CC BY
24
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
АРЕАЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОДБОРА ВОСТОЧНОАЗИАТСКИХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ КОЛЛЕКЦИИ АСТАНИНСКОГО
БОТАНИЧЕСКОГО САДА Масалова В.А.1, Бабай И.В.2, Зверев Н.Е.3, Набиева С.В.4, Хусаинова И.В.5, Ишаева А.Н.6 Email: Masalova698@scientifictext.ru
1Масалова Велта Аркадьевна - научный сотрудник;
2Бабай Инга Валерьевна - научный сотрудник;
3Зверев Николай Евгеньевич - заведующий лабораторией;
4Набиева Светлана Вячеславовна - научный сотрудник;
5Хусаинова Ирина Викторовна - научный сотрудник;
6Ишаева Айнагуль Николаевна - магистр, младший научный сотрудник, лаборатория дендрологии, Республиканское государственное предприятие
Институт ботаники и фитоинтродукции Комитета лесного хозяйства, животного мира Министерства экологии, геологии и природных ресурсов Республики Казахстан, г. Алматы, Республика Казахстан
Аннотация: ботанические сады Казахстана отнесены к особо охраняемым природным территориям со статусом природоохранной и научной организации. В 2018 году состоялось открытие ботанического сада в г. Нур-Султане. В работе были рассмотрены и изучены экологические и ареалогические аспекты подбора древесных растений для формирования коллекции и сохранения восточноазиатских растений в условиях Ботанического сада в г. Нур-Султане. Учитывались лимитирующие факторы холодоустойчивости и солеустойчивости растений. Примененный нами традиционный метод климатических аналогов прогнозирования с использованием интерполяционного прогноза устойчивости интродуцентов и новых подходов позволил составить перспективный список видов флоры Восточной Азии по трем категориям. Двухфакторный интерполяционный прогноз - 35 видов из 13 семейств, однофакторный интерполяционный прогноз - 14 видов из 8 семейств и однофакторный интерполяционный прогноз не испытанных в Центральном, Северном и Восточном Казахстане видов, но успешно реализованных в Сибирских стационарах, позволит привлечь еще 86 видов и 12 форм из 25 семейств. Используя этот метод, в Ботанический сад города Нур-Султан возможно будет привлечь для интродукционных испытаний всего 135 видов и 12 форм восточноазиатских древесных интродуцентов. В разработке перспективного списка нами была применена принципиально новая методология в прогнозировании успешной интродукции с применением системно-ареалогического подхода. Этот метод позволил нам выявить скрытые резервы холодоустойчивости растений, которые проявляются в природном или интродукционном ареале. Анализ таких данных расширил список перспективных растений на 56 таксонов или 38% от основного списка. Кроме этого доказан скрытый потенциал холодоустойчивости растений, который не проявился в природном или интродукционном ареале, но потенциально существует. Скрытый резерв холодоустойчивости дает возможность привлечь растения III зоны зимостойкости А. Редера из умеренно-умеренного и тепло-умеренного климатических режимов в холодно-умеренный режим (II зона зимостойкости). Это позволило нам расширить список еще на 23 таксона или на 15,6%. Всего таким методом список дополнен 79 видами, или 53,7% от основного списка.
Ключевые слова: древесные растения, зимостойкость, интерполяционный прогноз, климатические аналоги, системно-ареалогический подход, холодоустойчивость.
AREALOGICAL ASPECTS OF SELECTION OF EAST ASIAN PLANT SPECIES FOR FORMATION OF THE COLLECTION OF THE ASTANA BOTANICAL GARDEN Masalova V.A.1, Babay I.V.2, Zverev N.E.3, Nabieva S.V.4, Khusainova I.V.5, Ishaeva A.N.6
1Masalova Velta Arkadievna - Researcher; 2Babay Inga Valerievna - Researcher;
3Zverev Nikolay Evgenievich - Head of the Laboratory;
4Nabieva Svetlana Vajcheslavovna - Researcher; 5Khusainova Irina Viktorovna - Researcher; 6Ishaeva Ainagul Nikolaevna - Master, Junior Researcher, LABORATORY OF DENDROLOGY, REPUBLICAN STATE ENTERPRISE INSTITUTE OF BOTANY AND PHYTOINTRODUCTION COMMITTEE OF FORESTRY, WILDLIFE MINISTRY OF ECOLOGY, GEOLOGY AND NATURAL RESOURCES REPUBLIC OF KAZAKHSTAN ALMATY, REPUBLIC OF KAZAKHSTAN
Abstract: in 2018, a botanical garden was opened in Nur-Sultan. In Kazakhstan, botanical gardens are a specially protected natural area with the status of an environmental and scientific organization. The ecological and arealogical aspects of the selection of woody plants for the formation of a collection of East Asian plants in a new botanical garden in Nur-Sultan were considered and studied. The limiting factors of cold tolerance and salt tolerance ofplants were taken into account. As a result of our work, the traditional method of climatic analogs of forecasting using the interpolation forecast of the stability of introduced species allowed us to compile a promising list of flora species of East Asia in three categories. Two-factor interpolation forecast - 35 species from 13 families, one-way interpolation forecast - 14 species from 8 families and one-way interpolation forecast of species not tested in Central, Northern and Eastern Kazakhstan, but successfully implemented in Siberian stations, will allow attracting 86 more species and 12 forms from 25 families. Using this method in the botanical garden of the city of Nur-Sultan, it will be possible to attract 135 species and 12 forms of East Asian tree introducer for introduction tests. In developing a promising list, we applied a fundamentally new methodology in predicting a successful introduction using the system-arealogical approach. This method allowed us to reveal the hidden reserves of cold resistance of plants, which are manifested in the natural or introduction area. Analysis of such data expanded the list of promising plants by 56 taxa, or 38% of the main list. In addition, the latent potential of cold resistance of plants was proved, which did not manifest itself in the natural or introduction area, but potentially exists. The latent reserve of cold hardiness makes it possible to attract plants of the III zone of winter hardiness of A. Reder from moderate-temperate and warm-temperate climatic regimes to cold-temperate regime (II zone of winter hardiness). This allowed us to expand the list by another 23 taxa, or 15.6%. In total, this method has added 79 species to the list, or 53.7% of the main list.
