Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Флора Ставропольских высот и её анализ

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Флора Ставропольских высот и её анализ"

л-ьтл^

На правах рукописи

ИВАНОВ АРТЁМ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ФЛОРА СТАВРОПОЛЬСКИХ ВЫСОТ И ЕЁ АНАЛИЗ

03.00.05 - ботаника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учено» степени кандидата биологических наук

Ста вроподь - 2004

Работа выполнена в Ставропольском государственном университете

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Немнрова Евдокия Сергеевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Шхагапсоев Сафарби Хасанбневич

кандидат биологических наук, доцент Теймуров Абдулгамид Абулкасумович

Ведущая организация: Калмыцкий государственный универшгет

Защита состоится февраля 2004 года в 14.00 на заседании диссертационного совета Д 212.256.07 при Ставропольском государственном университете по адресу:

355009, г. Ставрополь, уи. Пушкина, 1, Ставропольский государственный университет, биолого-химический факультет, аудитория 506.

Факс: (8652)35-70-23; (8652)35-40-33

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ставропольского государственного университета по адресу:

355009, г. Ставрополь, ул. Пушкина, 1, учебный корпус № 1.

Автореферат разослан «

М» 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук, ^^г ___

доцент г^с- г Н.ПЛиховид

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В настоящее время одной из актуальнейших проблем является изучение и сохранение биоразнообразия. Россия ратифицировала Конвенцию о биологическом разнообразии в 1995 г., взяв на себя ответственность за сохранение живой природы на 1/8 части суши нашей планеты. Всестороннее изучение региональных флор приобретает всё большее значение в связи с реализацией решения этой проблемы. Инвентаризация и анализ флоры той или иной территории позволяют выявить индивидуальные флористические особенности, восстановить историю формирования флоры и тенденции изменения. Это является основой рационального использования растительных ресурсов и организации охраны редких и исчезающих видов растений.

Ставропольские высоты - естественная физико-географическая единица с оригинальной и богатой флорой, издавна привлекают внимание ботаников. Эта территория, не смотря на относительно небольшие размеры, содержит богатый генофонд и во флористическом отношении является островом, где в географической изоляции находятся многие реликтовые виды, остатки флор минувших геологических эпох. Однако современной сводки по флоре этого региона нет, не проведён критический анализ флоры с выводами флорогенетнческого характера.

Цель и задачи исследования. Исходя из вышесказанного была поставлена цель комплексного изучения флоры Ставропольских высот со всесторонним анализом. В ходе исследования решались следующие задачи:

1. Инвентаризация флоры Ставропольских высот.

2. Проведение анализа флоры - систематического, эколого-ценотичес-кого, биоморфологического и хорологического.

3. Характеристика эндемичных и субэндемичных видов, установление их родственных связей.

4. Осуществление дробного флористического районирования.

5. Решение вопросов флоро генетичес ко го характера об этапах и путях эволюции флоры.

6. Выявление видов, подлежащих охране.

7. Определение генофонда полезных видов растений.

Объект к методы исследования. Объектом исследования явилась флора Ставропольских высот. Работа выполнена на основе полевых экспедиционных исследований 1998-2003 годов в изучаемом регионе (исследования 2001-2003 годов осуществлялись при финансовой поддержке Министерства образования

Российской федерации: граты № Е00-б.0-50 и № Е02-6.0-237). В результате исследований собран обширный гербарный материал. Для составления конспекта флоры обработаны гербарные фонды Ставропольского государственного университета, Ставропольского ботанического сада, Ставропольского краеведческого музея. Особенности флоры устанавливались путем всестороннего анализа ее компонентов. Научно-теоретической основой работы является монотипическая концепция вида. Латинские названия приводятся в соответствии с последней сводкой С.К,Черепанова (1995) кроме названий некоторых таксонов в ранге рода, принятых во «Флоре Северного Кавказа» (Галушко, 1978-1980).

Научная новизна. Впервые приводится полный список видов флоры Ставропольских высот как естественной физико-географической единицы, дается ее анализ, устанавливаются флорогенетические связи с другими флорами Голарктики. Обосновывается необходимость пополнения списка охраняемых растений ещё 29 видами.

На защиту выносятся:

1. Конспект флоры сосудистых растений Ставропольских высот, насчитывающий 1404 видов, являющийся наиболее полной региональной флористической сводкой.

2. Результаты всестороннего флористического анализа.

3. Результаты флористического районирования с выделением трёх подрайонов.

4. Особенности исторического развития флоры района.

5. Список растений, нуждающихся в региональной охране.

Теоретическое и практическое значение работы. Полученные данные

позволяют расширить представление о роли орографических элементов в формировании флористических рефугиумов, позволяющих сохранять на относительно небольшой территории виды самого разного происхождения, а также о времени и путях миграции различных флористических элементов. Выявлены виды, перспективные для хозяйственного использования - лекарственные, пищевые, кормовые, декоративные, а также виды, подлежащие региональной охране.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научных студенческих конференциях СГУ «Экологические проблемы Ставропольского края и сопредельных территорий» (Ставрополь, 1997, 1998, 1999,2000), «Окружающая среда и человек» (Ставрополь, 1998); на Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов-2000» (Москва, 2000); Всероссийской научной студен-

ческой конференции «Экология и проблемы защиты окружающей среды» (Красноярск, 2001); научной конференции «Проблемы развития биологии и экологии на Северном Кавказе» (Ставрополь, 2003); Второй всероссийской научной телеконференции «Современная биогеография» (Москва-Ставрополь, 2003). По результатам исследования опубликовано 7 ночных работ. Структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы, включающего 246 наименований, из них 24 на иностранных языках. Основной текст изложен на 108 страницах машинописного текста, к работе имеется 3 приложения. Общий объём составляет 224 страницы.

ГЛАВА I. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАВРОПОЛЬСКИХ ВЫСОТ

Формирование любой естественной флоры неразрывно связано с исторически сложившимися условиями физико-географической и биотической среды, определяющими ее современное состояние. Внешние условия среды, в конечном итоге, определяют видовое разнообразие, зависящее от пестроты условий обитания видов, а именно от разнообразия субстратов, режима увлажнения, крутизны склонов, экспозиции, высоты над уровнем моря и т.д. Это разнообразие условий обитания способствует образованию большого количества экологических ниш, где находят для себя благоприятные условия обитания виды самого различного систематического и географического генезиса (Иванов АЛ., 1998). В главе приводятся данные о геологическом строении, речной сети и естественных водоёмах, климате, почвенном покрове, растительном и животном мире Ставропольских высот.

