Биологические особенности видов семейства Leguminosae Juss. разного уровня инвазивности

• Автор: Ткачева, Екатерина Васильевна
• Шифр специальности: 03.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 175 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
страницы
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СРАВНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА АДВЕНТИВНЫХ ВИДОВ (НА ПРИМЕРЕ СЕМЕЙСТВА LEGUMINOSAE JUSS.)

1.1 Терминология

1.2 Обзор и анализ гипотез успешности инвазионных видов

1.3 Сравнительный анализ адвентивных видов семейства 17-34 Leguminosae в европейской части России

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

ГЛАВА 3. LUPINUS POLYPHYLLUS LINDL.

3.1 Вторичный ареал L. polyphyllus в Средней России

3.2 Рост и развитие L. polyphyllus

3.3 Биология цветения
3.4 Семенное и вегетативное размножение
3.5 Практическое применение L. polyphyllus
3.6 Заключение 82-83 ГЛАВА 4. GALEGA ORIENTALIS LAM.
4.1 Вторичный ареал G. orientalis в Средней России
4.2 Рост и развитие G. orientalis
4.3 Биология цветения
4.4 Семенное и вегетативное размножение
4.5 Практическое применение G. orientalis
4.6 Заключение 118-119 ГЛАВА 5. ROBJNIA PSEUDOACACIA L.
5.1 Вторичный ареал R. pseudoacacia в Средней России
5.2 Биология цветения
5.3 Семенное и вегетативное размножение R. pseudoacacia
5.4 Практическое применение
5.5 Заключение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Актуальность исследования. Проблема распространения чужеродных (адвентивных, заносных) видов - одна из главных угроз биологическому разнообразию в Европе. Этой проблеме посвящено большое число как отдельных публикаций, так и монографий (Ру5ек е[ а1., 2009; ЬатЬйоп е! а1., 2008; Виноградова и др., 2010). Широкое распространение чужеродных видов повлекло за собой появление большого числа гипотез, имеющих целью объяснить успешность такого расселения, однако многие из них должным образом не подтверждены.
Спектр использования бобовых в человеческой деятельности весьма широк: зернобобовые пищевые культуры, технические, кормовые культуры, декоративные растения, виды, используемые в лесном хозяйстве. Часть видов успешно приспособилась к условиям новой родины и стала внедряться в естественные фитоценозы. Семейство Гипнпояае .ГиБЯ. по числу чужеродных видов занимает в Европе четвёртое место: 323 вида, из которых 181 натурализуется (ЬашЬйоп е! а1., 2008). В Средней России это семейство по доле заносных видов (7%) стоит на пятом месте.
Цель настоящего исследования - изучение биологических особенностей заносных растений семейства [диттоБас, выявление векторов их проникновения и прогнозирование возможности расселения в Средней России.
Для достижения цели поставлены задачи:
1. Выявить биологические особенности (морфологические, морфометрические признаки, семенная продуктивность и т.д.) модельных видов.
2. Определить внутрипопуляционное разнообразие исследуемых видов во вторичном ареале.
3. Спрогнозировать дальнейшее расселение видов семейства бобовых на территории Средней России.
4. Оценить степень влияния биологических признаков на способность видов к расширению вторичного ареала и внедрению в естественные фитоценозы.
5. Установить возможность оптимизации процесса сбора полевого материала при исследовании инвазионных видов.
Научная новизна и теоретическая значимость работы
Проведён сравнительный анализ адвентивных видов семейства Ьеципнпозае в различных регионах Средней России. Выявлены тренды изменения флорогенетических и инвазионных статусов 26 видов семейства Бобовых. Дана оценка семенной

продуктивности и способности к вегетативному размножению наиболее агрессивных инвазионных видов. Сделано описание систем генеративных побегов и изучена биология цветения модельных видов. Выявлены дополнительные таксономические признаки (строение устьичного аппарата, структурные особенности цветка, форма и размер пыльцевых зёрен и др.).
Проведена сравнительная оценка влияния биологических признаков на инвазионный потенциал растений. Приведены доказательства в поддержку гипотезы увеличивающейся конкурентоспособности видов во вторичном ареале (Е1СА) и гипотезы «давления диаспор»; в формулировку последней внесены некоторые коррективы.
Практическая значимость
Уточнен инвазионный статус 79 видов и составлены таблица и карты ареалов, позволяющие прогнозировать дальнейшее расселение чужеродных видов во вторичном ареале. Результаты работы следует использовать для долгосрочного контроля расселения опасных и потенциально опасных чужеродных видов.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Исследуемые объекты — Lupinus polyphyllus, Galega orientalis и Robinia pseudoacacia, занесённые в список 100 наиболее опасных чужеродных видов Средней России (Виноградова и др., 2010). Для проверки гипотезы о конкурентном превосходстве инвазионных видов (Evolution of Increased Compétitive Ability - EICA) и гипотезы давления диаспор (Propagule Pressure Hypothesis) предпринята попытка выявить признаки, способствующие реализации инвазионного потенциала. В связи с этим проведено сравнение биоморфологических признаков: а) инвазионных видов и ненатурализующихся близкородственных видов (табл.2), б) растений из популяций естественного и вторичного ареала и в) растений из популяций различной степени натурализации.
Проанализировано: для Lupinus polyphyllus 5 локальных популяций в Смоленской и 3 - в Москве и Московской обл.; для Galega orientalis 5 локальных популяций в Смоленской обл., 1 локальная популяция в Москве (ГБС РАН) и 1 популяция из естественного ареала (Карачаево-Черкессия); для Robinia pseudoacacia 2 локальных популяции в Москве и Московской обл., и 9 локальных популяций в Словакии, характеризовавшихся различным уровнем инвазивности. Поскольку не всегда была известна история интродукции и длительность дичания большинства популяций, для сравнительного анализа отобрали те, для которых удалось с достаточной степенью точности установить происхождение и период натурализации. В каждой популяции закладывалось по 5-10 площадок для определения морфометрических параметров, семенной продуктивности. Помимо этого, в анализ включены отдельные образцы Robinia pseudoacacia из Москвы (территория института физиологии растений РАН, сад непрерывного цветения ГБС РАН), Турции, Марокко, а также образцы Robinia х ambigua из Астрахани и Словакии (г. Нитра, г. Комарно). Исследования велись с 2008 по 2011 гг.
Таблица 2. Объекты исследования
Инвазионные виды Культивируемые ненатурализующиеся близкородственные виды
Lupinus polyphyllus 1) Lupinus angustifolius L. 2) Садовая форма L. polyphyllus с бордовым венчиком, выделяемая в качестве самостоятельного вида L. х regalis Bergmans = L. arboreus Sims, x L. polyphyllus
Galega orientalis Galega officinalis L.
Robinia pseudoacacia Robinia x ambigua Poir. = R. pseudoacacia x R. viscosa Vent.