ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ЗЛАКОВ 5
1.1. Краткая история изучения злаков 5
1.2. История изучения злаков Алтайского края 7
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 9
2.1. Природный очерк территории Алтайского края 9
2.2. Материалы и методы исследования 11
ГЛАВА 3. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗЛАКОВ В АЛТАЙСКОМ КРАЕ .. 13
3.1. Представленность злаков в гербарии ALTB 13
3.2. Карты распространения злаков Алтайского края 17
ВЫВОДЫ 85
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 86
Семейство Poaceae(злаки) - большое, космополитное семейство однодольных растений. Представители этого семейства являются наиболее важным источником питания в мире. Они составляют практически 50% потребляемой человеком энергии: рис обеспечивает 20%, пшеница - 20%, кукуруза - 5,5%, на другие приходится 6% энергии.
Семейство Poaceaeвключает около 780 родов и около 12 000 видов, (Kellog, 2015; Christenhusz, Byng, 2016), являясь пятым по величине семейством растений после Asteraceae, Orchidaceae, Fabaceaeи Rubiaceae (Stevens, 2017).
Злаки являются важными элементами экосистем, а в таких биомах как степи, прерии, пампы, саванны, они играют ведущую роль. Экосистемы с доминированием злаков называют злаковники, и они составляют около 40% суши Земли, за исключением Гренландии и Антарктиды (Reynolds, 2005). Стоит так же отметить, что эти сообщества в настоящее время считаются самыми уязвимыми, так большая часть (по разным источникам до 90%) их сведена под сельскохозяйственные нужды. Кроме того, злаки наиболее экономически важное семейство растений, культурные злаки составляют основу рациона человека, такие как кукуруза, пшеница, рис, ячмень и просо, а также корм для домашнего скота. Они используются в качестве строительных материалов (бамбук, солома) как декоративные, газонные, противоэрозионные (Ларин, 1950; Корякина, 1964; Жуковский, 1971; Губанов, 1976; Прокудин, 1977; Дорофеев, 1979; Schardl, Leuchtmann, 2005; Agrama et al., 2010).
Таксономия злаков длительное время разрабатывалась основными сводками системы злаков, основанных на анализе морфологических признаков, основными из которых являются работы S.D. Clayton и S.A. Renvoize (Genera Graminum, 1986), L. Watson и M.J. Dallwitz (Grass Genera of the World, 1992), Н.Н. Цвелева (Злаки СССР, 1976). Анализируя эти труды, можно сделать вывод о том, что есть несколько не совпадающих систем злаков, которые существовали длительное время. В последние десятилетия, с развитием молекулярных методов, появляются и дополняются системы злаков, учитывающие генетические данные: Grass Phylogeny Working Group (2000, 2001), дополненная Sanchez-Ken et al. (2007), Grass Phylogeny Working Group II (2012) и The Angiosperm Phylogeny Group (2016). В результате этой работы злаки были разделены на 12 монофилетических подсемейств. В пределах подсемейств были выделены трибы, имеющие за редким исключением четкие и стабильные границы. Основные проблемы сейчас находятся лишь на уровне подтриб и родов.
Ввиду постоянно меняющейся таксономии в последние десятилетия, огромные базы данных, накопившие информацию о молекулярном строении организмов и их распространении, нуждаются в ревизии и пополнении качественными данными. Большую роль играют геоинформационные системы, позволяющие картировать с высокой точностью места произрастания растений и анализировать эти данные.
Учитывая все выше сказанное, весьма актуально провести картирование гербарного материала злаков, хранящихся в гербарии Алтайского государственного университета (ALTB), что является малой частью большого проекта по цифровизации ботанического знания.
Целью исследования является выявление распространения злаков Алтайского края.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
1. Оцифровать гербарный материал злаков Алтайского края,
хранящийся в Алтайском Государственном Университете (ALTB);
2. Определить координаты для всего материала;
3. Провести картирование злаков Алтайского края;
1. Оцифровано гербарного материала 1038 гербарных листов.
2. По литературным источникам в Алтайском крае произрастает 58 родов и 196 видов, из которых для 40 родов и 86 видов сделаны точечные карты распространения.
3. Для 48 видов обнаружены точки произрастания в районах, неизвестных по литературным источникам.
4. Наибольшим числом гербарных листов представлены рода: Calamagrostis, Elytrigia, Koeleria, Melica, Setaria.
