РАЗНООБРАЗИЕ И ЭКОЛОГИЯ МХОВ СЕМЕЙСТВА LESKEACEAE Schimp. ЮЖНОГО АЛТАЯ

Тип работы: Курсовая работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 29 страниц
В избранное:

КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМ. АЛЬ-ФАРАБИ

Биологический факультет

Кафедра экологии и ботаники

ВЫПУСКНАЯ РАБОТА

РАЗНООБРАЗИЕ И ЭКОЛОГИЯ МХОВ СЕМЕЙСТВА LESKEACEAE Schimp. ЮЖНОГО АЛТАЯ

Исполнитель

(подпись, дата)

Научный руководитель,

профессор, д. б. н.

(подпись, дата)

Нормоконтролёр

(подпись, дата)

Допущена к защите:

Зав. кафедрой,

профессор, д. б. н.

(подпись, дата)

Алматы, 2009 г.

Реферат

Работа содержит …. . страницу, 3рисунка\ 47 использованных источников, 4 таблицы.

Работа включает введение, литературный обзор, физико-географический очерк, материалы и методику исследований, экспериментальные данные и заключение.

Объектом исследования являлись мхи семейства Leskeaceae Schimp.

Южного Алтая.

Цель работы: Изучение разнообразия и экологии мхов семейства Leskeaceae Shimp. Южного Алтая.

Задачи работы:

1. Определить родовое и видовое разнообразие мхов представителей семейства Leskeaceae Южного Алтая.

2. Провести экологический и географический анализ мохообразных - видов семейства Leskeaceae.

3. Составить ключи-определители для родов и видов семейства Leskeaceae.

Методы работы: В процессе выполнения работы использовался маршрутный метод исследования. При определении мохообразных был применён сравнительный анатомо-морфологический метод.

Ключевые слова: мхи, семейство, род, вид, Южный Алтай, экология, география.

Содержание:

Введение . . . 4

1. Литературный обзор6

1. 1. Практическое значение мохообразных и их роль

в природе . . . 6

1. 2. Основные направления бриологических исследований

в мире. . 7

1. 3. История бриологических исследований в Казахстане и Средней Азии. . 10

1. 4. Экология и распространение мохообразных. 12

2. Физико-географический очерк. …14

2. 1. Физико-географические условия Южного Алтая 14

Характеристика природных условий Южного Алтая . . 15

2. 2. 1. Геология и рельеф. . 15

2. 2. 2. Климат. 18

2. 2. 3. Почвы и растительный покров. . 19

Материалы и методика22

4. Экспериментальные данные. 23

4. 1. Анатомо-морфологическая характеристика семейства Leskeaceae - Лескеевые и ключ- определитель для родов . . .

4. 2. Анатомо-морфологическая характеристика рода Pseudoleskeella и

ключ-определитель для видов . ……. . . … . . . 24

4. 3. Анатомо-морфологическая характеристика рода Leskea

4. 4. Анатомо-морфологическая характеристика рода Leskuraea и

ключ-определитель для видов

4. 5. Экологический анализ видов семейства Leskeaceae Южного Алтая. 33

4. 6 Географические элементы видов семейства Leskeaceae Южного Алтая. 35

4. 6. Систематический анализ видов семейства Leskeaceae семейства Leskeaceae Южного Алтая. . . . 36

Заключение. 40Список использованных источников. …. . 41

ВВЕДЕНИЕ

Отдел мохообразных (Bryophyta) является многочисленной группой среди высших растений. По количеству видов они занимают второе место после цветковых растений и имеют широкое распространение в Казахстане. В разных географических областях они существенно различаются систематическим составом флоры и степенью обилия.

Мхи прочно заняли особое место в экономике природы, играя большую роль в биосфере. Мхи оказывают разностороннее влияние на природную среду: в частности, повышают влажность почвы и нередко способствуют её заболачиванию, влияют на физико-химические свойства почвы и на тепловой и газовый режим, являются пионерами в процессе заселения растениями новых территорий. Мхи обеспечивают накопление органических веществ в почве и образование первичного гумуса.

Мохообразные могут использоваться в качестве индикаторов степени загрязнения природной среды, как аккумуляторы и сорбенты тяжёлых металлов на обширных пространствах техногенных экотопов. Многие вещества, найденные во мхах обладают антибиотическими, инсектецидными, пестицидными и противораковыми действиями.

