Фенологический анализ древесных растений садов и парков санкт-петербурга




старонка1/3
Дата канвертавання25.04.2016
Памер374.41 Kb.
  1   2   3


На правах рукописи

Фадеева Инна Вадимовна



Фенологический анализ древесных растений

садов и парков санкт-петербурга

03.02.01 – ботаника


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

кандидата биологических наук

Москва – 2012

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова»


Научный руководитель: Ярмишко Василий Трофимович, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедры ботаники Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова»; директор Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Ботанический институт им. В. Л. Комарова Российской академии наук»
Официальные оппоненты:

Карписонова Римма Анатольевна, доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Главный ботанический сад им. Н. В. Цицина Российской академии наук»

Сорокопудова Ольга Анатольевна, доктор биологических наук, профессор кафедры биоценологии и экологической генетики Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»
Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет»
Защита диссертации состоится «27» сентября 2012 г. в «13» часов на заседании диссертационного совета Д 002. 028. 01 при Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Главный ботанический сад им. Н. В. Цицина Российской академии наук (ГБС РАН) по адресу: 127276, г. Москва, ул. Ботаническая, д. 4, конференц-зал лабораторного корпуса. Тел./Факс (495) 977-91-72.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБС РАН.
Автореферат разослан «_____» июля 2012 г. и размещен на сайтах ВАК http://www.vak.ed.gov.ru и ГБС РАН http://www.gbsad.ru




Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук




Ю. К. Виноградова


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Вопросы изучения роста и фенологического развития древесных растений были и остаются актуальными в настоящее время. Исследования Д. Н. Кайгородова (1922), А. И. Руденко и Г. А. Сундуковой (1957), Г. Э. Шульца (1981, 1964), Н. Е. Булыгина (1979 а, б; 1983, 1982 в, 1995) позволили развить учение о фенологической периодизации года и разработать индикаторы календаря природы, получившего название территориальной феноиндикационной системы Ладого-Ильменского флористического района (Булыгин, 1980, 1982 б, в; Булыгин, Ярмишко, 2000). Непрерывные наблюдения за этими дендроиндикаторами на феностационаре Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета (СПбГЛТУ) проводятся более 170 лет и являются базой для изучения биоклиматической цикличности* в Санкт-Петербурге. В связи с наблюдающимися глобальными и локальными изменениями климата возникла крайняя необходимость в продолжении этих исследований.

Оценка влияния наблюдающихся изменений климата на фенобиоритм древесных растений послужит основой для разработки перспективного породного состава во вновь создаваемых городских насаждениях.



Цель исследований: выявить изменения в сезонной динамике древесных растений Санкт-Петербурга, вызванные колебаниями климата.

Задачи исследований:

  1. Выполнить анализ дендрофенологического ряда зацветания Alnus incana как важнейшего биоклиматического индикатора исследуемого региона.

  2. Провести анализ биоклиматической ситуации в Санкт-Петербурге за последние 60 лет.

  3. Провести корректировку календаря природы Санкт-Петербурга в связи с изменением климата.

  4. Выявить сроки перехода из глубокого покоя в вынужденный у Tilia cordata и T. platyphyllos в связи с уникальными случаями обмерзаний их многолетних побегов в аномально-тёплые зимы ХХI века.

  5. Выявить фенологическую амплитуду сроков прохождения _______________________________________________________________*Биоклиматическая цикличность – изменчивость показателей роста и развития древесных растений, обусловленная их реакцией на короткопериодные колебания климата.

фенологических фаз на весенне-летних феноэтапах календаря природы у одних и тех же видов древесных растений в ботанических садах и парках.

Научная новизна. Впервые проведены детальные исследования сезонной ритмики древесных растений – феноиндикаторов календаря природы на фоне изменений климата последнего 10-летия. Впервые выявлены и проанализированы ранне-теплые и поздне-холодные биоклиматические циклы первого десятилетия XXI века. Впервые составлены календарь природы за последнее 30-летие (1980-2009 гг.) и более точные календари, учитывающие колебания климата, отдельно для ранне-теплых и поздне-холодных биоклиматических циклов. Выявлены феноиндикаторы календаря природы, которые перестали выполнять свои функции в условиях меняющегося климата. У Tilia cordata и T. platyphyllos определены сроки перехода из глубокого в вынужденный покой в аномально-тёплые зимы ХХI века.

