ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ И ТАКСОНОМИЧЕСКИЙ ОБЗОР
СЕМЕЙСТВА LILIACEAE 8
ГЛАВА 2. КРАТКАЯ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ АЛТАЙСКОЙ ГОРНОЙ СТРАНЫ .... 12
2.1. Характер рельефа 12
2.2. Климатические условия 12
2.3. Основные типы почв 13
2.4. Растительность 14
ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 16
ГЛАВА 4. ОСНОВНЫЕ МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ 22
ГЛАВА 6. ОБЩИЙ АНАЛИЗ СЕМЕЙСТВА LILEACEAE 51
6.1. Ареалогический анализ 51
6.2. Таксономический анализ 53
6.3. Экологический анализ 54
ГЛАВА 8. ВИДЫ СЕМЕЙСТВА LILIACEAE, ЗАНЕСЁННЫЕ В КРАСНЫЕ КНИГИ 60
8.1. Анализ редких видов на территории АГС 60
8.2. Характеристика охраняемых видов 62
ВЫВОДЫ 66
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 68
ПРИЛОЖЕНИЯ 75
Объект исследования - семейство Liliaceae Juss. - цветковые растения, относящиеся к классу однодольных. Среди систематиков до настоящего времени существуют разногласия в понимании объема и состава семейства Liliaceae Juss., окончательно не доказаны родственные связи между родами, спорными также являются статусы отдельных таксономических групп: триб, секций, видов и т. д. (Hutchinson, 1973; Schulze, 1980а, b; Dahlgren et al., 1982, 1985; Тахтаджян, 1982, 1987). Однако даже в самом широком его понимании, семейство занимает центральное место в основании системы однодольных, а всестороннее изучение его представителей имеет огромное значение для решения проблемы происхождения однодольных и в целом цветковых растений (Мохаммад, 2005). Большой вклад в систематику и современное представление семейства внесли Эбель А.Л., Левичев И.Г. Для Флоры Сибири рода семейства обрабатывали такие монографы, как Золотухин Н.И. и Власова Н.В. На базе АлтГУ инвентаризация по семейству Liliaceae в пределах АГС не проводилась продолжительный период, и поэтому является актуальной, как с позиции новых методов, так и новых знаний о таксономии семейства. Необходимо так же отметить, что с увеличением антропогенной нагрузки растёт интерес к охране природы. Сокращение биоразнообразия признано одной из главных проблем человечества, а среди Liliaceae почти половина имеют охранный статус на территории АГС.
Предмет исследования: распространение представителей изучаемого семейства на территории АГС, отличительные морфологические признаки видов и родов, их экология, биология и охранные статусы.
Целью работы является таксономическая ревизия представителей семейства Liliaceae на территории Алтайской горной страны (далее АГС). Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Ознакомиться с литературой и гербарным материалом по данному семейству;
2. Составить физико-географическую характеристику района исследования;
3. Провести таксономический анализ и изучить состав семейства для территории АГС;
4. Интегрировать данные о современном распространении таксонов в глобальную информационную систему по биоразнообразию (Global Biodiversity Information Facility - GBIF);
5. Провести ареалогический анализ семейства Liliaceae и составить карты распространения представителей по территории АГС;
6. Выполнить экологический анализ для выявления поясно¬зональной структуры;
7. Изучить филогению семейства и провести модульный эволюционный анализ на основе внешних морфологических признаков;
8. Осуществить краткий обзор редких и эндемичных видов, занесённых в Красные книги;
9. Обобщить полученные сведения и сделать необходимые выводы.
Научная новизна. Составлен конспект видов семейства Liliaceae для территории АГС, который содержит основные синонимы, данные о распространении в пределах исследуемой территории и экологию видов. На данный момент семейство Liliaceae на территории АГС включает 37 видов из 6 родов. Всего было оцифровано 125 гербарных листов по семейству Lilieceae и 2500 листов видов других семейств из группы редких и эндемичных по территории АГС за время летней практики. Материалы выгружены в виртуальный гербарий ALTB, а затем в информационную систему GBIF. С помощью материалов ген. банка NCBI на основе фрагментов «rbcL» и «trnL-trnF» получены филогенетические деревья и 5 обозначены проблемы в таксономии семейства. Для оценки доли редких и эндемичных видов семейства осуществлён анализ 10 национальных и региональных Красных книг, входящих территориально в состав АГС.