Мхи способны накапливать в тканях радионуклиды и могут служить как в качестве биологического индикатора глобальных радиоактивных выпадений, так и для длительного мониторинга.

Мхи до настоящего времени в Казахстане остаются одной из наименее изученной групп растений, в частности, представители из семейства Leskeaceae Shimp.

Изучение представителей из семейства Lesceaceae Южного Алтая, в частности их биологии и экологии, необходимо для рационального использованию мхов. Представители из семейства Leskeaceae достаточно широко представлены на территории Южного Алтая и представляют собой интересный объект для изучения.

На основании вышеизложенного была поставлена цель: изучить биоразнообразие и экологию мхов семейства Leskeaceae Shimp. Южного Алтая.

Задачи работы:

1. Определить родовое и видовое разнообразие мхов представителей семейства Leskeaceae Южного Алтая.

2. Провести экологический и географический анализ мохообразных - видов семейства Leskeaceae.

3. Составить ключи-определители для родов и видов семейства Leskeaceae.

Данные по видам семейства Leskeaceae вносят определённый вклад в изучение бриофлоры Южного Алтая. Материалы могут быть использованы при составлении определителя флоры мохообразных Казахстана.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1. 1. История бриологических исследований в Казахстане и Средней Азии

Изучение мхов Казахстана сильно отставало от изучения других групп растений. Первые сведения о флоре мхов Казахстана были получены еще с 1857-1858 г. г. по сборам И. Г. Борщова. Значительные сборы проводились попутно А. Э. Регелем с 1876 г. по 1885 г. в бывших Семиреченской области (Джунгарский Алатау, Кетмень и Заилийский Алатау), А. Я. Гордягиным в 1897 г. в Кокчетавском уезде, О. Э. Кноринг в 1909 г. в Аулиеатинском уезде (Жамбылская область) [1] . Материалы экспедиции финского бриолога В. Ф. Бротеруса по Казахстану были опубликованы во “Флоре Азиатской России” под редакцией Б. А. Федченко [1] . Отрывочные сведения по мхам Казахстана затем появляются в ряде работ, посвященных бриофлоре смежных районов Алтая и Западной Сибири (В. С. Семенов, 1921; 1922 г. г. ) Алтая и Томской губернии (П. Н. Крылов, 1924) [1] . Значительный след в изучении бриофлоры Казахстана оставили М. И. Годвинский [1, 2] и Н. Х. Еремина [3-11] .

В 60-80-х годах развёртываются интенсивные исследования бриофлоры в Казахстане, Узбекистане, Киргизии, Таджикистане [12-21] . В целом, бриофлора Средней Азии изучена неравномерно.

Первые сборы в Заилийском Алатау были сделаны А. Э. Регелем (1876-1885 гг. ) [22] . . Позже В. Ф. Бротерус определил сборы различных коллекторов (Регель, 1877; Бротерус, 1896; Килломан, 1899; Иванов, 1903; Федченко, 1908; Липский, 1909), (Бротерус, 1913, 1918, 1930) по этому району [22] . . Наиболее детальные сборы листостебельных мхов проведены в 1939 г. Н. С. Козловой и А. С. Лазаренко [22] . Часть данных поступила от ботаников другого профиля - В. П. Голоскокова [23], Б. А. Быкова [24], Н. В. Павлова [25] . С 1958 по 1968 год бриофлорой Заилийского Алатау занималась Н. Х. Еремина [3-11] . Особое внимание уделялось акрокарпным мхам Заилийского Алатау. Представители этой группы были обнаружены во всех растительных поясах. Среди них выявлены три монотипных семейства для Заилийского Алатау: Meesiaceae, Aulacomniaceae, Timmiaceae. Проведен анализ поясного распределения некоторых видов мхов в Заилийском Алатау. Установлено, что преобладающее число видов, встречается в елово-лесном поясе. Дан список и указаны экологические особенности видов мхов из семейства Amblystegiaceae, известных в Заилийском Алатау. Представители этого семейства встречаются почти по всему профилю гор. Составлен конспект видов Алматинского Государственного заповедника. С. Г. Сауковой [26, 27], Нестеровой С. Г. [28 и др. ], Нестеровой С. Г и др. [29] проведены бриологические исследования Южного Алтая.

Данные по изучению мохообразных Казахстана с 1986 по 1998 гг. обобщены в сборнике «Мхи Казахстана» [30] и в монографии У. К. Маматкулова., И. О. Байтулина., С. Г. Нестеровой «Мохообразные Средней Азии и Казахстана» [31] .