Практическое значение. Полученные данные являются основой для разработки перспективного ассортимента древесных растений. Составленные календари природы являются базой при планировании сезонных агротехнических мероприятий, прогнозировании времени наступления фенофаз у видов-аллергенов и др. Материалы диссертации могут быть включены в программы лекционных курсов по биологии, экологии, ландшафтному строительству для студентов ВУЗов биологического и лесохозяйственного направлений обучения.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на 12 научных конференциях, в том числе: на Всероссийской конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в начале ХХI века», (Петрозаводск, 2008); Международной научно-практической конференции «Ботанические сады в 21 веке: сохранение биоразнообразия, стратегия развития и инновационные решения» (Белгород, 2009); Международной научной конференции «Проблемы современной дендрологии» (Москва, 2009); Всероссийской научной конференции с международным участием «Ботанические сады и устойчивое развитие северных регионов» (Апатиты, 2011); Международных научных чтениях памяти Э. Л. Вольфа «Дендрология в начале XXI века» (СПб., 2010); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Проблемы озеленения городов Сибири и сопредельных территорий» (Иркутск, 2011); Пятой Международной научной конференции «Биологическое разнообразие. Интродукция растений» (СПб, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликована 31 работа, включая 10 статей в российских рецензируемых журналах из перечня ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация объемом 175 страниц состоит из введения, 4 глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения. Работа иллюстрирована 24 таблицами и 26 рисунками. Список литературных источников насчитывает 256 наименований, в том числе 42 на иностранных языках.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю д. б. н., проф. В. Т. Ярмишко, проф. Н. Е. Булыгину и всем сотрудникам кафедры ботаники и дендрологии СПбГЛТУ за ценные советы, замечания и многочисленные консультации. Особую благодарность за сотрудничество и ценные консультации автор выражает старшему научному сотруднику Ботанического института им. В. Л. Комарова РАН, к. б. н. Г. А. Фирсову.

Глава 1. Дендрофенологические исследования, сопряженные с локальными и глобальными изменениями климата (обзор литературы)
В главе освещены основные направления дендрофенологии, развиваемые на базе феностационара СПбГЛТУ, в том числе связанные с биоклиматической цикличностью и реакцией на нее древесных растений (Давитая, 1964; Булыгин 1975, 1976, 1982 а, 1996 а; Булыгин, Шульц 1983, Довгулевич 1974; Булыгин, Топпер, 1976, 1977; Buligin., Firsov, 2000). Сделан обзор литературы о влиянии изменений климата на сезонное развитие древесных растений и проблемах, связанных с реакцией растений на современное потепление климата как в Санкт-Петербурге, так и в других регионах (Menzel, 2000, 2002, 2003; Булыгин, 1996 б, 2002; Минин, 2000; Жмылев и др., 2002, 2003; Oldfield, 2009 и др.). Отмечено, что особенно неблагоприятны такие изменения для редких и исчезающих видов (Anderson, Wyse Jackson, 2009 и др.). Исследования, выполненные в XX в. (Булыгин, Фирсов, 1983, 1994 а, б; Булыгин, 1996 а, 1998, 2002, Фадеева и др., 2009) показали, что от типа биоклиматического цикла в значительной степени зависят уровень адаптированности растений к условиям местопроизрастания и оценка их перспективности для дальнейшего использования. Динамика биоклиматической цикличности в начале XXI века требует дальнейших исследований.

Работы по фенологической гетерогенности древесных растений, связанные с районированием Санкт-Петербурга (Булыгин, 1982 а, Булыгин, Сахарова, 2004; Фирсов, 2003; Фирсов, Фадеева, 2009 а), основаны на данных периода 1980 - 90–х годов. Вопрос о том, сохранились ли в настоящее время различия в сезонной динамике у растений, произрастающих в разных районах города, остается актуальным.



ГЛАВА 2. Природно-климатические условия

Санкт-Петербурга
Санкт-Петербург расположен на северо-западе европейской части России на 59° 57' с. ш. и 39° 19' в. д. на побережье Финского залива в устье реки Невы и на 42 островах ее дельты. Территория города составляет 706,7 км2. Климат Санкт-Петербурга - переходный от морского к континентальному.

Выполненные автором расчеты свидетельствуют, что в Санкт-Петербурге продолжает увеличиваться количество атмосферных осадков (особенно в теплый период года), и наблюдается рост среднемесячных температур (главным образом, в холодную часть года) (рис 1, 2). Со времен деятельности (1907-1931 гг.) интродуктора Э. Л. Вольфа количество осадков возросло на 102 мм. В 2003 г. наблюдалось максимальное количество осадков за весь период наблюдений.





Рис. 1. Количество атмосферных

осадков в С.-Петербурге



Рис. 2. Климатограммы температура воздуха - осадки в С.-Петербурге

(1950-1979, 1980-2009 гг.)


  1   2   3


База данных защищена авторским правом ©shkola.of.by 2016
звярнуцца да адміністрацыі

    Галоўная старонка