Мхи рода grimmia hedw северного тянь-шаня

Тип работы: Дипломная работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 37 страниц
В избранное:

Казахский Национальный Университет им. аль - Фарби

Биологический факультет

Кафедра ботаники

ВЫПУСКНАЯ РАБОТА

Мхи рода grimmia hedw северного тянь-шаня

РЕФЕРАТ

Работа содержит …. страницы, 7 рисунков, 41 использованных источников, 3 таблицы, приложение. Работа включает введение, литературный обзор, физико-географический очерк, материалы и методику, экспериментальные данные, заключение. Объектом исследования являлись мхи рода Grimmia Hedw. Северного Тянь-Шаня, проведение экологического и географического анализа, составление ключа - определителя. Цель работы: Изучение видов мхов рода Grimmia Северного Тянь-Шаня, проведение экологического и географического анализа, составление ключа - определителя. Задачи работы: 1. Определить видовой состав рода Grimmia Северного Тянь-Шаня. 2. Провести экологический анализ видов рода Grimmia. 3. Выявить географические элементы. 4. Составить ключ - определитель. Методы работы: в ходе выполнения работы применен маршрутный метод исследования. При определении растений использовался сравнительный анатомо-морфологический метод. Ключевые слова: мхи, род, вид, Северный Тянь-Шань, Заилийский Алатау, Кетменьтау, гриммия, экология, распространение.

СОДЕРЖАНИЕ:

Введение 1. Литературный обзор. . 1. 1. Практическое использование и роль моховидых в природе . . . 1. 2История бриологических исследований в Казахстане Средней Азии. 1. 3. История исследования Северного Тяня-Шаня. . 1. 4. Экология и распространение мохообразных.

2. Физико-географический очерк . 2. 1. Северный Тянь-Шань

2. 2. Заилийский Алатау 2. 2. 1. Орография и геоморфология . 2. 2. 2. Климат и почва 2. 2. 3. Растительность

2. 3. Хребет Кетменьтау. . 2. 3. 1. Геологическое строение 2. 3. 2. Климат. 2. 3. 3. Почвенно - ботанические исследования. .

3. Материалы и методика. .

4. Экспериментальные данные. 4. 1. Анатомо-морфологическая характеристика сем. Grimmiaceae Arnott. -Гриммиевые 4. 2. Анатомо-морфологическая характеристика рода Grimmia Hedw - Гриммия 4. 3. Ключ-определитель рода Grimmia. . 4. 4. Экологический анализ видов рода Grimmia Hedw Северного Тянь-Шаня. 4. 5. Географические элементы видов рода Grimmia Hedw Северного Тянь-Шаня 4. 6. Системетический анализ видов рода Grimmia Hedw Заилийского Алатау и Кетменьтау

ЗаключениеСписок использованных источников. Приложение. .

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 из всех групп растений мохообразные остаются наименее изученными как в систематико-флористическом и эколого-географическом отношении, так и в отношении возможности их использования. Мохообразные играют очень важную роль в сложении растительного покрова. Они влияют на почвообразовательные процессы, изменяют физико-химические свойства почвы, способствуют заболачиванию территорий. Благодаря особенностям строения и физиологии, мохообразные способны переживать экстремальные условия окружающей среды и занимать субстраты, непригодные для жизни сосудистых растений. Это обуславливает их широкое распространение в природе. Произрастая на обнаженных участках поверхности, мохообразные преобразуют субстрат, делая его пригодным для существования на нем других растений и грибов. В подобных местообитаниях мохообразные выступает как пионер растительности.

Среди Мохообразных бриевые (Bryidae) или зеленые мхи самый крупный по числу видов подкласс, который включает около 14 тыс. видов, из которых более 1, 5 тыс. произрастают на территории СССР/1/.

Древность моховидных вполне убедительно подтверждается ископаемыми находками. Во всяком случае, в карбоне, они уже определенно существовали. Можно предположить, что именно в палеозое наметились такие основные линии развития моховидных, как Печеночники, Сфагновые и Бриевые мхи/1/.

В связи с тем, что до сих пор отсутствуют флористические сводки, более или менее полно отражающие состав, структуру и генезис флоры мохообразных Cеверного Тянь-Шаня, возникает необходимость исследования флоры этого региона.

Изучение флоры мхов Казахстана, в частности Северного Тянь-Шаня, их биологии и экологии необходимо для разработки мер по сохранению редких и эндемичных видов и по рациональному использованию мохообразных. Флора мохообразных изучена не во всех районах Казахстана. Имеются сведения по мохообразным Южного Алтая (79 родов из 36 сем. ), Центрального Казахстана (14 видов из 12 сем. ) . Бриологические исследования Северного Тянь- Шаня еще не завершены. В связи с этим возникает необходимость изучения бриофлоры Северного Тянь- Шаня.

