Структура и динамика растительного покрова экотонов природно-технических водоемов Среднего Поволжья - Автореферат

Структура и динамика растительного покрова экотонов природно-технических водоемов Среднего Поволжья Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наукРабота выполнена на кафедре ботаники ГОУ ВПО «Самарский государственный педагогический университет» (г. Самара) и в лаборатории мониторинга биоразнообразия Института экологии Волжского бассейна РАН (г. НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ: член-корреспондент РАН, доктор биологических наук, профессор Розенберг Геннадий Самуилович ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: член-корреспондент РАН, доктор биологических наук, профессор Жиров Владимир Константинович; Защита состоится 22 апреля 2008 г. в 1100 часов на заседании диссертационного совета Д 002.251.01 при Институте экологии Волжского бассейна РАН по адресу: 445003, Самарская обл., г.В задачи работы входило: 1) разработать принципы изучения экотонных экосистем; 2) дать теоретическое обоснование структурно-функциональной модели прибрежно-водного экотона; 3) оценить современное состояние и динамику растительного покрова экотонов искусственных водоемов в условиях лесостепного и степного Поволжья; 4) охарактеризовать основные ландшафтообразующие факторы экосистем и их изменчивость при антропогенном воздействии; 5) представить прогностическую модель стратегий развития природно-технических водоемов. Материалы диссертации представлены на XI съезде Русского Ботанического общества РАН (Барнаул, 2002), IX съезде гидробиологического общества РАН (Тольятти, 2006), III-IV Международных симпозиумах «Степи Северной Евразии» (Оренбург, 2003, 2006), Международных научных конференциях: «Малые реки: современное экологическое состояние, актуальные проблемы», «Заповедное дело России: принципы, проблемы, приоритеты», «Экологические проблемы бассейнов крупных рек-3», «Природное наследие России: изучение, мониторинг, охрана» (Тольятти, 2001-2004); «Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий» (Оренбург, 2001, 2003); «Биоресурсы и биоразнообразие экосистем Поволжья: прошлое, настоящее, будущее», «Ботанические исследования в Поволжье и на Урале» (Саратов, 2005, 2006); II-V Всероссийских конференциях по прибрежно-водным растениям, VI Всероссийской школе-конференции по водным макрофитам «Гидроботаника-2005» (Борок, 1988; Петрозаводск, 1993; Борок, 1995-2005), Любищевских чтениях «Современные проблемы эволюции» (Ульяновск, 2007); Международной научно-практической конференции «Экология биосистем: проблемы изучения, индикации и прогнозирования» (Астрахань, 2007), Международной научно-технической конференции «Синергетика природных, технических и социально-экономических систем» (Тольятти, 2007); региональной конференции «Актуальные проблемы Волжского бассейна» (Тольятти, 2007); на заседаниях Самарского отделения Русского ботанического и Всероссийского гидробиологического обществ РАН. В работе рассматриваются природные и антропогенно-обусловленные изменения экосистем, проявившиеся за период с 1986 по 2007 гг. Всего изучено 172 водоема, из которых одно среднее - Кутулукское, 3 небольших - Кондурчинское, Черновское, Ветлянское, 8 малых водохранилищ и 28 прудов служили объектами долговременного мониторинга. Критерием выделения экотонов в природе является не столько растительность, сколько сопряженный контакт смежных участков, испытывающих частое стрессовое воздействие экологических факторов на среду. Условные обозначения: 1). амфибиальный блок прямого контакта воды и суши с инстантной (немедленной) динамикой: водная растительность с доминированием гидрофитов; воздушно-водная растительность с доминированием гелофитов; 2). блок с флуктуационной динамикой и доминированием гигрогелофитов; 3) блок с дистантной (запаздывающей) динамикой и доминированием гигрофитов; 4) маргинальный блок с дистантной динамикой и доминированием гигромезофитов и мезофитов; 5) аквальный блок с дистантной динамикой и водной растительностью.Фундаментальная концепция прибрежно-водных экотонов базируется на принципах: сопряженности, системности, динамичности и разнообразия. Морфофункциональная адаптация прибрежно-водных растений к резким изменениям условий обводнения на основе замещения и сменодоминантности обеспечивает быструю сменяемость фитоценозов в различные годы в зависимости от уровневого режима, что наиболее полно проявляется в экосистемах, находящихся на стадии динамического равновесия. В становлении, развитии и функционировании неравновесных экотонных экосистем, кроме гидрорежима, как ведущего фактора, определяющими являются происхождение водоемов, геоэкологические условия, особенности управления и использования, то есть коэволюция, как совместная эволюция разных экологических режимов, обусловленных природными и хозяйственными особенностями природно-технических экосистем. Флора не однородна по отношению к водной среде и влажности грунта, температуре, освещенности и трофности, при этом заметно преобладают гигрофиты - 101 вид (35%), мезотермы - 167 (57,7%), гелиофиты - 228 (79%) и мезотрофы - 209 видов (72,3%).