Главная » 2014 » Сентябрь » 19 » Скачать Системный анализ биоты дереворазрушающих грибов. Арефьев, Станислав Павлович бесплатно
2:28 AM
Скачать Системный анализ биоты дереворазрушающих грибов. Арефьев, Станислав Павлович бесплатно
Системный анализ биоты дереворазрушающих грибов
Диссертация
Автор: Арефьев, Станислав Павлович
Название: Системный анализ биоты дереворазрушающих грибов
Справка: Арефьев, Станислав Павлович. Системный анализ биоты дереворазрушающих грибов : диссертация доктора биологических наук : 03.00.16 Тюмень, 2006 407 c. : 71 07-3/165
Объем: 407 стр.
Информация: Тюмень, 2006
Содержание:
1 ВВЕДЕНИЕ
Глава
I МЕТОДИКА И ОБЪЕМ ИССЛЕДОВАНИЙ
11 Средства моделирования
12 Количественный учет грибов
13 Онисание исследуемых участков
14 Объем работ
Глава
II ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕТЕРМИНАНТА КСИЛОМИКОКОМПЛЕКСА: РОД БЕРЕЗА {BETULA L)
21 Общая характеристика
22 Основные виды берез
23 Березовые леса
24 Видовая дифференциация и полиморфизм берез на территории Западно-Сибирской равнины
Глава
III КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ: ЗАНАДНО-СИБИРСКАЯ РАВНИНА
31 L Общая физико-географическая характеристика 3,
32 Зональные особенности и типы лесов
33 1, Зона лесотундры
34 2, Лесная зона
35 3, Зона лесостепи
Глава
IV ВИДОВОЙ СОСТАВ КОШОМИКОКОМПЛЕКСА БЕРЕЗЫ В КОНТЕКСТЕ МИКОБИОТЫ УМЕРЕННОГО ПОЯСА Schizophyllales Phanerochaetales Aleurodiscales Stereales Hyphodermatales Fistulinales Polyporales Fomltopsidales Perenniporiales Ganodermatales Hericiales Hymenochaetales
Глава
V СУБСТРАТНАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ КСРиГОМРПСОКОМПЛЕКСА
51 Основные направления субстратной дифференциации
52 Особенности субстратной дифференциации грибов на березе
53 Широтно-зональные особенности субстратных группировок ксиломикокомплекса и их индикаторные свойства
Глава
VI КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ И КЛАСТЕРНЫЙ АНАЛИЗ КСИЛОМИКОКОМНЛЕКС А
61 Построение корреляционной матрицы
62 Кластерный анализ ксиломикокомплекса
Глава
VII ПОСТРОЕНИЕ ЕДИНОЙ МОДЕЛИ КСИЛОМИКОКОМПЛЕКСА
71 Принципы построения матричной модели
72 Описание матричной модели
Глава
VIII ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ МОДЕЛИ КСИЛОМИКОКОМНЛЕКСА
81 Диалектика аспектов
82 Экоморфологическое представление таксона
83 Анализ таксонов в экоморфологическом континууме
Глава IX ДЕКОДИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ КСИЛОМИКОКОМПЛЕКСА В КАЧЕСТВЕ СТРУКТУРЫ ДРЕВОСТОЯ
91 О СИСТЕМНОМ ПОДХОДЕ К ОХРАНЕ РЕДКИХ ВИДОВ ГРИБОВ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Введение:
Хотя, по некоторым исследованиям, вновь прослеживается тенденция к сближению грибов с растениями, исходящая из вероятного их происхождения от паразитических красных водорослей [Demoulin, 1974; Змитрович, 2001], грибы в силу своей длительной эволюции в особом экологоморфологической направлении, сохраняют статус отдельного царства живой природы, составляя неотъемлемый компонент практически всех наземных экосистем. Важнейшая их функция биологическая деструкция разнообразного по составу и происхождению детрита, сопровождающаяся возвращением в природный круговорот биогенных веществ углерода, воды, минералов. В условиях умеренной зоны грибы в этом плане не имеют себе равных среди прочих деструкторов, разрушая основной объем растительного детрита в почвах и напочвенном покрове, особенно в лесах [Бурова, 1986; и др.]. Многие грибы эволюционировали, встраиваясь в биологический поток вещества и энергии в качестве симбиотрофов или паразитов задолго до гибели растений и животных, направляя и регулируя этот поток посредством выработки биологически активных веществ, чутко реагируя на состояние всех прочих компонентов биоты. Следует отметить коэволюционный характер развития грибной биоты, тесно увязанный, прежде всего, с развитием растительности, в частности, древесной [Каратыгин, 1993; Clemenon, 2004]. Таким образом, грибы являются и обязательным компонентом комплексного исследования экосистем, оценки их состояния и экологического мониторинга. В лесных экосистемах (и других, где в том или ином виде присутствует древесина) ключевой группой грибной биоты являются дереворазрушающие грибы, прежде всего, афиллофоровые