Ожидаемые результаты. Результаты анализа красных книг позволят рекомендовать к сохранению некоторые редкие и исчезающие виды растений семейства на территории АГС. Ареалогический анализ и составление карт, в свою очередь, предоставят возможность уточнить данные о современном распространении представителей семейства по территории АГС. Полный сравнительно-морфологический анализ признаков представителей семейства позволит выявить ряд основных отличительных признаков главных представителей таксона.
Личный вклад. Проанализированы литературные источники о систематике, биологии, экологии и распространению видов семейства Liliaceae. Проведена ревизия гербарного материла ALTB, YALT (215 листов). Собран гербарный материал, проведены мероприятия по оцифровке гербарного материала, загрузке их в информационную систему GBIF, составлена таблица редких и эндемичных видов семейства для территории АГС. Обработаны фотографии и получены геопривязки по итогам экспедиции в Кандышный лог Косихинского района Алтайского края. Так же принято участие в летней международной научно-практической молодежной школе «Флора Алтая» (пос. Чемал - пос. Куюс, пос. Акташ - Курайская степь) с 8 по 13 июля 2019 г.
Апробация. Доклад по теме исследования представлен на следующих конференциях: VI региональная молодежная конференция «Мой выбор - наука!», 17-27 апреля 2019 г.; VII региональная молодежная конференция «Мой выбор - наука!», 20-24 апреля 2020 г. Подготовлены статьи с участием автора в сборниках материалов двух конференций 2020 г.: «К систематике семейства Liliaceae Juss. Алтайской горной страны» и «Применение методов информатики биоразнообразия для формирования красной книги Алтайской горной страны (растения)». Еще одна статья сдана в редколлегию журнала «Acta Biologica Sibirica» (стадия рецензирования). В настоящее время две базы данных (Лекарственные виды растений Алтайской горной страны, Редкие и эндемичные виды растений Алтайской горной страны), где автор работы является соразработчиком, проходят официальную регистрацию в Федеральном институте промышленной собственности РФ.
Практическая значимость. Результаты исследования могут быть полезны при составлении конспектов, определителей для территории АГС. Кроме того, представленные в работе материалы использованы для датасетов GBIF «Red Book of Altai Mountain Country (plants)» и «Red List of Altai Mountain Country (plants)» (Ваганов и др., 2020) и будут полезны для организации природоохранных мероприятий по сохранению исчезающих видов семейства.
1. В результате обработки литературных источников составлен конспект видов семейства Liliaceae для территории АГС, который содержит основные синонимы, базионимы, данные о распространении в пределах исследуемой территории, месте хранения типового материала и экологию видов.
2. Ареалогический анализ показал преобладание азиатской группы - 51,35%, что составляет 19 видов от объема семейства на территории АГС. Для представителей семейства Liliaceae процент эндемизма составил 21,62% от общего числа видов.
3. Уточнены данные о современном распространении представителей семейства по территории АГС и каждом из 19 ботанико-географическом районе.
4. Поясно-зональный анализ семейства Liliaceae показал, что большая часть растений принадлежит к горно-равнинной эколого-географической группе. Лесные виды составляют 30% от общего числа, а степные 35%.
5. В процессе сравнительно-морфологического анализа гербарного материала представителей семейства Liliaceae, литературных источников и личных наблюдений в природе нами определен ряд отличительных признаков. Полный анализ наличия морфологических признаков у каждого представителя семейства отражен в таблице 3.
6. С помощью материалов ген. банка NCBI на основе фрагментов «rbcL» и «trnL-trnF» получены филогенетические деревья, проведен модульный эволюционный анализ на основе данных внешней мофологии и обозначены проблемы в таксономии семейства.
7. Семейство Liliaceae на территории АГС включает 37 видов из 6 родов (Gagea, Lilium, Fritillaria, Tulipa, Erythronium, Streptopus).Наибольшее число видов представлено травянистыми луковичными растениями рода Gagea (54,05% от общего числа видов). Наименее представлен род Erythroniumодним реликтовым уязвимым видом E. sibiricum(2,70%).
8. Обзор представителей, занесённых в Красные книги показал, что 40,5% видов имеют охранный статус (E. sibiricum, F. dagana, F. meleagris, F. meleagroides, F. verticillata, G. altaica, G. fedtschenkoviana, G. longiscapa, G. shmakoviana, L. pilosiusculum, Lilium pumilum, T. altaica, T. heteropetala, T. patens, T. uniflora),почти треть из которых эндемики: E. sibiricum, F. dagana, F. verticillata, G. shmakoviana, T. heteropetala.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