ГЛАВА II. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ФЛОРЫ СТАВРОПОЛЬСКИХ ВЫСОТ

В главе приводятся сведения об истории изучения флоры региона от первых публикаций А. Нормана (1881) до исследований В.Н.Кононова и В.Г.Тан-фильева (Кононов, 1940,1941,1953,1960,1964,1965,1971,1974,1976,1980; Кононов и Танфильев, 1964,1968; Танфильев и Кононов, 1979; Танфильев и др.,

1960, 1976а, 19766,1977;Танфильев, 1971,1980). Отмечается важное значение для составления флористических списков трехтомной «Флоры Северного Кавказа» А.И. Галушко (1978-1980), где указывается в том числе и локализация ряда реликтовых видов на территории Ставропольских высот, и «Конспекта флоры Ставрополья» (Иванов А.Л., 2001), в котором содержится краткая информация о 2252 видах сосудистых растений с уточненной номенклатурой и учетом всех флористических находок после 1980 года. Делается вывод об отсутствии обобщающей современной работы по флоре Ставропольских высот.

ПЛАВА Ш. АНАЛИЗ ФЛОРЫ СТАВРОПОЛЬСКИХ ВЫСОТ

Полный анализ флоры включает в себя систематический, экологический, бноморфолоптческий, географический анализы, а также анализ эндемизма и реликтов ости. Полученные при анализе сведения дают возможность определить особенности генофонда флоры и степень важности его сохранения. Кроме того, если речь идёт о локальной флоре, каковой является флора Ставропольских высот, имеется возможность сравнительного анализа с другими локальными флорами Центрального Предкавказья, на основе которого возможно моделирование флорогенеза, а именно определение путей и времени миграции различных флористических элементов и условий видообразования.

ИМ. СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

На территории Ставропольского флористического района (СФР) в диком виде произрастает 1404 вида сосудистых растений, относящихся к 556 родам и 121 семейству. О богатстве флоры СФР можно судить лишь в сравнении с данными о других флорах, которые для прилегающих территорий выглядят следующим образом: Л абинс ко-Нев инном ы сскн й флористический район - 1162, Кубано-ЕгорлыкскиЙ - 931, Прикалаусский - 877, Средне-Кумский -1179. Флоры некоторых отдаленных районов насчитывают: Пятигорский район - 1533, Арзгирско-Ипатовский - 686, Нижне-Кумс-кий - 867, Томузловско-Буйвсшинскнй - 851 (Иванов АЛ., 1998). Таким образом, флора Ставропольского района намного богаче флор прилегающих равнинных территорий и несколько беднее флоры района Кавказских Минеральных Вод,

В исследуемой флоре подавляющее большинство составляют покрытосеменные растения, среди которых преобладают двудольные. Споровые и голосеменные составляют всего лишь 1,6%. Такой состав и пропорции являются типичными для флор Голарктики, Исключение составляет отсутствие представителей отдела Плауновлдные (¿усоро&орНуШ),

Крупнейших семейств с числом видов более 50 в исследуемой флоре 9 (таблица 1), Они насчитывают 760 видов и составляют 54,2% от всех видов флоры. Десять ведущих семейств насчитывают 804 вида и составляют 57,3% общего количества видов флоры.

Спектр крупнейших семейств в основном соответствует закономерностям, присущим спектрам средиземноморских флор (Камелин, 1973; Толмачев, 1986), а именно:

1. Положение на первом месте семейства Ах1егасеае с отрывом на 3,2% от следующих за ним семейств;

2. Высокая численность видов трех первых семейств АШгасеаг, Роасеаг н РаЬасеаг, составляющих 29,0% от всей флоры;

3. Видная роль семейств Вгаззгсасеае, АрЬсеае, ЬатЬсеае, СагуорИуИасеае;

Отличие спектра флоры Предкавказья от типичного средиземноморского спектра заключается в положении семейства Роасеае на втором месте {а не РаЬасгае в средиземноморском спектре) и богато представленном семействе Сурегасеае, которое в средиземноморских спектрах не входит» первую десятку крупнейших семейств. Таким образом, в спектре семейств флоры Ставропольских высот наряду со средиземноморскими проявляются и бореальные черты.

Крупных семейств с числом видов от 20 до 50 в исследуемой флоре 5. Они насчитывают 174 видов (12,4%). На долю всех 14 крупнейших и крупных семейств приходится 978 видов (69,7%).

Семейств, представленных одним видом, 33 (273%). Среди этих семейств нет ни одного богатого видами в умеренных широтах. Это или олиготип-ные таксоны, или тропические и подтропические семейства, бедные видами лишь в умеренных широтах, К ним относятся семейства ТЬе!ур1ег!с1асеае, Ро1уросИасеае, Вшотасеае, ВегЬег14асеае, Рогш1асасеае, Мопо1горасеае, Аг1$1о1осИ1асеае, БаИзсасеае, Саррагасеае, РехеЛасеае, ВаЬаттасеае, Ре£апасеае, ¡Ьсасеае, УНасеае, 01оЬи!аг1асеае, О1охсогеасеае, СоттеНиасеае и др. Виды этих семейств не играют заметной роли в растительном покрове изучаемого региона.

Показательным является и видовой состав родов, из которых крупнейших (сверхполиморфных), насчитывающих 20 и более видов - 2, крупных

(полиморфные) родов, насчитывающих от 10 до 19 видов - 9 (%). На долю крупнейших и крупных родов приходится 171 вид (12,2%). Виды этих родов в соответствующих этлошческих условиях создают флористический фон, часто господствуют в ценозах. Большинство крупнейших и крупных родов относятся к крупнейшим и крупным семействам (за исключением родов Euphorbia и Allium), им принадлежит заметная роль в растительном покрове.

Таким образом, в систематическом отношении флора СФР характеризуется определенной, достаточно высокой степенью гетерогенности, отличаясь от флор сопредельных территорий присущими ей специфическими чертами. К числу этих черт относятся большой процент участия крупнейших и крупных семейств, высокий процент участия семейств, насчитывающих один вид, невысокий родовой коэффициент.

Ш-2. ЭКОЛ О ГО ЦГНОТИЧКСК И Й АНАЛИЗ

Флористические элементы пространственно привязаны к определённой фитоценоэкологической нише, то есть обитают в различных растительных группировках. Эти места обитания соответствуют экологическим особенностям видов, которые объединяются в группы со сходной этологией и ценотическнми взаимоотношениями, т.е. приурочены к определенным растительным сообществам.

ТАБЛИЦА \\

КРУПНЕЙШИЕ СЕМЕЙСТВА ФЛОРЫ СТАВРОПОЛЬСКИХ ВЫСОТ

СЕМЕЙСТВО КОЛ-ВО ПРОЦЕНТ

видов УЧАСТИЯ

1. Asteraceae 179 12,7

2. Роасеае 134 9,5

3. Fabaceae 95 6,8

4. Lamiaceae 69 4,9

5. Brasstcaceae 63 4,5

6. Apiaccae 60 4,3

7. Seraph ulariaceae 56 4,0

8. Caryophyllaceae 54 3,9

9. Cyperaceae 50 3,6

10. Rosaceae 44 3,1

ИТОГО 804 57,3

На исследуемой территории нами выделяются семь флороцекотиков: лесной, луговой, степной, полупустынный, пустынный, водный и сорный. Флороценотипы образованы флороцен оэлем ентамя, которых нами выделяется 13: лесной, луговой, степной, полупустынный, кальцепетрофильный, псаммофильный, галофильный, аргнллофильный, гигрофильный, гидрофильный, гид атоф ильный, сегетальный и рудеральный.

