CC BY
61
Экология
УДК 581.543 : 582.475.4
СЕЗОННЫЙ РИТМ РАЗВИТИЯ НЕКОТОРЫХ СЕВЕРОАМЕРИКАНСКИХ СОСЕН В УСЛОВИЯХ БАШКИРСКОГО ПРЕДУРАЛЬЯ
©2013 М.А. Мкртчян, В.П. Путенихин
Ботанический сад-институт Уфимского научного центра РАН, г. Уфа Поступила 07.06.2013
В работе представлены результаты сравнительного изучения фенологических фаз трех североамериканских сосен (Pinus banksiana Lamb., Р. strobus L., Р. ponderosa Dougl. ex Laws.) в Башкирском Предуралье. Фенологические особенности изученных видов соответствуют природно-климатическим условиям района интродукции, что делает их перспективными для использования в озеленении.
Ключевые слова: сосна, интродукция, фенология, озеленение. Башкирское Предурапъе.
Введение в культуру новых хвойных видов имеет важное значение для озеленения и улучшения экологической обстановки в крупных промышленных центрах. Североамериканские сосны характеризуются не только ценными лесохозяйственными особенностями, но обладают также целым рядом декоративных качеств. В связи с этим работы по их интродукции до сих пор не теряют актуальности. Фенологические наблюдения являются неотъемлемой частью интродук-ционных исследований, позволяя определить соответствие сезонного ритма развития иноземных видов природно-климатическим условиям района интродукции [2]. Сосны Банкса и желтая интродуцированы в Уфимском ботаническом саду в 1987 г., сосна вейму-това - в 1941 г.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Объектами нашего исследования являлись три вида североамериканских сосен, которые представлены в коллекции древесных растений Ботанического сада-института в г. Уфе - сосна Банкса (Pinus banksiana Lamb.), сосна веймутова (Р. strobus L.) и сосна желтая (Р. ponderosa Dougl. ex Laws.). В качестве контроля взяты деревья сосны обыкновенной (Р. svlvestris L.) и кедра сибирского (Р. sibirica Du Tour).
Естественный ареал сосны Банкса занимает практически всю северную часть североамериканского континента; в западной части ареала вид образует большие леса, имеет важное лесохозяйственное значение [1, 9, 10]. Сосна Банкса интродуцирована в целом ряде ботанических садов, в частности, на Урале и в Сибири (Екатеринбург, Омск, Барнаул, Новосибирск, Иркутск и другие пункты); известны успешные опыты выращивания на территории Европы и Прибалтики [1,
4].
Сосна веймутова занимает центральную часть восточной половины континента (до Аппалачских гор на юге) в пределах США и Канады 13). Благодаря преимущественно восточному положению, это дерево получило также название «восточной белой сосны». Интродуцирована во многих странах мира [10]: в Западной Европе культивируется с 1705 г. как декоративное парковое дерево, широко введена в лесные культуры, особенно в Германии. В России и в странах
Мкртчян Мкртич Лвтандилович, аспирант, e-mail: mma-naiika(a!mail.ru; Путенихин Ваперий Петрович, д.б.н., зав. лабораторией, e-mail: vpp99(a!mail.ru
ближнего зарубежья введена в культуру в последние два столетия [1, 9]. Вид представлен во многих ботанических садах России (в т.ч. на Урале), но в большинстве случаев - отдельными экземплярами или группами; искусственные насаждения имеются в Латвии, Эстонии, Узбекистане, Украине; в России лесные культуры представлены в Ленинградской, Орловской, Московской областях [1, 4].
Ареал сосны желтой расположен в юго-западной части Северной Америки, южная граница доходит до 30° с.ш. На родине является одним из основных лесо-образователей в пределах ареала [12]. Используется как источник тяжелой древесины, из-за чего получила также название "сосны тяжелой". Сосна желтая в условиях интродукции в Европе и в России мало изучена. Эта сосна в основном представлена в коллекциях ботанических садов [4].
В данной работе представлены результаты фенологических наблюдений трех указанных сосен в 20112012 гг. Исследования проводили согласно «Методике фенологических наблюдений Главного ботанического сада» [6].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
На примере некоторых фенофаз рассмотрим особенности сезонного ритма развития интродуцирован-ных сосен (табл.).