5. Одним гербарным листом представлены следующие виды: Apera spica-venti, Bromus mollis, Eragrostis pillosa, Glyceria lithuanica, Hierochloe glabra, Paracalpodium altaicum, Phalaris canariensis, Poa alpine, P. glauca, Poa stepposa, Puccinella dolichlepis, Schizachne callosa, Trisetum spicatum, Zizania angustifolia.
1. Волков И.В. Введение в экологи. высокогорных растений: учебное пособие. - Томск: изд-во ТГУ, 2002. - 172 с.
2. Горышина Т.К. Экология растений. - М.: Высшая школа, 1979. - 368 с.
3. Губанов И. А. Дикорастущие полезные растения СССР / отв. ред. Т. А. Работнов. - М.: Мысль, 1976. - 360 с.
4. Дорофеев В.Ф., Коровина О.Н. Культурная флора. Пшеница. - Л. Колос, 1979. - 347 с.
5. Жуковский П М. Культурные растения и их сородичи. - Л., 1971.
- 752 с.
6. Золотов Д. В. Новые виды растений для Алтайского края из Тигирекского заповедника // Turczaninowia, 2019. - Т. 22. - № 3. - С. 154-157.
7. Корякина В.Ф. Овсяница луговая // Особенности роста и развития многолетних кормовых растений. - Москва; Ленинград: Наука, 1964. - С. 37¬41.
8. Крылов П.Н. Флора Алтая и Томской губернии: Руководство к определению растений Западной Сибири. - Томск: типо-лит. М.Н. Кононова, 1914. - Т. 7. - 1681 с.
9. Крылов П.Н. Флора Сибири. - Т.2. - Poaceae (Gramineae). - Новосибирск: "Наука", 1990. - 361 с.
10. Курченко Е.И. Род полевица (Agrostis L., сем. Poaceae) России и сопредельных стран. Морфология, систематика и эволюционные отношения.
- М.: «Прометей», 2010. - 516 с.
11. Лархер В. Экология растений. - М.: Мир, 1978. - 384 с.
12. Носов Н.Н., Пунина Е.О., Родионов А.В. Конспект Poaceae (злаки) Алтайского края и Республики Алтай. Сообщение I. Роды Arctopoa
(арктомятлик), Eremopoa(пустынномятлик) и Poa(мятлик) // Turczaninowia, 2017. - Т. 20. - № 2. С. 31-55.
13. Олонова М. В., Гудкова П. Д., Крючкова Е. А. Семейство Poaceae
- Мятликовые, или злаки: учеб. Пособие. - Томск: Издательский дом Томского Государственного Университета, 2019. - 80 с.
14. Пробатова Н.С., Соколовская А.П. Хромосомные числа некоторых видов видной и прибрежной флоры Приамурья в связи с особенностями ее формирования // Ботанический журнал, 1981. - Т. 66. - № 11. - С. 1584-1594.
15. Прокопьев Е.П. Экология растений. - Томск: ТГУ, 1995. - 129 с.
16. Прокудин Ю.Н., Вовк А.Г., Петрова О.А., Ермоленко Е.Д., Верниченко. Злаки Украины. - Изд-во «Наукова Думка», 1977. - 520 с.
17. Рожевиц Р.Ю. Новые азиатские виды Trisetum// Ботанические материалы Гербария Главного Ботанического сада, 1922. - Т. 3. - С. 85-90.
18. Рожевиц Р.Ю., Шишкин Б.К. Флора СССР: в 30 т. - Л. - Т. 2. - 1934. - С. 497-535.
19. Серебряков И.Г. Жизненные формы высших растений и их изучения // Полевая геоботаника. - М.; Л.: Наука, 1964. - Т. 3. - С. 146-205.
20. Серебряков И.Г. Экологическая морфология растений. Жизненные формы покрытосеменных и хвойных. - М.: Высшая школа, 1962.
- 378 с.
21. Силантьева М.М. Конспект флоры Алтайского края: монография.
- Барнаул: изд-во Алт. ун-та, 2013. - 390 с.
22. Силантьева М.М., Елесова Н.В. Типологические особенности флор: учеб. пособие - Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2014. - 186 с.
23. Флора Казахстана: в 10 т. - Алма-Ата. - Т. 1. - Под ред. Н.В. Павлова. - 1956. - 355 с.
24. Флора УРСР: в 12 томах. - Т. 2. - Compositae // Лавренко -298 с.
25. Цвелев Н. Н. Злаки СССР. - Л.: Наука, 1976. - 788 с.