Помимо ценотипно верных видов, приуроченных к строго определённому фитоценозу, во флоре Ставропольских высот более трети составляют виды экологически пластичные, встречающиеся в двух, а иногда в трёх растительных сообществах, что обусловлено, во-первьк, взаимным котакшрованием различных сообществ, а во-вторых, широкой экологической амплитудой элементов флоры. Все это отражается на экологическом спектре флоры, поэтому сумма процента участия видов в общем спектре всегда выше 100. Чем больше это превышение, тем большая доля участия в составе флоры экологически неспециализированных флороценоэлементов (Галушю, 1976). Фитоценоэшлогичес-кий спектр флоры Ставропольских высот представлен в таблице 2.

______

ФИТОЦЕНОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ СПЕКТР ФЛОРЫ СТАВРОПОЛЬСКИХ высот

ФЛОРОЦЕНОТИП КОД'ВО флора-цено-элементов % от общего числа видов кол-во ценотипно верных видов % кол-во ВИДОВ, обшнх с другими фитоценозом и %

ЛЕСНОЙ 279 19,9 191 68,5 88 31,5

ЛУГОВОЙ 395 28,1 195 49,4 200 50,6

СТЕПНОЙ 356 25,4 186 52,2 170 47,8

ПОЛУПУСТЫН. 21 1,5 5 23,8 16 76,2

ПУСТЫННЫЙ 216 15,4 98 45,6 118 54,4

кал ьцепетрофил. 82 5,8 39 47,6 43 52,4

псаммофильный 70 5,0 24 Ш 46 65,7

галофильный 44 3,1 29 65,9 15 34.1

аргиллофил ьный 20 1,4 6 30,0 14 70,0

ВОДНЫЙ 211 15,0 153 72,5 58 27,5

гигрофильный 157 11,2 108 68,8 49 30,2

гидрофильный 33 2,4 24 72,7 9 22,3

гидатофильный 21 1.5 21 100 0 0

СОРНЫЙ 420 30,0 114 27,1 306 72,9

сегетальный 107 7,6 5 4,7 102 95,3

рудеральный 313 22,3 109 34,8 204 65,2

ИТОГО 1898 135,3 942 49,6 956 50,4

Следует особо отметить положение в общем спектре сорного флоро-ценотииа, виды которого составляют почти третью часть флоры Ставропольских высот (30,0%) и по этому показателю занимают первое место. Не оказывая особого влияния на естественный флорогенез, с усилением синантропного влияния на фитоценозы, сорные флороценоэлементы играют все более существенную роль в антропогенном изменении флоры. Это, с одной стороны, ведет к обогащению флор, с другой к уменьшению и исчезновению различий между отдельными естественными флорами, особенно тех территорий, которые издавна подвержены антропогенному воздействию. На этом фоне количество естественных флороценоэлемен-тов уменьшается (Иванов А.Л., 1998).

Ш-3. БИОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Биоморфологический состав флоры той или иной территории может являться показателем экологических условий её формирования. Например, во влажных тропических лесах преобладают фанерофиты, в холодных и умеренных областях - гемикриптофиты и т.д. В исследуемой флоре выделено пять биоморф по классификации К. Раункиера (таблица 3).

ТАБЛИЦА 3

БИОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ СПЕКТР ФЛОРЫ СТАВРОПОЛЬСКИХ ВЫСОТ

БИОМОРФА РЬ Сії НК К т

Кол-во видов 72 28 780 134 390

% от обш. числа 5 2 56 10 28

Как видно из приведенного спектра, в исследуемой флоре преобладают гемикриптофиты, составляющие более ее половины (780 видов, 56%). Второе место занимают терофиты и третье - криптофиты. В целом травянистые растения насчитывают 1304 вида и составляют 93% видов флоры. Деревья и кустарники насчитывают 100 видов (7%). Полукустарники и кустарнички - самая малочисленная жизненная форма - 28 видов (2%). Высокий процент терофитов объясняется большим участием во флоре сорных однолетников.

В исследуемой флоре выделены биоморфы, характеризующиеся и другими морфологическими и биологическими признаками - ритмом развития, способом питания и т.д. Это эфемеры, эфемероиды, травянистые лианы,

древесные лваны, вечнозеленые растеши, зимнезеленые растения, паразиты, полупаразиты, сапрофиты, насекомоядные растения, суккуленты.

111^4. ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Важной составной частью анализа флоры является изучение современного распространения видов и выработка определенной классификационной схемы, позволяющей выявить закономерности распределения видов, - их географические связи и, в конечном итоге, дать материал дая бота ни ко географнчесюго районирования территории и решить многие вопросы флорогенеза. Основой географического анализа является составление спектра географических элементов исследуемой флоры (Иванов A.JI., 1998).

В основу системы географических элементов флоры Ставропольски высот положена схема, предложенная H.H. Портениером (1993, 2000) и модифицированная применительно к территории Предкавказья АЛ. Ивановым (1998). Согласно этой классификации в исследуемой флоре выделено 24 географических элемента (таблица 4).

Главенствующее место в исследуемой флоре занимают бореальные геоэлементы (35,9%). Среди них преобладают европейские (19,8%) и кавказские (19,4%) геоэлементы. На втором месте стоят общеголарктические геоэдементы, составляющие 29,3% фторы. Среди них главенствующую роль играют палеарктическне (80,5). На третьем стоят древнесредиземиоморс-кие геоэлементы, составляющие 14,8%. Среди них ведущую роль играют общедр ев несред нземноморс кие (41,0), Связующие элементы составляют 153% флоры, среди них наибольший процент участия приходится на долю субкавказских (35,3). Плюрирегнолальные и адвентивные элементы игра-юг незначительную роль (соответственно 2,6% и 2,1%). По преобладающим геоэлементам флору Ставропольских высот можно характеризовать как пал еарктическо-европейско-кавказскую. Названные элементы насчитывают 527 видов и составляют 37,5% флоры.

I1I-5. АНАЛИЗ ЭНДЕМИЗМА

Анализ эндемизма дает ценный фактический материал для определения основных путей генезиса конкретных флор, являясь базой для выделения фитохорионов НИЗШИХ и высших рангов при флористическом районировании, а также при разработке вопросов охраны растений (Заверуха, 1985). Явление эндемизма является абсолютным показателем отличия какой-либо флоры от других флор (Толмачёв, 1974).