В отличие от большинства древесных растений, у представителей рода Сосна рост и развитие почек протекают несколько иначе. Набухание верхушечной почки (Пб1) принято отмечать по ряду признаков -изменению размеров и окраски, раскрытию покровных чешуй и т.д. [6]. У сосен одновременно с набуханием почек отмечается начало роста побегов (Пб3) и лишь потом - распускание почек (Пб2). Таким образом, начало роста побегов у сосен предшествует распусканию почек. Поэтому в системе введения фенологических наблюдений по ГБС у рода сосна фенофа-зы набухания и начала роста побегов отмечают одновременно (Пб1 и Пб3).
В 2011 г. в условиях г. Уфы среди изучаемых сосен, включая "контрольные" виды, раньше всех (9.04) приступила к вегетации (набуханию почек и росту побегов) сосна обыкновенная; набухание почек у сосны кедровой было отмечено на 7 дней позже (табл.). Североамериканские сосны вступили в фазу вегетации позднее аборигенных видов: Банкса - на 16 дней позже сосны обыкновенной, желтая и веймутова - на
Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15, № 3 (4)
19-20 дней. В 2012 г. сосна обыкновенная также начала вегетацию первой (5.04; табл.), а сосна веймутова -последней (16.04). Сосны Банкса и желтая, а также кедр сибирский вступили в вегетацию позднее сосны обыкновенной на 8-10 дней.
Средние фенодаты набухания почек и роста побегов сосен за два года следующие: обыкновенной -7.04, кедра сибирского - 15-16.04, Банкса - 19.04, желтой - 20-21.04, веймутова - 22-23.04. Имеются данные по фенологическим наблюдениям в дендро-парке Башкирской лесной опытной станции (БЛОС)
за 1954-1967 гг. [8]. Набухание почек у сосны Банкса в среднем приходилось в те годы на 27.04, т.е. начиналось на неделю позднее, чем в нынешнее время. В условиях ботанического сада Воронежского госуниверситета вегетация данного вида по наблюдениям за 1970-1986 гг. начинается в среднем 7.04 [11], т.е. на 12 дней раньше, чем в Уфе. В Алма-Ате (Казахстан) средняя дата набухания почек у этого вида за период 1958-1961 гг. - 21.03 [7]. В Чуйской долине (Киргизия) эта фаза протекает еще раньше - 15.03 [3].
Таблица. Сезонный ритм развития североамериканских сосен в 2011-2012 гг.
Вид Фенологические фазы
Пб1' 3 Пб2 Пб4 О1 О2 Л1 Л2 Л3 Л4 Ро ц1 ц2 Пл1 Пл2 Пл3 Пл4 П4
м ж м ж
2011
Pinns banksiana 25.04 29.06 19.06 07.06 19.06 05.06 19.06 05.09 15.09 03.04 04.05 06.05 12.05 15.05 23.05 23.08 09.09 17.10 12.06
Pinns strobus 29.04 27.05 30.05 16.06 05.07 01.06 25.06 04.09 11.09 28.04 19.05 21.05 27.05 29.05 27.05 06.08 20.08 03.09 15.06
Pinns ponderosa 28.04 27.05 23.05 13.06 10.07 01.06 14.06 13.09 14.09 08.05 - - - - - - 10.09 15.10 09.06
Pinns sibirica 16.04 26.05 30.06 23.06 30.06 30.05 19.07 21.08 05.09 05.05 17.05 18.05 25.05 02.06 16.06 12.08 03.09 12.09 18.06
Pinns sylvestris 09.04 25.05 01.07 25.06 05.07 30.05 12.07 28.08 12.09 15.05 01.05 05.05 10.05 12.05 25.05 07.09 16.09 03.10 02.06
2012
Pinns banksiana 13.04 15.04 27.05 17.06 28.06 16.05 22.05 02.09 11.09 19.04 03.05 04.05 11.05 17.05 24.05 28.08 26.09 05.09 06.06
Pinns strobus 16.04 13.05 04.06 23.06 08.07 15.05 29.05 25.08 04.09 03.05 16.05 15.05 25.05 20.05 21.05 20.08 18.09 28.08 10.06
Pinns ponderosa 13.04 08.05 29.05 08.06 26.06 17.05 26.05 05.09 14.09 - 13.05 11.05 18.05 16.05 23.05 06.09 26.09 - 03.07
Pinns sibirica 15.04 12.05 06.06 27.06 16.07 15.05 22.05 08.09 19.09 - 17.05 19.05 25.05 24.05 29.05 17.08 24.08 05.09 06.06
Pinns sylvestris 05.04 14.05 04.05 10.06 17.06 15.05 23.05 28.08 23.09 21.04 02.05 04.05 15.05 11.05 20.05 13.09 10.10 02.11 30.05
