Роль дереворазрушающих грибов в дубравных экосистемах Среднего Поволжья тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, кандидат биологических наук Чаевцев, Дмитрий Александрович

  • Чаевцев, Дмитрий Александрович
  • кандидат биологических науккандидат биологических наук
  • 1998, Санкт-Петербург
  • Специальность ВАК РФ03.00.16
  • Количество страниц 124
Чаевцев, Дмитрий Александрович. Роль дереворазрушающих грибов в дубравных экосистемах Среднего Поволжья: дис. кандидат биологических наук: 03.00.16 - Экология. Санкт-Петербург. 1998. 124 с.

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Чаевцев, Дмитрий Александрович

Введение.

1. Характеристика дубрав Среднего Поволжья.

2. Обзор литературы

3. Материал и методика исследований.

3.1.Методика изучения влияния лесорастительных условий на состояние дубовых насаждений.

3.2. Методика изучения видового состава грибов.

3.3» Методика выделения и изучения эколого-морфологических форм дуба черешчатого. ■ •,

3.4. Методика изучения зараженности дереворазрушающими грибами эколого-морфологических форм дуба.

3.5. Методика изучения воздействия фитопатогенных грибов на семенную продуктивность эколого-морфологических форм.

3.6. Методика изучения влияния грибных болезней на массу желудя и морфометрические показатели семенного потомства.

3.7. Методика изучения влияния грибных болезней на порослевое возобновление дуба.

3.8. Математическая обработка результатов.

4. Роль дереворазрушающих грибов в дубравах Среднего Поволжья.

4.1. Экологическое состояние дубовых насаждений.

4.1.1. Влияние лесорастительных условий на состояние дубовых насаждений.

4.1.2. Видовой состав фитопатогенных грибов.

4.1.3. Конспект микоконсортов дуба черешчатого в условиях Среднего Поволжья.

4.2. Систематический и экологический анализ грибов.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Экология», 03.00.16 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Роль дереворазрушающих грибов в дубравных экосистемах Среднего Поволжья»

Актуальность темы. Более чем вековая история деградации лесных экосистем позволяет отнести их к числу наиболее уязвимых природных формаций земного шара. Сокращение площади лесных биоценозов сопровождается изменениями видовой, пространственной, экологической структуры и снижением устойчивости к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды. Распад лесных древостоев характеризуется активным функционированием комплекса фитопатогенных грибов, которые осуществляют заражение автотрофов, разрушение их древесины, вызывают появление гнилей и усыхание ослабленных деревьев. В разложении древесины участвуют сумчатые, несовершенные и базидиальные грибы. Деятельность последних определяет скорость разрушения древесины и поэтому им принадлежит ведущая роль в круговороте веществ и потоке энергии в лесных экосистемах. Вот почему целый комплекс вопросов, посвященных выяснению той роли, которую играют дереворазрушающие грибы, как основные деструкторы древесины, относится к числу важнейших в экологии. Одной из составляющих этих проблем является изучение грибных патогенов дуба черешчатого,- главной лесообразующей породы лесостепной зоны России, особенно на фоне усилившегося в последние десятилетия распада дубовых насаждений.

Довольно широкое распространение дереворазрушающих грибов в дубравах лесостепной зоны, массовое поражение ими растений в различных типах леса, в древостоях с разными лесотаксационными показателями, приуроченность некоторых гнилей дуба к высоким рекреационным нагрузкам насаждений, наличие у дуба черешчатого узкоспециализированных патогенов из числа дереворазрушающих грибов и взаимоприспособительный характер этого явления делает данную группу ксилотрофных организмов чрезвычайно значительным и интересным объектом исследования с теоретической точки зрения. Изучение дереворазрушающих грибов, встречающихся на дубе черешчатом, экономически важно не только для лесного хозяйства, но и для хозяйства страны в целом из-за высокой ценности поражаемой древесины. Успехи в этом направлении должны сказаться в перспективе на прикладных отраслях науки — лесовосстановлении, интродукции, семеноводстве, древесиноведении, ресурсоведении, деревообрабатывающей промышленности. Повышение биологической устойчивости дуба к дереворазрушающим грибам является основой формирования высококачественных, долговечных и продуктивных дубрав.

Несмотря на десятки работ, посвященных снижению биологической продуктивности дубрав и ее причинам, в том числе, связанных с патогенными факторами, роль дереворазрушающих грибов в этом процессе остается еще недостаточно изученным явлением. Прогресс в разработке научных основ защиты леса от биологического разрушения во многом зависит от выяснения роли дереворазрушающих и других фитопатогенных грибов в функционировании дубравных экосистем, от степени изученности видового состава и биоэкологических особенностей возбудителей гнилевых болезней растений в отдельных регионах нашей страны. Несмотря на сравнительно большую изученность лесов лесостепной зоны Среднего Поволжья, дубовые массивы этого региона продолжительное время не привлекали внимания исследователей, оставаясь, по существу, белым пятном в смысле познания структуры и характера взаимоотношений компонентов этого уникального биоценоза. Эти коренные леса состоят, в основном, из чистых дубовых насаждений с некоторой примесью второстепенных древесных пород, и в этом отношении представляют собой прекрасные объекты для изучения взаимоотношений патогенных грибов с дубом черешчатым.

Дубовые насаждения лесостепной зоны Среднего Поволжья, расположенные в Заволжском и Приволжском лесостепных районах Восточно-европейской равнины, имеют большое водорегулирующее санитарно-гигиеническое, агролесомелиоративное значение. Поэтому очень важно знать характер и направление процессов распада и ресинтеза, протекающих в этих интересных биоценозах в конкретных экологических условиях, с тем, чтобы предвидеть их течение и при необходимости корректировать его, исключая негативные явления и последствия.