ТАБЛИЦА 4

СИСТЕМА ГЕОЭЛЕМЕНТОВ ФЛОРЫ СТАВРОПОЛЬСКИХ ВЫСОТ

№ ГЕОЭЛЕМЕНТ Кол-во %

ПЛЮРИРЕГИОНАЛЬНЫЕ

1 П люри регионал ьный 37 2,6

ОБЩЕГОЛАРКТИЧЕСКИЕ

2 Голарктический 80 5,7

3 П алеарктическ и й 331 23.6

БОРЕАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

4 Панбореальный 17 1,2

5 Евро-Сибирский 71 5.0

6 Евро-Кавказский 65 4,6

7 Европейский 100 7,1

8 Кавказский 53 3,8

Эукаеказский 17 1,2

Предкавказский 26 ¡.9

9 Эвксинсшй 14 1,0

10 По нтическо-Южносибирски П 68 4.8

11 Понтнческий 73 5,2

ДРЕВНЕСРЕДИЗЕМНОМОРСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

12 Общедрев несреднзем коморский 85 6,1

13 Западнодревнесредизем номорски й 48 3,4

14 Средиземноморс кий 15 1,1

15 Крымско-Новороссийский 6 0,4

16 В оегоч нодрсвнесредизе миоморск и й 18 1,3

17 Ир ано-Туранский 13 0,9

18 Арме но-Иранский 8 0,6

19 Туранский 14 1,0

СВЯЗУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

20 Субсредиземноморский* 61 4,3

21 Субкавказский* 76 5,4

22 Субпонтический* 31 2,2

23 СубтуранскиЙ* 47 3,3

АДВЕНТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

24 Адвентивный 30 2,1

ИТОГО 1404 100

Эндемики флоры Ставропольских высот подразделяются на следующие категории:

I. Стеноэндемикн, не выходящие за пределы изучаемой территории. Во флоре Ставропольских высот таких видов насчитывается 2:

1. Euphorbia aristata Schmalh. - узксшокальный эндемик, известный из окрестностей г, Ставрополя. Относится к среднеазиатско-кавказской секции r«/ocarpö(Rafm)Prokh., близок к субтуранскому Е. soongaricus Boiss.

2. Hieracium stauropoJitanum Juxip - узколокальный эндемик окрестностей г. Ставрополя, относящийся к секции Praealtina M.Pop, подрода Püosella. Близок к европейско-малоазиатскому И. thaumasium(Peter) Weiss

II. Эндемики Ставропольской возвышенности с ограниченными ареалами, связанными в основном со Ставропольскими высотами - субэндемики (условные эндемики) флоры изучаемого района:

1. Euphorbia normannii Schmalh.ex Lipsky - вид, известный из окрестностей г. Невинномысска (locus classicus) и г. Ставрополя. Близок к пале-арктическому Е. falcaia L. и общедревнесредиземноморскому £, acuminata Lam., а также среднеазиатскому Е. franchetii B.Fedtsch.

2. Vincetoxicum stauropolitanum Pobed. - вид, известный из двух мест: Ставропольские высоты (г. Стрижамент) и Прикалаусские высоты (г Брык, locus classicus). Относится к крымско-кавказскому ряду Albovianae Pobed., насчитывающему 5 близкородственных видов. Близок к западнокавказско-му эндемику К alboviamtm(VLi}zn.)Pobeä. и эндемику Лазистана V. raddeanum Albov. Два других вида ряда являются эндемиками Крыма.

3. Erodium stevenii Bieb. Основной ареал вида находится на Ставропольской возвышенности: Ставропольские высоты, Бешпагирские высоты, Прикалаусские высоты, отдельный участок ареала - в окрестностях г. Моздока. Близок к центральносибирскому Е. tataricum Willd. и другим сибир-ско-среднеазиатским видам - Е tibetianum Edgew. и Я síephaniamim Willd,

4. Psephellus annas Galushko - эндемик Ставропольской возвышенности, обитающий на её наивысших точках: Ставропольском плато, г. Стрижамент, хребте Недреманном, Бешпагирских высотах, Прикалаусских высотах. Близок к крымско-новороссийскому Р. í/ec/i>j£tfws(BÍeb,)C.Koch и дагестанским Р. schistosus Karjag и Р. hyme«o/«pí*s(Trautv.)Bоiss. По мнению А.И.Галушко (1979), Р. аппае является продуктом взаимного поглощения крымско-новороссийских и дагестанских предков.

Другие субэндемичные виды с более широкими ареалами в пределах Центрального Предкавказья, такие как Bromopsis gordjaginii, Iris notha, Onobrychis dielsii, Scorzonera lachnostegia, Hieracium rigidellum и другие малоинформативны для анализа, поскольку приурочить их к Ставропольскому центру видообразования не представляется возможным. Перечисленные же шесть видов связаны в своём происхождении со Ставропольской возвышенностью, а стеноэндемики - со Ставропольскими высотами и являются абсолютными показателями оригинальности изучаемой флоры, отличающими её от локальных флор Предкавказья.

Анализ родственных связей эндемичных видов флоры Ставропольских высот позволяет сделать вывод о том, что большинство из них (кроме Vincetoxicum stauropolitanum) не имеют родственных связей с кавказской флорой, а формировались на иной основе, связанной с миграцией азиатских и средиземноморско-европейских, большей частью ксерофильных видов.

ITI-6. АНАЛИЗ РЕЛИКТОВОСГИ

Реликтовые ввды флоры Ставропольских высот подразделяются на три группы: третичные (Rt), тяциальные (Rg) и ксеротерм иче окне (Rx),

Третичные реликты являются наиболее древними представителями флоры. Считается, что к числу третичных (плиоценовых) реликтов можно отнести почти все деревья и кустарники (Галушко, 1974). Для травянистых растений показателем древности является наличие не отмирающих на зиму листьев (зимнезелёность), принадлежность к примитивным семействам, систематическая обособленность. Такими видами во флоре Ставропольских высот являются Equisetum hiemale, Ophioglossum vulgatum, Polystichum aculeatum, P. setiferum, P. braunii, Asplenium ruta-muraria, A. septemtrionale, A. trichomanes, Ceterach officinarum, Polypodium vulgare, Phyllitis scolopendrium, Helleborits caucasicus, Pachyphragma macrophyllum, OrthyHa secunda, Pyrola rotundifolia, Actaea spïcata.

Инициальные реликты являются остатками флор, которые были характерны для Предкавказья в ледниковые эпохи. Часть видов являются остатками холодных и влажных эпох верхнего плиоцена. Среди них выделяются два комплекса - бореальный и кавказский.

Борезльный комплекс представлен видами, основной ареал которых находится в умеренной Евразии. Среди них выделяется группа мезофнль-ных видов, имеющих дизъюнктивный участок ареала на Ставропольских высотах и нище более на Кавказе не встречающихся. Таких видов 10: Galium uliginosum, Car ex erycetorum, Coccyganthe flos-cuculi, Campanula persici/olia, Verbascum nigrum, Calamagrostis canescens, Ranunculus auricomus, Я nemorosas, Porcellites radicata, Hesperis stbirica. Вторая группа видов имеет кроме дизъюнктивного ареала на Ставропольских высотах ещё и, обычно более обширные, участки ареалов в горах Кавказа. К ним относятся такие виды, как Thelypteris palustris, Carex depauperóla, С. lasiocarpa, С. disticha, С. panicea, Omphalodes scorpioides, Cotoneaster integerrima, Doronicum orientale Hypopitis monotropa и др.

