Эколого-географическая дифференциация генетической и фенотипической структуры суходольных и смежных болотных популяций Pinus sylvestris L. в Западной Сибири и Среднем Зауралье

• Автор: Черепанова, Ольга Евгеньевна
• Шифр специальности: 06.03.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 184 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Глава 2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНОВ И ОБЪЕКТОВ

ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. История формирования ареала Pinus sylvestris L. в Западной Сибири и Среднем Зауралье в голоцене

2.2. Классификация, ординация и схема типов сосновых лесов на суходолах и болотах

2.3. Климат

2.3.1. Климатические и почвенно-гидрологические условия

сосновых лесов

Рельеф
Климат
Почвы
Глава 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Схема размещения объектов исследования по подзонам
3.2. Методы исследования
Глава 4. ГРАДИЕНТНЫЙ АНАЛИЗ ФАКТОРОВ СРЕДЫ СУХОДОЛОВ И СМЕЖНЫХ БОЛОТ
4.1. Средняя тайга Западной Сибири
4.2. Южная тайга Среднего Зауралья
4.3. Предлесостепь Западной Сибири
Глава 5. ФЕНОЛОГИЧЕСКАЯ РЕПРОДУКТИВНАЯ ИЗОЛЯЦИЯ
ПОПУЛЯЦИЙ Р. SYL VESTRIS L
5.1. Фенологическая репродуктивная изоляция популяций Р. sylvestris L.
в средней тайге Западной Сибири

5.2. Фенологическая репродуктивная изоляция популяций Р. sylvestris L.
в южной тайге Среднего Зауралья
5.3. Фенологическая репродуктивная изоляция популяций Р. sylvestris L.
в предлесостепи Западной Сибири
Глава 6. ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ОРГАНОВ ВЕГЕТАТИВНОЙ И ГЕНЕРАТИВНОЙ СФЕР Р. SYL VESTRIS L
6.1. Изменчивость морфо-анатомических особенностей годичного побега Р. sylvestris L. на суходолах и смежных олиготрофных, мезотрофных болотах
6.2. Фенотипическая дифференциация популяций Р. sylvestris L. на основании морфологических особенностей строения генеративных
структур (микро- и макростробилов)
Глава 7. АЛЛОЗИМНЫЙ ПОЛИМОРФИЗМ И ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ПОПУЛЯЦИЙ
7.1. Внутрипопуляционный полиморфизм
7.2. Генетические дистанции Нея
7.3. Градиенты генетических дистанций Нея
Глава 8. ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ИЗМЕНЧИВОСТИ ФЕНОГЕНЕТИЧЕСКОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ ПОПУЛЯЦИЙ
Р. SYL VESTRIS НА СУХОДОЛАХ И СМЕЖНЫХ БОЛОТАХ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Верховые и переходные болота эпохи голоцена занимают около половины территории Западной Сибири. Они представляют собой качественно новую, по сравнению с суходольными лесами, среду и адаптивную зону для возобновления, роста, выживания и микроэволюции популяций растений, расселившихся на них в послеледниковый период. Контрастность факторов среды, структуры и продуктивности сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) на суходолах и смежных болотах очевидна, но на количественном уровне не изучена. Ранее, преимущественно на примере предлесостепи Западной Сибири, была установлена значительная репродуктивная фенологическая изоляция [Гришина, 1985; Петрова и др., 1989, 2005; Петрова, Санников, 1996; Санников, Петрова, 2003, 2010], фенотипическая и аллозимная генетическая дифференциация популяций Р. sylvestris на суходолах и смежных верховых болотах [Муратова, Се-дельникова, 1993; Седельникова, 2008; Ларионова, Экарт, 2010]. Главнейшие факторы среды на болотах резко отличаются от таковых на смежных суходолах. Однако на количественном уровне факторы и степень репродуктивной изоляции; фенотипической и генетической дифференциации популяций сосны обыкновенной на верховых, а особенно на переходных болотах в других подзонах Западной Сибири и в предгорной части Среднего Зауралья, изучена недостаточно для выявления их экологических и зонально-провинциально-географических особенностей.
Степень разработанности темы исследования: на данном этапе диссертация является законченным научным исследованием.
Цель диссертации. Сравнительное количественное экологогеографическое изучение и оценка факторов среды, степени репродуктивной фенологической изоляции, аллозимно-генетической и фенотипической дифференциации природных популяций Pinus sylvestris L. на суходолах и смежных верховых и переходных болотах в различных подзонах Западной Сибири и в Среднем Зауралье.

Почвы заболоченных сосняков верховых и переходных болот. Торфяные (мощность торфа более 50 см) и торфяно-глеевые (мощность торфа менее 50 см) типы почв распространены повсеместно в заболоченных лесах Западно-Сибирской равнины, где грядово-мочажинные болота чередуются с осоково-кустарничково-сфагновыми [Иванов, 1972]. Они формируются в условиях повышенного грунтового увлажнения. Степень заторфованности Западной Сибири (отношение площади торфяных болот к общей площади территории, выраженное в процентах) неравномерна, так на севере около 28%, в средней части — 37%, на юге порядка 6% [Земцова, 2000] (Приложение 1; Приложение 2).
Водоразделы рек в северной и средней тайге почти полностью заняты болотными комплексами с небольшими минеральными островами. Здесь распространены зоны плоскобугристых, крупнобугристых и выпуклых олиготрофных болот [Гафуров, 2008]. Болотообразовательный процесс протекает в основном по низинному типу. Низкие температуры воздуха, мозаичная многолетняя мерзлота (на фоне водно-минеральных особенностей) способствовали медленному торфо-накоплению и образованию торфяной залежи малой мощности [Глебов, 1988]. Слаборазложившиеся почвы таких болот бедны кальцием, калием, фосфором и отличаются низкой зольностью, повышенной кислотностью и значительной вла-гоемкостью [Кац, 1971]. Торфяные залежи складываются из осоковых, осоково-гипновых, травяно-гипновых видов торфа [Земцова, 2000]. Образование единых болотных комплексов из разрозненных первичных очагов заболачивания началось на олиготрофной стадии. В структуре торфяной залежи господствуют Sph. magel-lanicum Brid. и Sph. fuscum Schism [Гафуров, 2008].
В южных районах Западной Сибири болотообразовательным процессам способствует специфика гидрологической сети и малый уклон рельефа. Большое количество бессточных понижений сильно замедляет отток влаги. В результате этого избыточная влага скапливается в поверхностных горизонтах почвы, что активизирует процессы заболачивания [Пьявченко, 1963]. В южных районах преобладают плоские евтрофные, вогнутые евтрофные, засоленные и мезотрофные болота [Кац, 1971]. Почвы этих типов болот характеризуются высокой степенью