В данной работе рассматривается род Grimmia Hedw широко представленный на территории Северного Тянь-Шаня, как один из доминантных родов и представляющий собой интересный объект для изучения. На основании вышеизложенного была поставлена цель: изучить виды рода Grimmia Hedw. Северного Тянь-Шаня, провести экологический и географический анализ, составить ключ-определитель для видов из рода Grimmia.

Данные по видам рода Grimmia вносят определенный вклад в изучение

бриофлоры Северного Тянь-Шаня. Материалы могут быть использованы при составлении определителя флоры мохообразных Казахстана.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1. 1. Практическое использование и роль моховидных в природе

Мхи прочно заняли особое место в экономике природы, главным образом в регулировании водного баланса континентов, поскольку мхи обладают способностью быстро впитывать влагу и сравнительно прочно ее удерживать /2/ . Мхи оказывают разностороннее влияние на природную среду: в частности, повышают влажность почвы, и нередко способствуют ее заболачиванию, влияют на тепловой и газовый режим, и физико-химические свойства почвы, являются пионерами в процессе заселения растениями новых территорий /3/. Мхи обеспечивают накопление органических веществ в почве и способствуют образованию первичного гумуса /4/. В последнее время мхи наряду с лишайниками все более широко используются как индикаторы степени загрязнения природной среды /5/ .

Велико значение мхов в сложении растительного покрова сфагновых и гипновых болот /4/. Составляя основную массу растительности болот, мхи создают залежи торфа, который используется в сельском хозяйстве как удобрение, в промышленности как топливо и химическое сырье /3/ . У мохообразных обнаружены особые вещества, неизвестные среди других групп растений. Это 20- атомные жирные кислоты, с 4-5 двойными связями, некоторые флавоноиды, сфагнорубин, сфагновые кислоты, некоторые терпены производные бибензила, включая димерные молекулы. Многие вещества обладают антибиотическим, инсектицидным, пестицидным, фунгецидным, аллергическим и противораковым действием. Они могут быть получены довольно легко при культивировании мохообразных /6/ . Путем сухой перегонки торфяных залежей мхов получают ценные продукты: воск, парафин, фенолы, карболовую кислоту, сахарин, спирт.

Моховидные в основном не поедаются животными и даже мало повреждаются насекомыми, бактериями и грибами. Те немногие достоверные факты, которые говорят о поедании мхов некоторыми насекомыми и птицами, свидетельствуют о том, что мхи используются нередко вынужденно и, во всяком случае, являются побочным продуктом питания. Мхи могут ухудшать продуктивность сельскохозяйственных земель, вызывая их замохование и заболачивание. И в то же время, они способствуют переводу поверхностного стока вод в подземный, предохраняя земли от эрозии /1/

Помимо большого практического значения, мохообразные представляют и несомненный теоретический интерес. Изучение этой группы способствует решению ряда вопросов географии растений, истории флоры и растительности /4/.

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

Самобытная флора и растительность Средней Азии и Казахстана
издавна привлекала внимание ботаников. Первыми исследователями,
посетившими в 1859 году эти регионы, были А. и О. Федченко. Ими было
собрано более 100 листов гербария мхов. В дальнейшем в различных
районах Тянь- Шаня мхи собирали в период ботанико- географических
исследований в 1870- 1900 годы известные ботаники А. Э. Регель,
В. Л. Комаров, В. И. Липский, С. И. Коржинский, Б. А. Федченко. Наиболее ранние этапы истории исследования бриофлоры Средней Азии относятся к 19 веку. Среди работ, отражающих изучение флоры этой страны, наиболее значительными являются работы В. Ф. Бротеруса и Г. Филибера, в которых приведены материалы о распространении более чем 40 видов и даны описания новых для науки видов. В 1896 году была проведена крупная ботаническая экспедиция для исследования Средней Азии. По материалам экспедиции Бротерусом и Филибером было описано более 300 новых для науки видов. Наиболее интенсивный период в исследовании бриофлоры начался после Великой Октябрьской Революции. В этот период были опубликованы серии работ В. Ф. Бротеруса (1918, 1931) и А. С. Лазаренко (1923, 1938) . В работах В. Ф. Бротеруса для территории Тянь- Шаня и Памироалая указаны более 50- ти видов. В послевоенный период опубликованы работы А. С. Лазаренко (1944, 1953), О. Ф. Газе (1948) и других по флоре мхов Средней Азии /4/.

В 60-х годах развертываются интенсивные исследования бриофлоры в Казахстане, Узбекистане, Киргизии и Таджикистане /7-23/.

Вцелом, бриофлора Средней Азии изучена неравномерно. В большинстве регионов исследования носили эпизодический характер. И только в последнее время стали уделять внимание применению сравнительно-кариологического метода для решения вопросов систематики, географии мхов и генезиса бриофлоры Средней Азии.