Кавказский комплекс представлен видами, основной ареал которых находится в горной части Кавказа, а дизъюнктивный участок—на Ставропольских

высотах. Это Dryopteris caucastca, Asperula caucasica, Ammonoides caticasica, Astragalus galegiformis, Scrophularia lateriflora, Amoria lumens, Solenanthus biebersteinii, Telekia speciosa. ■

Ксеротермичеекие реликты являются остаткам» флор, характерных для Предкавказья в межледниковые засушливые эпохи. Некоторые из них имеют более значительный (верхнеплиоценовый возраст). Они подразделяются на четыре комплекса: средиземноморский, понтический, туранский и кавказский.

Средиземноморский комплекс представлен видами, ареал которых на Кавказе находится в пределах Крымско-Новороссийской флористической провинции. Это Alyssum obtus ¡folium, Crambe koktebelica, Sternbergia colchiciflora, Linum tauricum, Euphorbia petrophiía, Iberis taurica, Scabiosa micrantha, Scabiosa rotata. Crocus speciosus.

Понтический комплекс образован видами, основные ареалы которых находятся севернее Кумо-Маныческой впадины. Это Crambe pinnatifida, Alyssum rostratum, Medicago cancellata, Calóphaca wolgarica, Chamaecytisus borystenicus, Caragana mollis, Euphorbia tanaitica, Globularia punctata.

Туранский комплекс представлен небольшим количеством видов, основной ареал которых находится в Прикаспии. Это Fritillaria meleagroides, Ferula tatarica. Euphorbia praecox, Scabiosa isetensis.

Кавказский комплекс составляют виды кавказского происхождения -Euphorbia glareosa, Thymus daghestanicus (Восточный Кавказ), Vincetoxicum albovianum (Закавказье), Eremurtts spectabilis (Кавказ).

Таким образом, Ставропольские высоты являются рефугиумом, где нашли убежище остатки флор минувших геологических эпох. Наличие этого убежища и других убежищ (Иванов АЛ., 1998) с набором видов разной экологии и разного географического происхождения свидетельствует о том, что с конца третичного периода на территории Предкавказья происходила неоднократная смена мезофильных и ксерофильных флор.

ГЛАВА IV. ФЛОРИСТИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ СТАВРОПОЛЬСКИХ ВЫСОТ

В основу предлагаемого подразделения Ставропольского флористического района на подрайоны положен флористический принцип, построенный на основе учёта особенностей флоры каждого подрайона, а именно наличии в составе флористических комплексов специфических видов, аре-

алы которых не выходят за границы подрайонов, наличии редких видов на данной территории, особенно эндемиков, субэндемиков и реликтов. Учитываются также орографические границы и границы распространения основных типов растительности. В пределах изучаемой территории выделяются три флористических подрайона; Ставропольский (СТВР), Стрижа-ментский (СТРЖ) и Недреманный (НДРМ). Схема флористического районирования СФР приведена на рисунке 1.

Сравнительная характеристика флористических подрайонов Ставропольского флористического района приведена в таблице 5. Из неё видно, что степень флористического своеобразия выделяемых подрайонов неодинакова, Наиболее флористически богатыми и оригинальными являются Ставропольский и Стрижаментский подрайоны, содержащие большое количество

видов, характеризующих оригинальность флористических комплексов.

_____

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФЛОРИСТИЧЕСКИХ ПОДРАЙОНОВ СТАВРОПОЛЬСКОГО ФЛОРИСТИЧЕСКОГО РАЙОНА

количество видов

№ подрайон всего ре листов не ВЫХОДЯЩИХ

видоп эидемнков супчнлеиикон & Кї ІСх эя пределы района

1 СТВР 1316 2 2 15 32 16 62

2 СТРЖ 1325 1 3 19 24 18 68

НДРМ 1257 - 2 7 14 16 14

общее число видов для всех подрайонов 1234

На основе математической обработки флористических списков {расчёт коэффициентов сходства Жаккара и Сёренсена-Чекановского) и построения дендрита сделан вывод о том, что наибольшим сходством обладают флористические комплексы Ставропольского и Стрижаментского подрайонов, и почти наполовину от последнего отличается флора Недреманного подрайона.

ГЛАВА V. ВОПРОСЫ ФЛОРОГЕНЕЗА

Главным итогом изучения любой флоры является решение вопросов флорогенетического характера. Флора Ставропольских высот, имеющая в своём составе реликтовые виды, является носителем информации об изменениях физико-географической среды (рельефа, климата, субстрата) не только на непосредственно изучаемой территории, но также и о глобальных

, границы мюгау подрано ними

граница между Ставропольским н Л мГ!н< 1сю>- Неинн мпмыо ским флорпстнчсскнмя районами

СТВР

■л*

0? " -V

НДРМ

меловые хребты и края

плато •в. вершины

О водоёмы

населённые пункты -X реки и каналы

Рис. 1. Подрайоны флоры Ставропольского флористического района: СТВР - Ставропольский СТРЖ - Стрижаментский; НДРМ - Недреманный

изменениях, происходивших на территории Голарктики и открывавших пути и возможности для миграции видов. Современную дизъюнкцию реликтов мы понимаем как явление историческое, свидетельствующее о том, что ареалы этих видов первоначально были сплошными и соответствовали тем физико-географическим условиям, которые периодически менялись, начиная с верхнего плиоцена, на Кавказе в целом и в прилегающих к нему областях. С изменениями этой среды возникла и дизъюнкция ареалов. Смена на протяжении геологического времени холодных и влажных периодов на тёплые и сухие приводили к появлению миграционных потоков флористических элементов и комплексов из прилегающих и отдалённых территорий, изменению количественного и качественного состава флоры наиболее возвышенных участков в целом равнинной территории Предкавказья, а именно флоры Ставропольских высот. Для изучаемого региона нами принимается предложенная А.Л.Нвановым (1998) мнграционно-изо-ляционная модель флорогенеза.

Ставропольская возвышенность, частью которой являются Ставропольские высоты, является вндообразовательным центром, в котором формировались виды, являющиеся в настоящее время эндемиками этой территории, Этот центр значительно более молодой по сравнению с кавказским центром п генетически с ним не связан. Об этом свидетельствует тот факт, что подавляющее большинство эндемичных видов Ставропольской возвышенности не имеют родственных связей с высокогорной флорой Кавказа, они формировались на иной основе, а именно на древнесредиземномор-ской ксерофильной или гемиксерофильной.

Тот факт, что эндемичное ядро составляют ксерофильные и гемиксе-рофильные виды, свидетельствует о раннем, предположительно верхнеплиоценовом обособлении анцестральных форм в палеорефугиуме, которым и является изучаемый регион, ставший впоследствии вндообразовательным центром.