*Прим.: Пб1'3 - набухание почек и начало роста побега; Пб2 - распускание побега; Пб4 - Конец роста побега; О1 - начало одревеснения побега; О2 - полное одревеснение; Л1 - начало обособления хвои; Л2 - полное обособление хвои; Л3 - осеннее пожелтение хвои; Л4 - опадение хвои; Ро - рост озими; Ц1 (м) - пыление; Ц1 (ж) - "цветение"; Ц2 (м) - конец пыления; Ц2 (м) - конец цветения; Пл1 - формирование шишки; Пл2 - начало созревания шишки; Пл3 - полное созревание шишки; Пл4 - рассеивание семян; П4 - образование зимней верхушечной почки
В БЛОС сосна веймутова полвека назад начинала вегетировать в среднем 26.04, т.е. на 4-5 дней позже, чем в нынешнее время. В условиях Воронежа этот вид начинает расти в среднем 8.04, т.е. на 2 недели раньше, чем в Уфе. Гораздо позднее (10.05-28.05) начало вегетации отмечается в Карелии [5]. В Чуйской долине средняя дата набухания почек сосны веймутовой -21.03 [3], что на месяц раньше, чем в Уфе. Что касается сосны желтой, то фенологические данные по этому виду практически отсутствуют. Только для условий Алма-Аты и Чуйской долины указывается, что у сосны желтой начало вегетации приходится на 16.03 - в первом пункте и на 20.03 - во втором.
Итак, последовательность видов по прохождению фазы начала вегетации в г. Уфе за два года сравнительно близка. В 2012 г. фаза начала вегетации, а также и все другие фенологические фазы, протекали раньше, чем в 2011 г. За последние 50-60 лет сроки начала вегетации некоторых сосен-интродуцентов сдвинулись в сторону их более раннего наступления на 4-7 дней, что, вероятно, связано с процессами потепления климата за последние десятилетия.
По сроку начала вегетации североамериканские сосны занимают промежуточное положение между южными регионами (Казахстан, Киргизия) и северными (Карелия).
Экология
Пыление раньше всего начинается у сосны обыкновенной (табл.). В 2011 г. сосна обыкновенная вступила в эту фазу 1.05; спустя 3 дня пыление началось у сосны Банкса, и спустя еще 2 недели - у кедра сибирского и сосны веймутова (пыление у сосны желтой в 2011 г. не зафиксировано). В 2012 г. сосна обыкновенная "пылила" со 2 мая, на следующий день - сосна Банкса, спустя 10 дней - сосна желтая, и через 14-15 дней после сосны обыкновенной - сосна веймутова и кедр сибирский. Следовательно, на протяжении 2 лет синхронность начала пыления изучаемых видов относительно сохраняется. Средние фенодаты начала пыления сосен за 2 года следующие: обыкновенной - 12.05, Банкса - 3-4.05, желтой - 13.05, кедра - 17.05, веймутова - 17-18.05.
По данным фенологических наблюдений в денд-ропарке БЛОС [8] средняя дата пыления сосны Банкса в 1954-1967 гг. отмечалась 26.05 - на 3 недели позднее, чем сегодня (если в данных БЛОС нет ошибки). У сосны веймутова в БЛОС эта фенофаза приходилась в среднем на 22.05, что на 4-5 дней позднее, чем в настоящее время. Во всяком случае, видно, что оба вида ныне начинают пыление на менее чем на 4-5 дней раньше, чем полвека назад.
Каких-либо подробных сведений по фенофазе пыления по другим пунктам интродукции нами не найдено. Исключение составляют данные по ботаническому саду Воронежского госуниверситета [11], согласно которым сосна Банкса "зацветает" 13.05 (на 10 дней позднее, чем в Уфе), веймутова - 3.06 (более чем на 2 недели позднее, чем в Уфе). Однако, данные по Воронежскому ботаническому саду довольно противоречивы: вегетация североамериканских сосен в Воронеже, как мы отмечали выше, начинается на 12-14 дней раньше, чем в условиях Уфы, тогда как пыление - на 10-15 дней позже.