Изучение мхов Казахстана сильно отставало от изучения других групп растений. Первые сведения о флоре мхов Казахстана были получены с 1857 по 1885 годы в бывшей Семиреченской области А. Я. Гордягиным, в 1897 году в Кокчетавском уезде, О. Э. Кнорингом в 1909 году в Аулиеатинском уезде. В 1896 году финский бриолог В. Ф. Бротерус предпринимает поездку по маршруту: Закаспийская область, Ташкент, Чимкент, Жамбыл, Мерке, Токмак, Киргизский хребет, перевал Каскелен, Верный, Заилийский Алатау, Талгар, Кунгей Алатау, озеро Иссык-Куль, Терскей Алатау, перевал Койсу. Материалы экспедиции были опубликованы во “Флоре Азиатской России” под редакцией Б. А. Федченко. Часть этих материалов была обработана французским бриологом Филибером (1898- 1900), описавшим по ним ряд новых видов рода Вгуum. Отрывочные сведения по мхам Казахстана затем появляются в ряде работ,

посвященных бриофлоре смежных районов Алтая и Западной Сибири, Алтая и Томской губернии /14/. Значительный след в изучение бриофлоры Казахстана оставили М. И. Годвинский /7, 8, 27/и Н. Х. Еремина /7-10/.

1. 3. История исследования мхов Северного Тянь- Шаня

Первые сборы в Заилийском Алатау были сделаны А. Э. Регелем (1867-1885 гг. ) . Позже финский бриолог В. Ф. Бротерус определил сборы различных коллекторов по этому району. Наиболее детальные сборы листостебельных мхов проведены в 1939 году Н. С. Козловой и А. С. Лазаренко, список их опубликован только в 1965 году /24/. Часть данных поступила от ботаников другого профиля: В. П. Голоскокова /25/, Б. А. Быкова /26/. С 1958 года по 1965 годы бриофлорой Заилийского Алатау занимались Н. Х. Еремина /1/. Ею проведены сборы и определены мхи следующих ущелий: Каскеленское, Талгарское, Иссыкское, Большое Алматинское, Узун-Каргали, Чиликское и Прямая щель. Всего определено 133 вида из 34 семейств и 96 родов /8/. Особое внимание уделялось акрокарпным мхам Заилийского Алатау. Представители этой группы были обнаружены во всех растительных поясах. Среди них выявлены 3 монотипных семейства для Заилийского Алатау: Meesiaceae, Aulazomniaceae, Timmiaceae /1/. Проведен анализ поясного распределения некоторых видов мхов в Заилийском Алатау. Установлено, что преобладающее число видов встречается в елово-лесном поясе /12/. Даны список и указаны экологические особенности видов мхов из семейства Amblistegiaceae, известных в Заилийском Алатау. Представители этого семейства встречаются по всему профилю гор /9/ . Составлен конспект видов Алматинского Государственного заповедника/10/. В Кетменьтау проведены незначительные исследования по изучению мхов /28-30/.

Таким образом, несмотря на имеющийся литературный материал по Северному Тянь- Шаню видовой состав, экология, поясное распределение и фитоценотическая роль мхов этого региона изучена крайне слабо.

1. 4. Экология и распространение мохообразных.

Жизнь мохообразных, как и других растений зависит от многих факторов внешней среды- освещенности, влажности, тепла, состава и движения воздуха, химического и механического воздействия живых организмов. Появившись на Земле сотни миллионов лет назад, мохообразные смогли приспособиться к жизни в самых различных местообитаниях /31/. Представителей данной группы можно встретить в самых разных климатических поясах и на разных высотах над уровнем моря (от глубоких низин до альпийского пояса) III. 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, каждый из которых имеет свойственный ему набор видов или сообществ мхов, входящих в состав 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 угнетающего действия /31/.

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 у основания стволов. По мере сгнивания древесины господствующие виды сменяются другими, свойственными сильно сгнившей древесине, и после полного разложения сменяются мхами надпочвенного покрова /28/. Другая группа- мхи увлажненных субстратов, приручъевые, болотные и водные. Они распространяются на избыточно увлажненном субстрате, по берегам ручьев и озер, на полу засыпанных валунах, песчаном и заиленно-гумусированном субстрате /31/. 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 /4/. До последнего времени совершенно неизвестны морские моховидные, и только немногие виды найдены в зоне брызг на морских и океанических побережьях. На склонах, осыпях, больших валунах, россыпях и других каменистых субстратах поселяются почти исключительно мхи семейств: Grimmiaceae, Orthotrichactae. Для скально-каменистых субстратов характерна четко выраженная экологическая особенность-ослабленность конкуренции и относительное постоянство условий обитания. Все это способствует сохранению здесь целого ряда редких, интересных мхов, имеющих большой научный и практический интерес /31/.