Как показывает анализ публикаций, начиная с конца прошлого века и до последних лет, а также, накопленный опыт изучения процессов распада и ресинтеза лесных сообществ, наиболее продуктивным оказывается подход, при котором главное внимание сосредоточено на изучении самых массовых, наиболее распространенных видов грибов. Для дуба черешчатого в Среднем Поволжье таковыми являются дубовый трутовик, ложный дубовый трутовик, дубовая губка, дубравный трутовик, серно-желтый трутовик, печеночница обыкновенная, опенок осенний, чешуйчатый трутовик. Несмотря на свою таксономическую разнородность, данная группа дереворазрушающих грибов может и должна рассматриваться вместе (а также в связи с другими патогенами), т.к. она играет одну из ведущих ролей в процессах переработки и утилизации древесины дуба. Представители дереворазрушающих грибов довольно широко представлены в дубовых насаждениях многих регионов. Поэтому изучение роли этой группы организмов в процессах ресинтеза дубовых древостоев, их взаимоотношений с древесными растениями, другими структурными элементами лесных биоценозов, имеет важное практическое значение для разработки научных основ защиты леса от биологического разрушения.

Цель и задачи исследования. Целью работы явилось выявление экологической значимости дереворазрушающих грибов в функционировании дубравных экосистем Среднего Поволжья.

Задачи исследования:

1. Провести анализ экологического состояния дубовых насаждений в наиболее распространенных в Среднем Поволжье условиях местопроизрастания дуба черешчатого.

2. Выявить наиболее массовые и типичные для региона виды дереворазрушающих грибов, встречающихся на дубе черешчатом.

3. Изучить зараженность дереворазрушающими грибами деревьев дуба в зависимости от формового разнообразия растений.

4. Рассмотреть влияние фитопатогенных грибов на семенную продуктивность дуба.

5. Выяснить роль фитопатогенных грибов в порослевом возобновлении дуба.

Научная новизна. Установлена зависимость состояния дубовых насаждений от лесорастительных условий на фоне микогенного поражения. Показано, что большее количество сильно ослабленных деревьев приходится на участки осоко-снытьевого дубняка, наименьшее - на участки снытьево-ясменникового дубняка, а дубняк снытьево-осоковый занимает в этом отношении промежуточное положение.

В связи с необходимостью изучения влияния биотических факторов на функционирование ксилотрофной микобиоты, впервые в условиях средневолжских дубрав проведено сравнительное определение и описание эколого-морфологических форм дуба по морфометрии листьев и желудей в разных типах леса. В дубравах Среднего Поволжья установлена эколого-морфологическая близость длинноплодной формы дуба черешчатого и формы с удлиненной листовой пластинкой, формы с овальными желудями и формы с листовой пластинкой средней длины, широкоплодной формы и формы с укороченной листовой пластинкой. Выявлена зависимость втсречаемости эколого-морфологических форм дуба от лесорастительных условий.

Выявлено предпочтительное поражение дереворазрушающими грибами эколого-морфологической формы дуба с листовой пластинкой средней длины, наиболее часто встречающейся в исследованных насаждениях.

Установлена значимость коэффициента формы листа для составления предварительного прогноза относительного урожая желудей в зависимости от условий произрастания материнских деревьев. Впервые выявлена зависимость абсолютной массы желудя от наличия на материнском дереве возбудителей разных типов гнилей.

Впервые, проанализирована возможность совместного влияния дубового и ложного дубового трутовика на качественные показатели желудей пораженных деревьев.

Разностороннее изучение поражения дуба черешчатого избранными видами дереворазрушающих грибов позволило выявить характер и направление снижения продуктивности древостоев дуба в разных условиях обитания, что проявляется в угнетении как семенной, так и порослевой способности. Последняя, как подтвердили наши исследования, зависит от сроков рубки материнских деревьев и их экологического состояния.

Практическая значимость работы. Результаты изучения фитопатогенных грибов в дубравах Среднего Поволжья позволяют наметить подходы к восстановлению древостоев дуба черешчатого в составе смешанных широколиственных лесов. Развиваемые на основе полученных результатов представления вносят вклад в решение слабо разработанных вопросов о факторах снижения жизнеспособности дубрав, роли дереворазрушающих грибов в этом процессе и, в конечном итоге, помогают оценить проблему сохранения и воспроизводства дубовых насаждений в полном объеме. Все это является научной основой для целенаправленного, дифференцированного применения практических мероприятий по оздоровлению и сохранению дубрав Поволжского региона. Полученные данные по влиянию гнилевых болезней материнских деревьев на семенное и порослевое потомство могут быть использованы в решении проблемы улучшения фитосанитарного состояния дубравных экосистем.

Концепция о неодинаковом характере взаимоотношений отдельных эколого-морфологических форм дуба черешчатого с комплексом фитопатогенных грибов-ксилотрофов может послужить основой для дифференцированного подхода к решению задач защиты леса от гнилевых болезней и улучшения санитарного состояния дубовых древостоев.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на VI,VII и VIII Любищевских чтениях (Ульяновск, 1994-1996 гг.); на международной научной конференции "Охраняемые природные территории. Проблемы выявления, исследований, организации систем" (Пермь, 1994 г.); на международных конференциях по проблемам лесной фитопатологии и микологии (Москва, 1994 г., 1997 г.); на итоговых научных конференциях Ульяновского Государственного университета. По теме диссертации опубликовано 7 работ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы. Основная часть занимает 112 страниц машинописного текста и содержит 20 таблиц. Список литературы состоит из 165 названий, из них 52 на иностранных языках.

Похожие диссертационные работы по специальности «Экология», 03.00.16 шифр ВАК

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.