В целом, в Башкирском Предуралье (г. Уфа) ин-тродуцированные виды североамериканских сосен проходят все фазы сезонного развития и полностью укладываются в вегетационный период района интродукции. Это свидетельствует об определенном соответствии биологических (фенологических) особенно-
стей видов природно-климатическим условиям в новых условиях произрастания. Сроки наступления фе-нофаз в настоящее время, по сравнению с периодом полувековой давности, сдвинуты на более ранние даты (на 4-5 и более дней). Изученные виды сосен по своим фенологическим характеристикам перспективны для более широко использования в озеленении в Башкирском Предуралье и районах со сходными климатическими условиями.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гиргидов Д.Я. Культуры новых хвойных пород в северозападных районах СССР // Географический сборник. Географические вопросы лесного хозяйства. М.; Л.: Изд-во АН СССР. 1955. С. 25-93.
2. Зайцев Г.Н. Фенология древесных растений. М.: Наука, 1981.120 с.
3. Золотарев Т.Е. Хвойные экзоты в Чуйской долине. Фрунзе: Илим. 1971. 179 с.
4. Каталог культивируемых древесных растений России. Сочи; Петрозаводск, 1999. 173 с.
5. Кищенко II.Т. Рост и развитие аборигенных и интродуциро-ванных видов семейства Pinaceae Lindl. в условиях Карелии. Петрозаводск: Изд-во Петрозав. гос. ун-та, 2000. 211 с.
6. Методика фенологических наблюдений в ботанических садах СССР. М.. 1975.28 с.
7. Рубаник В.Г. Хвойные породы в Алма-Ате. Алма-Ата: Изд-во АН КазССР. 1963. 140 с.
8. Рябчинскгт А.Е., Халфина ЛИ Итоги фенологических наблюдений за древесными и кустарниковыми породами в дендропарке Башкирской ЛОС за 1954-1967 гг. // Сб. тр. по лесному хозяйству. Вып. IX. Уфа, 1973. С. 78-88.
9. Славкина Т.П. Голосеменные // Дендрология Узбекистана T. II. Ташкент: ФАН 1968. С. 5-484.
10. Соколов С.Я. Сем. 5. Pinaceae Lindl. - Сосновые // Деревья и кустарники СССР. Дикорастущие, культивируемые и перспективные для интродукции. T. I. Голосеменные. М.; Л.: Изд-во АН СССР. 1949. С. 52-266.
11. Шестопалова В.В. Особенности роста, развития и устойчивости видов сосновых в условиях Ботанического сада Воронежского госуниверситета // Вест. ВГУ. Серия химия, биология, фармация. 2003. № 1. С. 89-95.
12. Oliver W.W., Ryker R. Pimis ponderosa Dougl. ex Laws. Ponderosa pine // Silvics ofNorth America. 1990. V. 1. P. 413-424.
13. Wendel G.W., Smith H.С. Pimis strobus L. Eastern white pine // Silvics ofNorth America. V. 1. Conifers. Agrie. Handb. 654. Washington: U.S. Department of Agriculture. 1990. P. 476-488.
SEASONAL RHYTHM OF DEVELOPMENT OF SOME NORTH-AMERICAN PINES UNDER
THE CONDITIONS OF BASHKIR CIS-URALS
©2013 M.A. Mkrtchyan, V.P. Putenikhin
Botanical Garden-Institute, Ufa Sci. Center of RAS, Ufa
Results of comparative study of phenological phases of three North-American pines (Pimis banksiana Lamb., P. strobus L., P. ponderosa Dougl. ex Laws.) in Bashkir Cis-Urals are presented in the paper. Phenological traits of the species are corresponded to natural-climatic conditions of the introduction region. It makes them perspective for use in landscaping.
Key words: pine, introduction, phenology; landscaping, Bashkir Cis-Urals.
Mkrtich Mkrtchyan, postgraduate student, e-mail: mma-nauka(S!mail.ru; Valery Putenikhin, Doctor of Biology, head of laboratory, e-mail: vpp99(S>mail.ru