Как следует из анализа ареалов реликтовых видов, они проникали на Ставропольские высоты в позднеплиоценово-голоценовый промежуток времени с разных направлений. Ксеротсрмические с четырёх Направлений: средиземноморские с востока через Крымско-Новороссийский регион; кавказские и закавказские с юга; восточно-кавказские и туранские с востока; понтические и по нтиче с ко южносиб ирс кие с севера. Что же касается шяциальных реликтов, то все они проникали в регион с юга, через Кавказ, включая не только кавказские элементы, но и бореальные и европейские, поскольку прямого пути миграции через Ергеня - Ставропольскую

возвышенность - Пятигорье не существовало, в ледниковые периоды здесь отсутствовала соответствующая экологическая обстановка. Бореальные и европейские мезофильные элементы попали на Кавказ ещё в плиоцене через Эгеиду и вместе с кавказскими элементами в периоды горных оледенений мигрировали на изучаемую территорию (Иванов А.Л., 1998). Здесь следует отметить, что некоторые третичные реликты мигрировали на Ставропольские высоты в периоды четвертичных оледенения, в связи с чем они носят двойной статус - третичные и гляциальные.

Наиболее логичным следует предположить путь проникновения такого рода флористических элементов через наиболее возвышенные и наиболее мезофильные районы Предкавказья, а именно через лакколиты Кав-минвод и Воровскоиесские высоты. Однако некоторые гляциальные реликты, а именно Erythronium caucasicum, Helleborus caucasicus, Anemonoides caucasica, Solenanthus biebersteinii, Scrophularia lateriflora там отсутствуют, хотя для их нахождения имеются подходящие экологические условия и эти орографические единицы также являются рефугиумами. Это заставляет делать предположение о наличии самостоятельного пути проникновения кавказских геоэлементов (преимущественно западнокавказских) через предкавказские возвышенности левобережья Кубани на Ставропольские высоты. Требует объяснения еще одна флористическая аномалия: существование в пределах Кавказа только на Ставропольских высотах реликтовых ареалов Galium uliginosum, Carex erycetorum, Coccyganlhe flos-citculi, Campanula persicifolia, Verbascum nigrum, Calamagrostis canescens, Ranunculus auricomus, R. nemorosus, Porcellites radicata, Hesperis sibirica. Одним из допущений такого явления может служить предположение о существовании раннеголоценового миграционного потока мезофильных элементов на территорию Центрального Предкавказья с севера.

В историческое время изменения во флоре связаны с деятельностью человека и особенно интенсифицировались с развитием промышленности, усилением техногенных процессов, землепользования, урбанизации и тд. Деятельность человека приводит не только к уничтожению значительной части растительного покрова путём распашки под сельскохозяйственные угодья, но также к уничтожению в естественных фигоценозах отдельных видов растений, имеющих ограниченное распространение, относящихся к категории исчезающих (сбор на букеты, заготовка лекарственного сырья, террасирование и лесоразведение в рефугиумах ксерофильной флоры и т.д.). С другой стороны антропогенное воздействие приводит к обогащению флоры за сч&т адвентивных видов, которые иногда доминируют на нарушенных местообитаниях.

ГЛАВА VI. ВОПРОСЫ ФИТОСОЗОЛОГИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕНОФОНДА ФЛОРЫ СТАВРОПОЛЬСКИХ высот

Флора Ставропольских высот отличается достаточно высокой степенью оригинальности, которая заключается в наличии в е€ составе эндемичных, субэндемичных и реликтовых видов. Это явление характерно для рефуги-умов и видообразовательных центров, к которым кроме Ставропольских высот в Предкавказье относится ещё и район лакколитов Кавказских Минеральных Вод, выделяемый в особый флористический район (Галушко, 1978; Иванов А.Л., 1998). Это связано с особенностями физико-географической среды и хронологическими изменениями в процессе флорогенеза. Генофонд флоры изучаемого региона формировался в процессе длительной эволюции и в настоящее время подвержен антропогенному прессу, выражающемуся в нарушении местообитаний видов и исчезновению локальных популяций.

VI-1. ПРОБЛЕМЫ ОХРАНЫ РАСТЕНИЙ

Сохранение генетического фонда флоры, особенно региональной, имеет исключительно важное значение. Исчезновение биологических видов, в том числе и видов растений, является естественным процессом, протекающим за достаточно длительный промежуток времени. Угасающие виды, исчезающие по естественным причинам, есть и во флоре Ставропольских высот. К ним относятся, например, Giobularia punctata, Calophaca wolgarica, Medicago cancellated Lythrum thesioides, Hordelymns europaeus и некоторые другие. Процесс естественного исчезновения видов в значительной степени ускоряется антропогенным воздействием, и исчезают не только угасающие виды, наиболее чувствительные к усилению антропогенного пресса, но и виды, экологически более пластичные, находящиеся на эволюционной вершине своего развития. Основной причиной исчезновения видов является антропогенное воздействие, а именно нарушения местообитаний видов - распашка степей и лугов, вырубка лесов, разработка карьеров, строительство дорог и т.д.

Охрана растений на территории Ставропольского края регламентируется Красной книгой Ставропольского края (2002), в которую занесено 303 вида сосудистых растений, их них 137 имеют ареалы или их части на Ставропольских высотах. Нами этот список пополнен ещё 29 видами, которые

также нуждаются в региональной охране как редкие и исчезающие, наиболее чувствительные к изменению окружающей среды. Это Matteuccia strtíthiopierisfL.yiod.) Polystichum ¿лзы/i//(Sperm.) Fee, But omits umbeilatits L, Stipapontica P.Smim., Dactylorhha /Ьепса(ВіеЬ.ех Willd.)Soo, Silene dichotoma Ehrh., Silene pendula L,, Clematis ¡athyr¡folia Bess.ex Reichenb., Ranunculus nemorosas DC., Alyssum rostratwn Stev., Rosa caesia Smith, Chamaecytisus ¿o?>'j/e^/aíí(Grun)Klaskova, Chamaecytisus ///)JtWi7«w:(V.Krecz.)Klaskova, Astragalus galegiformis L,, Astragalus bungeanus Boiss., Astragalus pseudotataricvs Boriss., Onobrychis <A'e/jw(Sirj.)Vass., Geranium bohemicum L., Ferula tatarica Fisch.ex Spreng., Macroselinum /шУо/ш»(ВІеЬ.) Schur, Vinccloxicum alboviamim(Kusn .)P obed,, Scrophularia lateriflora Trautv., Diphelipaea coccí «ea(Bieb.)Noco Is on, Scabiosa rotata Bieb., Scab ios a micrantha Desf,, Telekia spec/oia(Schreb.)Baumg,, Leucanthemum vraMí fe ш//(S с h. В і p.) Pouzar, Podospermum lachnostegium Woronow, Hkracium maschukeme Litv.et Zahn, Для каждого віща определены категория охраны, статус, отражающий состояние природных популяций, дана краткая морфологическая характеристика, распространение, экология и биология, лимитирующие факторы.