макромицеты [Степанова, Мухин, 1979], известные по относящимся к ним трутовикам. Выбор этой группы грибов в качестве модельной для изучения принципиальных закономерностей организации грибной биоты наиболее целесообразен, поскольку афиллофоровые грибы кроме широкого распространения отличаются высоким разнообразием, их основные виды хорошо распознаются в природе и доступны для наблюдения в течение практически всего бесснежного периода. Существенно и то, что это одна из наиболее исследованных групп грибов [Бондарцев, 1953; Julich, Stalpers, 1980; Gilbertson, Ryvarden, 1986, 1987; Галауко, 1991; Ryvarden, Gilbertson, 1993, 1994; Мухин, 1993; Бондарцева, Пармасто, 1986; Бондарцева, 1998; Nunes, Ryvarden, 2000; Akulov et al., 2003; и др.], объем информации о которых достаточен для широкого обобщения. В последние годы значительное внимание уделяется и вопросам организации биоты дереворазрушающих грибов (ксиломикобиоты), строению и статусу их сообществ, известны и обобщающие работы такого плана [Степанова, Мухин, 1979; Научные основы, 1992; Мухин, 1993; Бондарцева, 2000; Змитрович и др., 2003; Стороженко, 2002; Сафонов, 2003 и др.]. Вместе с тем, при основательной проработке отдельных, иногда весьма крупных блоков ксиломикобиоты, единой интегрированной системы ее организации пока не создано. Точнее, такое единство постулируется, исходя из основополагающих принципов экологии [Одум, 1975], но не облечено конкретными доказательствами, увязывающими во взаимозависимости все известные факты и аспекты. Если попытки создания единой системы на глобальном экологогеографическом уровне из-за большого объема разноплановой информации вызывают скептическое отношение, то, например, экология грибов и филогенетическая систематика представляются принципиально несовместимыми [Леонтьев, Акулов, 2002]. Не преувеличение сказать, что развитие систематики грибов после экоморфологической по сути системы Фриза сопровождалось ее нарастающим противопоставлением экологии. Диалектика развития науки, однако, такова, что вслед за диверсификацией ее направлений должно следовать их соединение, примером чему эволюционно-таксономическая интерпретация экоморфы грибов [Бондарцева, 2002, 2005; Змитрович, 2006]. Создание единой модели организации грибной биоты, несомненно, представляет большой интерес, но не является «вещью в себе». Только в контексте единства возможно действительное познание разнообразия, что важно.в частности, при установлении критерия вида в систематике. Только целостное знание позволяет установить уникальное место вида в экономике природы и объективно судить о факторах, определяющих его статус. В плане практической экологии это важно при использовании дереворазрущающих грибов в качестве биоиндикаторов, в экологическом мониторинге, при оценке грибных ресурсов и охране редких видов [Жлоба, 1987; Karstrom, 1992; Kotiranta, Niemela, 1996; Signalarter, Indikatorer, 2000; Сафонов, 2006]. Конечно, задача-максимум в этом плане воссоздание единой системы организации биоты, и в обыденном смысле она пока неразрешима, как неразрешимы такие задачи и для крупных блоков биоты, в частности, для всей биоты дереворазрушающих грибов, представляющей собой их разнородный комплекс. Однако в силу действующего в природе закона подобия, развиваемого современной теорией фракталов [Кроновер, 2000], всеобщие принципы единства могут быть усмотрены и в менее крупных блоках биоты, рассмотренных в рамках единой модели во всей их естественной полноте, ограниченной только рамками выбранного филума. В качестве такого модельного объекта в настоящей работе рассматривается Betula-ксиломикокомплекс комплекс афиллофоровых макромицетов, развивающихся на древесине березы (Betula L.) рода древесных растений, характерного для умеренного пояса Северного полушария, широко в нем распространенного и включающего в себя ряд ведущих лесообразователей. Имеющиеся прецеденты обращения исследователей к Betula-комплексу (Астапенко, Кутафьева, 1990; Мухин, 1990; и др.) оказались плодотворными, что подтверждают его объективную эколого-синтаксономическую реальность в качестве одного из аспектов мероценона (мероценоза) [Миркин и др., 1989]. В качестве эколого-географического для построения каркаса такой единой системы рассматривается Западно-Сибирская равнина один из крупнейших регионов Евразии, на территории которого существует организованный по гидротермическому градиенту лесной биом, включающий в себя весь широтно-зональный спектр лесов умеренного пояса.