Из обзора статей можно сделать вывод, что флора мохообразных Казахстана остаётся еще недостаточно изученной, а литература немногочисленной, в ней слабо освещены вопросы экологии, эндемизма, генезиса и охраны этой своеобразной группы растений, и совсем недостаточно данных по мхам Южного Алтая. Нет данных по семейству Leskeaceae, нет ключей-определителей для родов и видов данного семейства.

1. 2. Экология и распространение мохообразных

Мхи разнообразны по экологии. Жизнь мохообразных, как и других растений, зависит от многих факторов внешней среды - освещенности, влажности, тепла, состава и движения воздуха, химического и механического состава субстрата, на котором они произрастают, прямого и косвенного воздействия живых организмов. Появившись на Земле сотни миллионов лет назад, мохообразные смогли приспособиться к жизни в самых различных местообитаниях [32] . Представителей данной группы можно встретить в самых разных климатических поясах (от экваториального до арктического) и на разных высотах над уровнем моря (от глубоких низин до альпийского пояса) [33] . Наибольшее число видов мохообразных приурочено к дождевым тропическим лесам. При продвижении в более высокие широты число видов мохообразных уменьшается, но роль отдельных видов в сложении растительного покрова значительно возрастает в силу их большей по сравнению с сосудистыми растениями приспособленности к крайним условиям существования. На территории СНГ моховая растительность особенно обильна в лесном поясе. Мхи заселяют различные экотопы в зависимости от субстрата, которым может быть почва, чаще всего с подстилкой, реже обнаженная; выступающие корни, основание стволов деревьев, пни, колодник и валежник; каменистые субстраты. Каждый из этих экотопов имеет свойственный ему набор видов или сообществ мхов, входящих в состав лесного фитоценоза в качестве синузий. Среди лесных видов встречаются мхи-эпифиты, поселяющиеся на ветвях и стволах растений, не оказывающие при этом на эти растения сколько-нибудь значительного угнетающего действия. Флора мхов, поселяющаяся на мертвой древесине, довольно богата и разнообразна. Сюда относятся мхи на пнях, павших стволах и валежнике. В начальной стадии, на еще не сгнившей древесине встречаются те же виды, что и основания стволов. По мере сгнивания древесины господствующие виды сменяются постепенно другими, свойственными сильно сгнившей древесине, и после полного ее разложения сменяются мхами напочвенного покрова. Другая группа - мхи увлажненных субстратов, приручьевые, болотные и водные. Они распространяются на избыточно увлажненном субстрате, по берегам ручьев и озер, на полузасыпанных валунах, песчаном и заиленно-гумусированном субстрате. Мхи играют существенную роль в жизни пресных вод, участвуя в процессах зарастания и заболачивания. Немаловажным фактором, влияющим на развитие мхов в водоеме, является состав воды, скорость течения, насыщенность взвешенными частицами глины и песка. До последнего времени совершенно неизвестны морские моховидные и только немногие виды найдены в зоне брызг на морских и океанических прибрежьях.

Как видно из представленных экотопов, мхи разнообразны по экологии. Их можно разделить по степени увлажнения субстрата на группы: гидрофиты, гигрофиты, мезофиты, мезогигрофиты, мезоксерофиты, ксерофиты и ксеромезофиты [31] . Однако следует отметить, что мхи в силу ряда особенностей обладают широкой экологической амплитудой и могут обитать в разных местообитаниях.

2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК

2. 1. Физико-географические условия Казахстанского Алтая

Казахстанский Алтай представляет собой систему хребтов южной и юго-западной части Алтая, как горной страны, которая простирается с юга на север и с запада на восток почти на 400 км. Казахстанский Алтай входит в состав юго-западной периферии Алтае-Саянской горной системы, и с присущей ей структурой ландшафтных и высотных зон, населен не типичными для горного и равнинного Казахстана видами растений. В естественно-историческом отношении Казахстанский Алтай
- своеобразный климатический, геоморфологический и ботанико-географический район, отличающийся своим развитием от сопредельных природных областей, характеризуется огромным разнообразием природных условий: от горных тундр до опустыненных предгорных степей Южного Алтая. Казахстанский Алтай, расположенный в центре Азиатского континента, испытывает влияние климатических условий Центральноазиатских пустынь, степных просторов Казахстана и юга Западной Сибири. В связи с чем, Казахстанский Алтай обладает огромным разнообразием видов растений и растительных группировок.