Одним из важнейших и наиболее эффективных способов охраны редких видов растений является их сохранение в естественных местах обитания путём полного или частичного изъятия определённых территорий из хозяйственной деятельности и придания им статуса охраняемых. На Ставропольских высотах нет охраняемых территорий со статусом заповедника Особо охраняемые природные территории имеют статус заказника. Самым крупным из них является комплексный заказник Русский лес (западный склон Ставропольской горы). Ботаническими заказниками объявлены следующие территории: Солдатская и Малая поляны на г. Сгрижамент; Шалева поляна (урочище Кустики, восточная опушка Русского леса на Ставропольском плато); Беспутская поляна (западный отлог Ставропольской горы); Бучинская поляна (7 км западнее Ставрополя); Новомарьевская поляна (7 км северо-западнее Ставрополя); Вишневая поляна (западный выступ СтавропатьскоЙ горы). Озёра Вшивое и Кравцово являются гидрологическими заказниками. Почвенный заказник организован на западной окраине г. Ставрополя, ще сохраняется участок кепахакной естественной степи (Красная книга Ставропольского края, 2002).

Исследователями флоры Ставрополья предлагались к охране и другие территории, содержащие оригинальные флористические комплексы, составляющие естественные растительные сообщества: г. Недреманная, г. Сгрижамент (Дзыбов, Танфильев, 1986), лес Тёмный (гора Стрижамент), Лопатин

лес (гора Недреманная), лес Круглый (территория Ставропольского ботанического сада) (Скрипчпнский, 1988). В настоящее время в стадии решения находится вопрос об организации государственного заповедника, включающего г. Стрижамент и хребет Недреманный.

VI-2. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕНОФОНДА

В состав флоры Ставропольских высот входит большое количество видов растений, обладающих теми или ннымн полезными свойствами. Это лекарственные, кормовые, пищевые, декоративные, медоносные и другие растения. Всего во флоре изучаемого района насчитывается 738 видов, обладающих теми или иными полезными свойствами. Составлены списки видов по указанным категориям, приводится описание полезных свойств.

ВЫВОДЫ

1. Флора Ставропольских высот насчитывает 1404 вида сосудистых растении, относящихся к 560 родам и 121 семейству. Она богаче прилегающих флор равнинных территорий и некоторых отдалённых, Состав таксонов высшего ранга отличается от типичного для флор Голарктики отсутствием представителей отдела Lycopodiophyta,

2. Спектр крупнейших семейств соответствует закономерностям, присущим спектрам средиземноморских флор, отличаясь положением на втором месте семейства Роасеае (а не Fabaceae) и богато представленным семейством Сурегасеае, которое в средиземноморских спектрах не входит в первую десятку крупнейших семейств. В систематическом отношении флора характеризуется достаточно высокой степенью гетерогенности и специфическими чертами: высокой видовой насыщенностью, большим процентом участия крупнейших и крупных семейств, высоким процентом монотипных семейств, невысоким родовым коэффициентом. Около трети видов флоры являются экологически пластичными, не обладают строгой ценотической приуроченностью. Среди биоморф в исследуемой флоре преобладают гемик-риптофиты. По преобладающим геоэлементам флору Ставропольских высот можно характеризовать как палеаркгическо-европейско-кавказс кую.

3. Абсолютным показателем оригинальности изучаемой флоры, отличающим её от локальных флор Предкавказья, является наличие в еб составе двух стеноэндемиков и четырёх условных эндемиков. Ставропольские

высоты являются рефугиумом, где нашли убежище остатки флор минувших геологических эпох, большей частью плейстоценовых гляциалов и интертляциалов.

4. Исследуемая флора включает три флористических комплекса, территориально приуроченных к орографическим структурам гор-останцов, что позволило провести дробное флористическое районирование с выделением трёх подрайонов.

5. Большинство эндемичных видов флоры Ставропольских высот не имеют родственных связей с кавказской флорой, а формировались на иной основе, связанной с миграцией азиатских и среднземноморскоевропенс-ких, большей частью ксерофилышх элементов. Ставропольская возвышенность, частью которой являются Ставропольские высоты, является видо-образовагельным центром, в котором формировались виды, являющиеся в настоящее время эндемиками этой территории. Этот центр значительно более молодой по сравнению с кавказским центром (центрами) и генетически с ним не связан.

6. В красную книгу Ставропольского края занесено 137 видов сосудистых растений (из 303), входящих в состав флоры Ставропольских высот. Нами для региональной охраны предлагается ещё 29 видов как редких и исчезающих, наиболее чувствительных к изменению окружающей среды.

7. Генофонд полезных растений флоры Ставропольских высот представлен лекарственными, кормовыми, пищевыми, медоносными и декоративными видами и насчитывает 738 видов.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Иванов A.A. Анализ представителей семейства Orchidaceae Juss. Ставропольского края // Окружающая среда и человек. Материалы научно-методической студенческой конференции, вып. 7. Ставрополь, 1998.-С, 127-128.

2 Иванов A.A. К вопросу об оригинальности флоры Ставропольского района // Материалы Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов», вып. 4. М.: Изд-во Московского ун-та, 2000. -С. 29.

3. Иванов A.A. Эндемичные и реликтовые виды флоры Ставропольской возвышенности // Тезисы докладов VIII Всероссийской научной конференции «Экология и проблемы защиты окружающей среды». Красноярск, 2001.-С. 98.

4. Иванов A.A. К вопросу о флористическом районировании Ставропольских высот //Вестник СГУ, вып. 28,2001.-0.192-195.

5. Иванов A.A. Флора Ставропольских высот и её анализ // Вестник Ставропольского государственного университета, выл, 31,2002.-0.68-72.

6. Флористические реликтовые комплексы Ставропольских высот, их экология и проблемы охраны // Проблемы развития биологии и экологии на Северном Кавказе. Материалы научной конференции «Университетская наука-региону». Ставрополь, 2003.-С. 28-31.

7. Иванов A.A. К географическому анализу ареалов реликтовых видов флоры Ставропольских высот // Вторая всероссийская научная телеконференция «Современная биогеография». Москва-Ставрополь, 2003. (Internet-публикация: http://conf.stavsu.ru/conf.). -3 с.

Изд. лиц.серия ИД №05975 от 03.10.2001 Подписано в печать 19.01.2004 Формат 60x84 1/16 Усл.печ.л. 1,45 Уч.-изд. л. 1,15

Бумага офсетная Тираж ЮОэкз. Заказ 299

Отпечатано в Издательско-пол»графическом комплексе Ставропольского государственного университета. 355009, Ставрополь, ул.Пушкина, 1.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Иванов, Артём Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. Физико-географическая характеристика Ставропольских высот.

ГЛАВА II. История изучения флоры Ставропольских высот.

ГЛАВА III. Анализ флоры Ставропольских высот.

III-1. Систематический анализ.

III-2. Эколого-ценотический анализ.

III-3. Биоморфологический анализ.

III-4. Географический анализ.

III-5. Анализ эндемизма.

III-6. Анализ реликтовости.

ГЛАВА IV. Флористическое районирование Ставропольских высот.

ГЛАВА V. Вопросы флорогенеза.

ГЛАВА VI. Вопросы фитосозологии и перспективы использования генофонда флоры Ставропольских высот.

VI-1. Проблемы охраны растений.