Целью настоящей работы является разработка на примере ксиломикокомплекса березы единой системы организации биоты дереворазрушающих грибов, увязанной с параметрами лесной среды. Для достижения этой цели поставлены следующие задачи (данность анализ синтез проверка): 1. Установить состав, географическое распространение и характерные особенности видов афиллофоровых макромицетов ксиломикокомплекса березы в рамках всего ее ареала. 2. Изучить дифференциацию ксиломикокомплекса березы в пределах западносибирского полигона на уровне микоценоячейки, ценоза и широтнозонального биома. 3. Выявить основные эколого-функциональные блоки ксиломикокомплекса методами корреляционного и кластерного анализа и соотнести их с факторами формирования микобиоты. 4. Скоординировать компоненты ксиломикокомплекса в рамках единой модели. 5. Провести верификацию модели по данным филогенетической систематики грибов. 6. Провести верификацию модели посредством расчета на ее основе показателей структуры древостоя в конкретных лесных сообществах. 7. Провести системный анализ состава грибов, включенных в охранные списки Урало-Сибирского региона. Па защиту выносятся три основных положения: 1. Биота дереворазрушающих грибов организована по единому фрактально-матричному принципу и имеет коренное структурное сходство (одну инфраструктуру) во всех своих конкретных проявлениях. 2 Филогенетические таксоны грибов в силу своего последовательного формирования занимают связные области экологического пространства и отслеживаются в нем в виде компактных блоков согласно их иерархии.Структура биоты дереворазрушающих грибов является кодированным отражением структуры древостоя и в любых конкретных условиях с высокой точностью воспроизводит в себе его показатели. Таким образом, настоящая работа является первым опытом установления единых закономерностей организации крупного ключевого блока грибной биоты глобального комплекса афиллофоровых грибов, разрушающих древесину березы; в этом, а также в соотнесении этих закономерностей с параметрами развития и состояния леса, состоит ее принципиальная научная новизна. В этом плане исследования на протяжении ряда лет являлись частью научной программы Института проблем освоения Севера СО РАН и опубликованы в его отчетах, в частности в журнальной форме [Проблемы взаимодействия человека и природной среды. Вып. 1 6. 2000 2005]. Основные положения работы доложены на 22 научных конференциях. К практическим результатам работы можно отнести включение ряда видов грибов в Красные книги Ханты-Мансийского автономного округа [2003] и Тюменской области [2004] и их системный анализ. На основе предложенных методик собраны данные для мониторинга и оценки состояния лесов Верхнее-Тазовского заповедника, природных парков «Нумто» и «Кондинские озера», заказников «Таволжанского», «Южного», «Юргинского», «Таповского», «Тюменского», «Елизаровского», «Сургутского» и ряда других, опубликованные в соответствующих отчетах. Эти методики использованы также при проведении экологических исследований по программе «Ямал» РАО Газпром, в работах по заданию администрации г. Тюмени и департамента по охране окружающей среды администрации Тюменской области в ряде других прикладных исследовательских программ. Результаты опубликованы в коллективных монографиях «Природная среда Ямала» [1995, 2000], «Тюмень начала XXI века» [2002], «Природа биостанции Тюменского государственного университета «Озеро Кучак»» [2005]. Результаты работы могут быть использованы в вузовских лекционных курсах по экологии, микологии и лесоведению.Автор приносит искреннюю благодарность всем своим товарищам и коллегам, создавшим благоприятную атмосферу для работы над диссертацией, постоянным спутникам своей экспедиционной жизни Сергею Николаевичу Гашеву, Марии Николаевне и Александру Павловичу Казанцевым, Эльзе Ивановне Валеевой, Петру Петровичу Попову и, особенно, сотруднику БИН СО РАН Ивану Викторовичу Змитровичу, принявшему на себя бремя неизменного профессионального и дружеского участия.