Географическое положение района, его геологическое строение, рельеф, а также почвенно-климатические, гидрологические условия обуславливают разделение его на 3 физико-географических района: Западный Алтай (юго-западная периферия), Южный Алтай, Калбинский Алтай /34/.

По данным водно-энергетического кадастра /35/ в Казахстанском Алтае насчитывается около 800 рек длиной более 10 км каждая, из них наиболее крупные - Черный Иртыш, Иртыш, Бухтарма, Кальджир, Уба, Ульба и др. В регионе имеется 1003 озера размером от одного гектара и более с суммарной площадью зеркала 528 м ² . Наибольшее количество озер сосредоточено в северной и северо-восточной части региона, причем самые большие из них приурочены к долинам рек и внутригорным впадинам.

Почвы Казахстанского Алтая в своем распространении подчинены законам горизонтальной и вертикальной зональности /36/.

В связи с разнообразием природно-климатических условий, а также своеобразием положения на стыке различных ботанико-географических областей (Евразиатская степная, Сибирская таежная, Центральноазиатская полупустынная), Казахстанский Алтай характеризуется богатой флорой и растительностью.

2. 2. Характеристика природных условий Южного Алтая

2. 2. 1. Геология и рельеф

Южный Алтай, являющийся частью Казахстанского Алтая, расположен на левобережье Бухтармы и отделяется от Западного Алтая Нарымо-Бухтарминской внутригорной впадиной. Она определяет собой зонально-климатический рубеж между сухостепной подзоной и полупустынной зоной, совпадающей с большой осью Европейско-Азиатского материка. Хребты Южного Алтая имеют преимущественно субширотное простирание (Южный Алтай, Алтайский Тарбагатай, Сарымсакты, Нарымский, Курчумский, Азутау и другие) . Горная система Южного Алтая находится у стыка границ с Россией, Монгольской Народной Республикой и Китаем.

Абсолютные высоты в пределах региона изменяются от 600 м до 700 м (низкий мелкосопочник) в поясе предгорий на западе и юго-западе, на юге - хребты 500-3400 м, на северо-востоке - 2000-2500 м. Одной из характерных особенностей хребтов Южного Алтая является ассиметрия склонов: северные - короткие и крутые, южные - длинные и пологие. Особенностью горного рельефа Южного Алтая являются внутригорные впадины, приуроченные к линиям тектонических разломов. Наиболее крупной является Маркакольская впадина, Верхне-Кабинская, Бобровская, Орловская, Успенская, Верхне-Бухтарминская.

Для гор Южного Алтая характерно наличие пологоволнистых платообразных поверхностей, расположенных на различных гипсометрических отметках от 1100 до 2000м. Водораздельные части представлены плоскими поверхностями с альпийским рельефом. Сохранилось современное оледенение. По данным М. В. Тронова /37/ на Южном Алтае насчитывается 122 ледника общей площадью 80 км ² . Ниже поверхностей выравнивания начинаются крутые, резко и сильно изрезанные склоны хребтов, где наблюдаются различные типы предгорного рельефа. Для региона типичны низкогорье, среднегорье и высокогорье.

Наиболее крупные реки - Бухтарма, Курчум, Кальджир, Нарым. Все реки стремительны и порожисты. Основным источником питания рек являются талые снеговые воды - 40%-70%, доля подземной воды составляет в годовом стоке 10 %-15 % /42/.

Озера расположены неравномерно. Все они ледникового и тектонического происхождения. Питание происходит за счет атмосферных осадков и впадающих в них речек и ключей.

Для низкогорья, несмотря на небольшие абсолютные отметки, свойственны колебания относительных высот (400 - 600 м), большая крутизна склонов, часто скалистых, и дробное расчленение массивов. Для среднегорья характерен диапазон высотных отметок от 900 до 1600 м со сложными вариантами дробного рельефа. Высокогорье приурочено к участкам максимальных поднятий хребтов с крутосклонным, сильно рассеченным рельефом.

Алтай - горная страна с многочисленными хребтами, сформировалась в результате мощных горообразовательных процессов конца третичного и начала четвертичного периода. Согласно почвенно-географическому районированию, территория Южного Алтая входит в состав Южно-Алтайской провинции и представляет собой сложное сочетание горных хребтов, межгорных котловин и плоскогорий. Хребет Курчумский относится к средневысоким горам (2000-2500 м) . Межгорные котловины лежат на высотах 600-1000 м.

