ГЛАВА 1 ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ SAUSSUREA SALICIFOLIA И S. DAURICA 5
1.1 Использование Saussurea salicifolia и S.daurica в медицине 5
1.2 Содержание биологически активных веществ 8
ГЛАВА 2 РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ЭКОЛОГО-ФИТОЦЕНОТИЧЕСКАЯ ПРИУРОЧЕННОСТЬ 11
2.1 Ареал 11
2.2 Экологическая ниша 13
2.3 Участие в растительных сообществах 14
ГЛАВА 3 ОСОБЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИОННОЙ БИОЛОГИИ SAUSSUREA DAURICA И S. SALICIFOLIA В КОНТЕКСТЕ ПЕРСПЕКТИВЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРИРОДНЫХ ЗАПАСОВ ....16
3.1 Материалы и методы исследования 16
3.2 Биоморфа и периодизация онтогенеза S. daurica и S. salicifolia 19
3.4 Репродуктивные особенности 27
ГЛАВА 4 ПЕРСПЕКТИВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КАЧЕСТВЕ ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ 30
4.1 Методические основы оценки запасов полезных растений 30
4.2 Продуктивность природных популяций 32
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 36
Актуальность темы. Род Saussurea DC. (Соссюрея, Горькуша) семейства Asteraceae (Сложноцветные) в Сибири представлен 54 видами и 2 подвидами [Shurupova, Zverev, 2017]. Исследование природных популяций представителей этого рода актуально по двум причинам. Во-первых, сырье многих из них можно рассматривать в качестве перспективного источника лекарственных средств и альтернативы искусственно синтезированным лекарственным препаратам [Dudko, Rybalko, 1982; Krishna et al., 2001; Kusano et al., 2007; Iwashina et al., 2010]. Во-вторых, многие виды Saussurea являются редкими и малочисленными [Shurupova, Zverev, 2017], а уменьшение биоразнообразия, в том числе лекарственных растений, является глобальной проблемой человечества. Постепенное снижение численности видов в результате заготовок может привести к их вымиранию, что повлечет за собой потерю ценных ресурсов. Для сохранения биоразнообразия необходимы выявление перспективных с точки зрения медицины видов и разработка режима их рационального использования.
Объектами данного исследования являются Saussurea daurica Adams (Соссюрея даурская) и S. salicifolia (L.) DC. (Соссюрея иволистная). История применения этих растений в народной медицине и данные об их химическом составе свидетельствуют о том, что они перспективны в качестве сырья для изготовления лекарственных средств [Dudko, Rybalko, 1982; Krishna et al., 2001; Kusano et al., 2007; Iwashina et al., 2010]. Кроме того, данные виды нельзя назвать обычными, поскольку, несмотря на обширный ареал и сравнительно широкую экологическую нишу, они характеризуются преимущественно низким обилием в популяциях [Шурупова и др., 2017; Shurupova, Zverev, 2017].
Для промышленного производства лекарственных препаратов на растительной основе требуется выращивание на плантациях либо заготовка в природных популяциях. Плантаций и технологий выращивания этих видов пока не существует. Разработка и внедрение режима рационального использования природных популяций S. salicifolia и S. daurica требует анализа состояния популяций и оценки ресурсного потенциала. Сведения о биоморфе и онтогенетической структуре популяций являются базовыми при оценке запасов и выявлении опт и- мальной периодичности заготовок. Эти показатели лежат в основе режима рационального использования, позволяющего популяциям восстанавливаться до прежней численности (до заготовки) [Яблоков, 1987; Nekratova, Shurupova, 2014]. Мониторинг популяций полезных и редких видов необходим для сохранения биоразнообразия на определенной территории.
Опубликованные данные о биологических особенностях S. daurica полностью отсутствуют. Популяционная биология S. salicifolia изучена достаточно хорошо [Шурупова и др., 2014, 2015], однако не установлено, какие факторы влияют на динамику популяций. Наблюдение особей S. salicifolia в динамике представляет интерес и с точки зрения фундаментальной науки, поскольку важно изучить, как виды данной жизненной формы реагируют на колебания условий окружающей среды.
Цель и задачи исследования. Целью работы является изучение особенностей популяционной биологии S. daurica и S. salicifolia. Были поставлены следующие задачи:
1. Описать биоморфу и онтогенез S. daurica
2. Методом модельного побега рассчитать урожайность надземной массы
S. salicifolia в 6 ценопопуляциях и S. daurica - в 1
3. Изучить онтогенетическую структуру ценопопуляции S. daurica в окр. оз. Белё
4. Исследовать динамику особей в 3 ценопопуляциях S. salicifolia на Кузнецком Алатау и выявить критические факторы для их численности
5. Изучить семенную продуктивность побега и всхожесть
Saussurea daurica является длинностержнекорневым летнезеленым травянистым многолетним поликарпиком с многоглавым каудексом, розеточными полициклическими вегетативными и полурозеточными полициклическими монокарпическими генеративными побегами. Основной способ размножения у особей этого вида - семенами. Также отмечены единичные особи с признаками вегетативного размножения с омоложением. В онтогенезе выделено 4 периода и 8 онтогенетических состояний.
Ценопопуляция S. daurica неполночленная, дефинитивная. В ней преобладают особи прегенеративного периода (77 %). Онтогенетический спектр ценопопуляции- бимодальный с абсолютным максимумом на виргинильных особях (40 %) и вторым пиком - на старых генеративных (10 %).
По данным мониторинга, в популяциях S. salicifolia число побегов, развившихся из почек возобновления значительно превышает число побегов с неполным циклом, т. е. процессы новообразования преобладают над процессами отмирания. Продолжительная раннелетняя засуха не является критическим фактором для этого вида на Кузнецком Алатау.
Реальная семенная продуктивность корзинки S. salicifolia равна 3 шт., средняя семенная продуктивность побега - 18 шт. Всхожесть свежесобранных семян составляет в среднем 40%, после стратификации - 26%. При интенсивной заготовке сырья ценопопуляции будут быстро истощаться, поскольку возобновление будет происходить медленно.
Средняя плотность S. daurica на ключевом участке равна 6,9 экз./м2. Урожайность в окрестностях оз. Белё равна 19,6 г./м2. Биологические запасы при площади участка 19000 м2 составляют приблизительно 370 кг сухого сырья. В качестве режима щадящей заготовки нами рекомендуется заготавливать из популяции S. daurica вблизи оз. Белё не более 93 кг сухого сырья не чаще чем 1 раз в 3-4 года. Вид относится 3 категории ресурсных растений.
Продуктивность сухой надземной массы изученных популяций S. salicifolia варьирует в пределах 3-33 г/м2. В самой продуктивной популяции с 1 м2 можно получить сырье для производства 33 мл биологически активной добавки. Только одна из 6 изученных ценопопу- ляций характеризуется значительной урожайностью. Поскольку в пределах ареала обильных популяций S. salicifolia меньше 5 %, вероятно, природные запасы этого вида можно использовать только для нужд местного населения. Поэтому при планировании использования этого вида следует серьезно задуматься о технологии выращивания в культуре. Вид относится к 4 категории ресурсных растений.
