2. Ведущая роль в поддержании биологического разнообразия лесных био
геоценозов принадлежит циклическим сукцессиям, которые в биогеоценотиче-
ском покрове организуются эрозионно-аккумулятивной деятельностью реки,
популяционной жизнью животных и растений, а также хозяйственной деятель
ностью человека.

4. Прогноз развития лесных биогеоценозов на одно-три поколения дуба и
возможности восстановления биологического разнообразия заповедника «Брян
ский лес».

Новизна исследования. Впервые при описании антропогенной деградации лесных биогеоценозов использовались современные представления о структуре климаксовых доагрикультурных сообществ. Для хвойно-широколиственных лесов составлены шкалы светолюбия, теневыносливости и диапазона продукционных возможностей с учетом онтогенетических состояний деревьев. Одновременный анализ отношения 18 видов деревьев к свету и вла-гообеспеченности, а также их типов стратегии (фитоценотипов), позволили выявить механизмы устойчивости лесных биогеоценозов климаксного типа. Показана роль эрозионно-аккумулятивнои деятельности реки, популяционнои жизни деревьев, а также бобров, кабанов, муравьев и других животных в поддержании биологического разнообразия. Проанализированы виды хозяйственной деятельности человека, способствующие поддержанию видового разнообразия лесного покрова. Разработан алгоритм прогнозов развития лесных сообществ на одно-три поколения деревьев с учетом возможностей заноса их семян.

Практическая значимость. Выявленные механизмы поддержания биологического разнообразия могут быть использованы для разработки природоохранных мероприятий, направленных на восстановление видового и ценотиче-ского разнообразия. Шкалы отношения деревьев к свету, а также биологические характеристики видов, относящихся к разным типам поведения, используются для моделирования разновозрастных многовидовых насаждений (Восточноевропейские ..., 2004), а также применяются для прогнозирования развития хвойно-широколиственных лесов (Помаз и др., 1998). Материалы исследования использовались для разработки рекомендаций по охране редких видов растений Брянской области (Красная книга ..., 2004), а также являются основой для лекций по лесной экологии (Пущинский университет) и спецкурса «Попу-ляционная экология растений» (Жукова и др., 1994).

Личный вклад. Автором поставлены задачи исследования и выполнены все его этапы: сбор полевого материала на территории заповедников Каневский и «Брянский лес» (1985-2009), а также в экспедициях, организованных проблемной биологической лабораторией МГПИ (1978-1991); разработка оригинальных полевых методов оценки отношения растений к свету и влагообеспе-ченности, а также изучения механизмов поддержания биологического разнообразия; обработка и осмысление полученных результатов.

Апробация работы. Результаты докладывались на конференциях: посвященных памяти А.А. Уранова (1982, 1987, 1992, 1997, 2002, 2007), архитектоника и жизненные формы растений (Москва, 1989), экология популяций: структура и динамика (Пущино, 1994), Беловежская Пуща на рубеже третьего тысячелетия (Минск, 1999), актуальные проблемы геоботаники (Петрозаводск, 2001), проблемы изучения и охраны биоразнообразия и природных ландшафтов Европы (Пенза, 2001), биология - наука XXI века (Пущино, 2005), принципы и способы сохранения биоразнообразия (Йошкар-Ола, 2005, 2007); на чтениях, посвященных памяти Н.М. Пржевальского (Смоленск, 2008). Работа обсуждалась на семинарах кафедры ботаники и ПБЛ МГПИ (Москва, 1989, 1990), Пущ-ГУ (Пущино, 2005, 2007), ЦЭПЛ РАН (Москва, 2006), научного отдела заповедника «Брянский лес» (2009, 2010), на секции биогеоценологии МОИП (1995,

1999); на чтениях, посвященных памяти А.А. Уранова (Москва, 1995); на совместном заседании кафедр ботаники, экологии ННГУ и Нижегородского отделения РБО (2010).

Публикации. По теме опубликована 61 работа, в том числе 14 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Объем работы. Число страниц - 514. Состоит из введения, 10 глав, выводов и приложений. Содержит 370 стр. основного текста, 115 таблиц, 98 рисунков; список литературы насчитывает 591 название.

Похожие диссертации на Механизмы поддержания биологического разнообразия лесных биогеоценозов

Природные и антропогенные механизмы поддержания биологического разнообразия влажных внутрилесных лугов Неруссо-Деснянского ПолесьяГорнов Алексей Владимирович

Трофическая и топическая специализация диплопод (Diplopoda, Myriapoda) как механизм поддержания видового разнообразия таксоценаСеменюк, Ирина Игоревна

Повышение биорезистентности насаждений на основе механизмов экологического разнообразия (На примере Краснодарского края) Мосейченко Нора Сергеевна

Эволюция бесполых линий: эколого-генетические механизмы происхождения и поддержанияПопадьин Константин Юрьевич

Репродуктивное поведение, полиморфизм и хемокоммуникация как факторы поддержания разнообразия в семействе листоверток (Lepidoptera: Tortricidae)Сафонкин Андрей Феликсович

Региональные системы особо охраняемых природных территорий как средство поддержания биологического разнообразия : На примере Республики МордовияМещеряков Виталий Вячеславович

Иммунофизиологические механизмы поддержания гомеостаза организма в условиях воздействия стрессорных факторов среды обитанияРоманова, Елена Борисовна

Роль гормонов щитовидной железы в механизме поддержания натриевого гомеостаза у нормотензивных крыс линии вистар и гипертензивных крыс линий OXYS и НИСАГХанагян Татьяна Александровна

Прионный детерминант [PSI+] дрожжей Saccharomyces cerevisiae: структурная организация и механизмы поддержания Крындушкин Дмитрий Сергеевич

Гепаторенальные механизмы поддержания гомеостаза в условиях воздействия на организм фторида натрия : экспериментальные исследованияЯдыкина, Татьяна Константиновна