VI-2. Перспективы использования генофонда.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Флора Ставропольских высот и её анализ"

Актуальность исследования. В настоящее время одной из актуальнейших проблем является изучение и сохранение биоразнообразия. Россия ратифицировала Конвенцию о биологическом разнообразии в 1995 г., взяв на себя ответственность за сохранение живой природы на 1/8 части суши нашей планеты. Всестороннее изучение региональных флор приобретает всё большее значение в связи с реализацией решения этой проблемы. Инвентаризация и анализ флоры той или иной территории позволяют выявить индивидуальные флористические особенности, восстановить историю формирования флоры и тенденции изменения. Это является основой рационального использования растительных ресурсов и организации охраны редких и исчезающих видов растений (Иванов A.A., 2002).

Ставропольские высоты являются естественной физико-географической единицей с оригинальной и богатой флорой, издавна привлекавшей внимание ботаников. Эта территория, не смотря на относительно небольшие размеры, является носителем богатого генофонда и во флористическом отношении является островом, где в географической изоляции находятся многие реликтовые виды, остатки флор минувших геологических эпох. Однако современной сводки по флоре этого региона нет, также отсутствует критический анализ флоры и данные о её значении для решения вопросов флорогенеза Центрального Предкавказья и прилегающих территорий.

Цель и задачи исследования. Исходя из вышесказанного была поставлена цель инвентаризации и всестороннего изучения флоры Ставропольских высот.

В ходе исследования решались следующие задачи:

1. Составление конспекта флоры Ставропольских высот.

2. Проведение всестороннего анализа флоры - систематического, эколого-ценотического, биоморфологического и хорологического.

3. Выявление эндемичных и субэндемичных видов, установление их родственных связей.

4. Осуществление дробного флористического районирования.

5. Решение вопросов флорогенетического характера об этапах и путях эволюции флоры.

6. Выявление видов, подлежащих охране.

7. Определение генофонда полезных видов растений.

Объект и методы исследования. Объектом исследования явилась флора Ставропольских высот. Работа выполнена на основе полевых экспедиционных исследований 1998-2004 годов в регионе. В результате исследований собран обширный гербарный материал. Для составления конспекта флоры обработаны гербарные фонды Ставропольского государственного университета, Ставропольского ботанического сада, Ставропольского краеведческого музея. Особенности флоры устанавливались путем всестороннего анализа ее компонентов. Научно-теоретической основой работы является монотипическая концепция вида. Латинские названия приводятся в соответствии с последней сводкой С.К.Черепанова (1995) кроме названий некоторых таксонов в ранге рода, принятых во "Флоре Северного Кавказа" (Галушко, 1978-1980).

Научная новизна. Впервые приводится полный список видов флоры Ставропольских высот как естественной физико-географической единицы, дается ее анализ, устанавливаются флорогенетические связи с другими флорами Гол арктики.

Основные защищаемые положения.

1. Конспект флоры сосудистых растений Ставропольских высот, насчитывающий 1404 видов, являющийся наиболее полной региональной флористической сводкой.

2. Результаты всестороннего флористического анализа.

3. Результаты флористического районирования с выделением трёх подрайонов.

4. Особенности исторического развития флоры района.

5. Список растений, нуждающихся в региональной охране. Теоретическая и практическая ценность работы. Полученные данные позволяют расширить представление о роли орографических элементов в формировании флористических рефугиумов, позволяющих сохранять на относительно небольшой территории виды самого разного происхождения, а также о времени и путях .миграции различных флористических элементов. Выявлены виды, перспективные для хозяйственного использования - лекарственные, пищевые, кормовые, декоративные, а также виды, подлежащие региональной охране.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научных студенческих конференциях СГУ: "Экологические проблемы Ставропольского края и сопредельных территорий" (Ставрополь, 1997, 1998, 1999,

2000), "Окружающая среда и человек" (Ставрополь, 1998), на Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ло-моносов-2000» (Москва, 2000), Всероссийской научной студенческой конференции "Экология и проблемы защиты окружающей среды" (Красноярск,

2001), научной конференции "Проблемы развития биологии и экологии на Северном Кавказе" (Ставрополь, 2003), Второй всероссийской научной телеконференции "Современная биогеография" (Москва-Ставрополь, 2003). По результатам исследования опубликовано 7 научных работ, из них 3 статьи и 4 тезисов докладов.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы, включающего 246 наименований, из них 24 на иностранных языках. Основной текст изложен на 108 страницах машинописного

Заключение Диссертация по теме "Ботаника", Иванов, Артём Александрович

ВЫВОДЫ

1. Флора Ставропольских высот насчитывает 1404 вида сосудистых растений, относящихся к 560 родам и 121 семейству. Она богаче прилегающих флор равнинных территорий< и некоторых отдалённых. Состав таксонов высшего ранга отличается от типичного для флор Голарктики отсутствием представителей отдела Lycopodiophyta.

2. Спектр крупнейших семейств соответствует закономерностям, присущим спектрам средиземноморских флор, отличаясь положением на втором месте семейства Роасеае (а н& РаЬасеае) и богато представленным семейством Сурегасеае, которое в средиземноморских спектрах не входит в первую десятку крупнейших семейств. В систематическом отношении флора; характеризуется достаточно высокой степенью гетерогенности и специфическими чертами: высокой видовой насыщенностью, большим процентом участия крупнейших и крупных семейств, высоким процентом монотипных семейств, высоким родовым коэффициентом. Около трети видов флоры являются экологически пластичными, не обладают строгой ценотиче-ской приуроченностью. Среди биоморф в исследуемой флоре преобладают гемикриптофиты. По преобладающим геоэлементам флору Ставропольских высот можно характеризовать как палеарктическо-европейско-кавказскую:

3; Абсолютным показателем оригинальности изучаемой флоры, отличающим её от локальных флор Предкавказья, является наличие в её составе двух стеноэндемиков: и четырёх условных эндемиков. Ставропольские высоты являются рефугиумом, где нашли убежище остатки флор минувших геологических эпох, большей частью плейстоценовых гляциалов и интергля-циалов.

4. Исследуемая флора включает три флористических комплекса, территориально приуроченных к орографическим структурам гор-останцов, что позволило провести дробное флористическое районирование с выделением трёх подрайонов.

5. Большинство эндемичных видов флоры Ставропольских высот не имеют родственных связей с кавказской флорой, а формировались на иной основе, связанной с миграцией азиатских и средиземноморско-европейских, большей частью ксерофильных элементов. Ставропольская возвышенность, частью которой являются Ставропольские высоты, является видо-образовательным центром, в котором формировались виды, являющиеся в настоящее время эндемиками этой территории. Этот центр значительно более молодой по сравнению с кавказским центром и генетически с ним не связан.

6. В красную книгу Ставропольского края занесено 137 видов сосудистых растений (из 303), входящих в состав флоры Ставропольских высот. Нами этот список пополнен ещё 29 видами, которые нуждаются в региональной охране как редкие и исчезающие, наиболее чувствительные к изменению окружающей среды.

7. Генофонд полезных растений флоры Ставропольских высот представлен лекарственными, кормовыми, пищевыми, медоносными и декоративными видами и насчитывает 738 видов.