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/. Следует отметить, что мхи в силу ряда особенностей обладают широкой экологической амплитудой и могут обитать в разных условиях. При этом, один и тот же вид мха может относиться к разным экологическим группировкам

2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК

2. 1. Северный Тянь-Шань

Тянь-Шань - громадная горная страна в центре азиатского материка, протянувшаяся с запада на восток на 2450 км. и с севера на юг на 500 км.

Тянь-Шань СНГ расположен на юге Средней Азии между 40 ⁰ 36 ⁷ -44°18 ^/ северной широты и 67°10 ^/ - 80°20 ⁷ восточной долготы, протянулся с запада на восток на 1200 км. на территории Киргизской ССР, юга Казахской, Узбекской и Таджикской ССР. На севере ограничен рекой Или, на юге- Ферганской долиной. Площадь Тянь- Шаня более 350 тыс. км ² , занимает высотный пояс от 700 до 7439 м. над уровнем моря.

В горную провинцию Северного Тянь-Шаня входят: Джунгарский Алатау, Кетменьтау, Заилийский Алатау, Кунгей Алатау, Чу - Илийские горы и Северные склоны Киргизского и Терскей - Алатау.

Самый Северный хребет Северного Тянь-Шаня - Джунгарский Алатау имеет крутой склон южный и северный уступообразный. Достигая максимальных высот в 4575 м. (Саркан- Тау), Джунгарский Алатау в высокогорьях несет на себе очень заметные следы древних оледенений.

Хребет Кунгей-Алатау, достигающий максимальных высот 5163 м. (гора Чик-Тау) и средних высот - 3300- 4400 м. имеет острый гребень изрезанный древними ледниковыми цирками. К северу и югу от гребня широко развиты плоские древние денудационные поверхности.

Заилийский Алатау достигает максимальных высот (4973 м. ) в средней своей части, в районе пика Талгар.

Система Киргизсого хребта является как бы продолжением Кунгей Алатау. Вытянутый почти в широтном направлении Киргизский Алатау достигает в своей средней части высот в 4500 м.

Система Терскей Алатау является серединой, наиболее мощной ветвью Тянь-Шаня, достигающей 5391 м. и имеющей, кроме основной, целый ряд второстепенных гряд /32/.

По современным воззрениям, в целом весь Тянь-Шань представляет собой сравнительно молодую горную страну, созданную глыбовыми поднятиями и складкообразованием на месте старой, уже существовавшей, но сильно выровненной и пенепленизированной. По данным С. С. Шульца /33/ завершение этой пенепленизации произошло в конце палеогена и только после этого начинаются альпийские и новейшие четвертичные поднятия, вновь сделавшие Тянь- Шань горной страной. Тянь-Шань подвергся потом достаточно длительной денудации, особенно сильно заметный след оставила речная эрозия.

Древнее оледенение Средней Азии повсеместно было хорошо выражено, но не достигало таких масштабов, как в Альпах, по- видимому, вследствие большой сухости /35/. В среднем во время древнего оледенения

снеговая линия была понижена на 600-800 м. на внешних хребтах и до 400-500 м. на внутренних.

Современное оледенение находится в большей части Тянь-Шаня в фазе деградации, большинство ледников сокращается, хотя в некоторых случаях наблюдаются и обратные явления. Современная граница вечного снега имеет определенную тенденцию к подъему с севера на юг и от периферических хребтов к центру Тянь-Шаня, существенно различаясь на северных и южных склонах. В Джунгарском Алатау по северным склонам она проходит на высоте 3000-3300 м., а по южным-500-3800 м. В Заилийском Алатау снеговая линия проходит на северных склонах на высоте 3600 м. и 3900 м. на южных. В Кунгей Алатау для северных склонов на высоту 3500 м. В Киргизском хребте 3200-3300 м. для северных и 3700 м. для южных, на северных склонах Терскей-Алатау 3500-3800м.

Растительность Тянь-Шаня имеет значительную протяженность как с севера на юг, так и с запада на восток. Хребты Тянь-Шаня, склоны которых обращены на запад, получают много осадков и на них имеется растительность, которая в средних поясах носит ярко мезофитный характер с луговыми и лесными поясами; восточные же склоны тех же хребтов получают осадков гораздо меньше и на них царствует более ксерофитная растительность, как, например, степи в нижних поясах и пустыни. Центральный же Тянь- Шань, закрытый со всех сторон высокими хребтами, еще более сух, здесь господствуют пустыни, степи и подушечники /34/.

Для Северного Тянь-Шаня характерно: широкое развитие лиственных лесов из яблони, абрикоса, осины и боярки, иногда образуется даже особый высотный пояс растительности, чего нет в Центральном Тянь-Шане, где осина, например, не только не образует насаждений, но не встречается даже одиночным экземпляром /34/.

... продолжение

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