26. Черепанов С.К. Сосудистые растения СССР. - Наука, Ленинградское отделение, 1981. - 509 с.
27. Эбель А.Л. Новые для Сибири и малоизвестные чужеродные виды растений // Систематические заметки по материалам гербария им. П.Н. Крылова Томского государственного университета, 2013. - № 108. - С. 23-28.
28. Agrama H.A., Yan W.G., Jia M., Fjellstrom R., McClung A.M. Genetic structure associated with diversity and geographic distribution in theUSDA rice world collection //Natural Science, 2010. - Vol.2 - №.4. - С. 247-291.
29. Angiosperm Phylogeny Group. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG IV // Botanical Journal of the Linnean Society, 2016. - Vol. 181. - № 1. - P. 1-20.
30. Barnhart J.H. Family nomenclature. Bulletin of the Torrey Botanical Club, 1895. - Vol. 22. - № 1. - P. 1-24.
31. Christenhusz M.J.M., Byng J.W. The number of known plants species in the world and its annual increase // Phytotaxa, 2016. - Vol. 261. - № 3. Р. 201-217.
32. Clayton W.D., Renvoize S.A. Genera Graminum: grasses of the world // Kew Bull, 1986. - Addit Ser, 8. - 389 p.
33. Duvall M.R., Jerrold I.D., Clark L.G., Noll J.D., Goldman D.H. and Sanchez-Ken J.G. Phylogeny of the grasses (poaceae) revisited // Aliso, 2007. - Vol. 23 - P. 237-247.
34. Fernald M.L. Contributions from the gray herbarium of harvard university // Rhodora, 1928. - Vol. 30. - № 350. - P. 21-36.
35. Grass Phylogeny Working Group // Phylogeny and subfamilial classification of the grass-es (Poaceae) //Ann. Missouri Bot. Gard., 2001. - Vol. 88. - P. 373-457.
36. Grass Phylogeny Working Group II. New grass phylogeny resolves deep evolutionary relationships and discovers C4 origins // New Phytologist, 2012. - Vol. 193. - № 2. - P. 304-312.
37. Grass Phylogeny Working Group. A phylogeny of the grass family (Poaceae) as inferredfrom eight character sets // Biologia, 2000. - P. 3-7.
38. Grisebach A. Gramineae // Ledebour C.F., Flora Rossica. Stuttgartiae, 1852. - Vol. 4. - P. 324-484.
39. Kellog E.A. The Families and Genera of Vascular Plants. - Vol. 13. - 2015. - 416 p.
40. Linnaeus C. Species Plantarum. - Holmiae, 1753. - Vol. 1. - P. 73.
41. Reynolds, S.G. Grassland of the world. [Electronis resourse]. - 2005.
Mode of access: http://www.fao.org/3/y8344e/y8344e00.htm#Contents
(25.05.2020).
42. Rice is Life. Food and Agricultural Organization of the United
Nations. [Electronis resourse]. - 2004. Mode of access:
http://www.fao.org/rice2004/en/f-sheet/concept.pdf(25.05.2020).
43. Schardl C.L., Leuchtmann L. The Epichloe Endophytes of Grasses and the Symbiotic Continuum (PDF). The Fungal Community: Its Organization and Role in the Ecosystem (Third ed.) // CRC Press, 2005. - P. 475-503.
44. Soreng R.J., Peterson P. M., Davidse G., Judziewicz E.J., Zuloaga F. O, Filgueiras T. S., Morrone O. Catalogue of New World Grasses (Poaceae): IV. Subfamily Pooideae // Contr. U.S. Natl. Herb. Smithsonian Institution, Washington, D.C., 2003. - Vol. 48. - P. 97-106.
45. Stevens P.F. Angiosperm Phylogeny Website. Version 14 // Missouri
Botanical Garden. [Electronis resourse]. - 2017. Mode of access:
http://www.mobot.org/MOBOT/research/APWeb/(25.05.2020).
46. The Angiosperm Phylogeny Group. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG IV // Botanical Journal of the Linnean Society, 2016. - Vol. 181 - № 1 (24 March). - P. 1-20.
47. The Plant List [Electronis resourse]. - 2013. Mode of access: http://www.theplantlist.org/ (15.11.2019).
48. Tropicos.org. Missouri Botanical Garden. [Electronis resourse]. - 2019. Mode of access: http://www.tropicos.org (13.12.2019).
49. Watson L., Dallwitz M.J. Grass Genera of the World. - CAB International, Cambridge, 1992. - 1038 p.