Хребет Курчумский (рис. 1) сложен метаморфическими сланцами кембро-силура, силура и девона. В геоморфологическом отношении Южный Алтай представляет собой горную систему со складчатыми дислокациями, закончившимися, предположительно, на границе палеозоя и мезозоя. В последовавший затем континентальный период Алтай денудировал настолько, что в третичное время уже не существовал в качестве горной системы. Далее, на границе третичного и четвертичного периодов, произошли дислокации сбросного типа, расчленившие фундамент древнего Алтая на части. Эти дислокации превратили его снова в горную страну, но уже состоящую из платообразных хребтов разной высоты. В результате современный Алтай приобрел рельеф с господством плато, местами сильно расчлененных и разрушенных размывом. Нередко на платообразных водоразделах располагаются болота. Долины грабенного типа обычно широкие и довольно сухие. Эрозионные долины тесные, часто имеют вид ущелий и горных теснин /38/.

В результате взаимодействия тектонических и экзогенных процессов сформировались следующие наиболее распространенные генетические типы, виды и формы рельефа:

Высокогорный альпийский, в основном обрывисто-крутосклонный;
Высокогорный сглаженный - платообразные нагорья;
Среднегорный эрозионный или горно-таежный;
Долинно-среднегорный сглаженный аккумулятивно-эрозионный;
Низкогорный эрозионный;
Низкогорно-долинный и долинно-низкогорный аккумулятивно-эрозионный;
Предгорный эрозионный;
Предгорный аккумулятивно-эрозионный;
Межгорные аккумулятивные и аккумулятивно-эрозионные высокие равнины крупных тектонических впадин;
Предгорные цокольные аккумулятивно-эрозионные равнины.
Подгорные наклонные аккумулятивные равнины;

2. 2. 2. Климат

Климатические особенности Южного Алтая, несколько выдвинутого в область сухих степей и полупустынь Казахстана и сливающегося на востоке с нагорными полупустынями Монголии, определяются с одной стороны высотной зональностью, а с другой влиянием влажных северо-западных атлантических ветров, приносящих осадки. Годовое количество осадков достигает 400 мм в предгорьях, до 800-1000 м в горно-лесном поясе.

Южный Алтай - наиболее холодное место в Казахстанском Алтае. Годовая величина радиационного баланса на Маркаколе 22, 1 ккал/см ² в год. Среднегодовые температуры воздуха отрицательные: Маркаколь - 4, 5°С, Орловский пос. - 3, 9° С. Средняя температура июля +14° +18°С, января -14°- 18° С. Сумма положительных среднесуточных температур - 1200°-2200°. Средняя глубина промерзания почвы в Катон - Карагае 67 см (от 47см до 100 см) . Лето прохладное и короткое -90-100 дней, обычны летние заморозки.

Климат на территории Южного Алтая характеризуется как континентальный /38, 39/. Температура наиболее холодного месяца (январь) составляет 16-22º, наиболее теплого (июль) - 18-20º в пониженных местах и 7-13º на высоте 2000 м. Суммы температур выше 10º соответственно изменяются от 1600-2000º до 400-800º. Осадков за год в пониженных местах выпадает 400-500 мм, на горных хребтах значительно больше - до 1000 мм.

Территория подвержена иссушающему влиянию прилегающих с юга пустынь Центральной Азии. Наиболее засушливы внутригорные котловины, где среднегодовое количество осадков снижается до 140 мм. На склонах внешних и внутренних хребтов годовое количество осадков изменяется от 140 до 1000 мм и более. Максимум осадков приходится на июль и август, минимум - на зиму.

2. 2. 3. Почвы и растительный покров

Курчумский хребет относится к Южно-Алтайской провинции Казахстанского Алтая /40/. Здесь проявляется контрастность почвенно-растительного покрова северных и южных склонов, которая распространяется на альпийский и субальпийский пояса. Господствует нормальная гумидная, переходная к семигумидной (в средней части гор северных склонов хребтов Южного Алтая) и семигумидная (во внешней и внутренней частях гор южных склонов хребтов Южного Алтая) вертикальная зональность. В восточной части Курчумского хребта проявляется высокогорная ксеротермическая зональность. На северо-западных склонах западной части Курчумского хребта местами отмечается термическая зональность, инверсионная восходящая (межгорные долины) и нисходящая (среднегорная часть долины р. Курчум) зональность.

... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.