Keywords: woody plants, winter hardiness, interpolation forecast, climatic analogs, systemic arealogical, cold hardiness approach.
УДК581.9 59(089)(574.24)
Введение
В 2018 году состоялось открытие ботанического сада в г. Нур-Султане. В Казахстане ботанические сады - это особо охраняемая природная территория (ООПТ) со статусом природоохранной и научной организации. Создание ботанического сада неоднократно обсуждалось со времени придания городу статуса столицы Республики Казахстан. Это необходимо в первую очередь для того, что растет потребность города в научных подходах и разработках по квалитивному зеленому строительству, для создания питомников по выращиванию и размножению качественного посадочного материала, а также в целях организации научного, просветительского и туристического объекта столицы. Немаловажна роль Ботанического сада как ООПТ в сохранении мирового генофонда диких растений. Проблема подбора ассортимента древесно-кустарниковых растений для зеленого строительства в городе Нур-Султан стоит очень остро. В связи с этим необходимы интродукционные испытания инорайонных видов древесных растений и проведение работ по созданию местного устойчивого ассортимента. Интродукционные стационары в Казахстане размещены очень неоднородно. В Юго-Восточном регионе действуют три стационара - это Институт ботаники и фитоинтродукции (Главный ботанический сад) в г. Алматы, филиал Института - Илийский ботанический сад в г. Баканас и Иссыкский дендрарий. В Южном Казахстане: в городе Шымкент - Дендропарк и в г. Туркестан - Дендрарий при Международном казахско-турецком университете имени Ахмеда Ясави. В Центральном Казахстане интродукционные стационары расположены в Жезказгане -ботанический сад, в Караганде и в Жайреме. В Западном - в Актау Мангышлакский экспериментальный ботанический сад, в Восточном - Алтайский ботанический сад в г. Риддер. В Северном Казахстане - дендрарий НИИ лесного хозяйства КЛХ МСХ РК, расположенный в городе Щучинске. Организация работ и цели НИИ лесного хозяйства несколько отличаются от задач ботанических садов как стационаров по научному исследованию интродуцентов мировой и отечественной флоры. Все это лишь подчеркивает необходимость и значимость открытия ботанического сада в северном регионе - столице нашего государства.
Для закладки коллекционных фондов ботанического сада первоочередной задачей является подбор ассортимента и составление перспективных списков древесных растений. Восточная Азия является одним из центров видообразования древесных растений с богатой флорой, поэтому мы выбрали растения этого региона, как потенциально перспективные в интродукции. Таксономическая принадлежность растений уточнялась по С.К. Черепанову [1]. Целью нашей работы являлась разработка перспективного списка растений флоры Восточной Азии для создания экспозиции в Государственном ботаническом саду г. Нур-Султан.
Материалы и методы
Объектами наших исследований являлись коллекционные растения ботанических садов Казахстана и Сибири, флора древесных растений Восточной Азии, климатические режимы Евразийского континента и ареалогические районы расселения. Для оценки климатического режима города Нур-Султана по справочным материалам были выбраны климатические данные по среднегодовому минимуму и максимуму температуры воздуха, годовая сумма положительных температур воздуха, годовое количество атмосферных осадков и продолжительность в году безморозного периода согласно материалам Научно-прикладного справочника по климату СССР [2], такие же данные были собраны по центрам Казахстана и Сибири, где имеются или имелись ранее интродукционные стационары. Разработка перспективных списков основывалась на системно-ареалогическом подходе к интродукционному прогнозированию холодоустойчивости древесных растений согласно Чекалину с использованием метода климатических аналогов Майера и метода интерполяционного прогнозирования по материалам Байтулина и др. [3, 4, 5]. Холодовые стрессы растений Восточной Азии в природном и интродуционном ареале
и их климатическим режимы определялись по Агроклиматическому атласу [6]. Природный ареал восточноазиатских видов осуществлялся по картам природного ареала видов согласно результатам исследований Соколова и др. [7]. Выявление интродукционного ареала вида проводилось по картам интродукционного ареала вида, разработанных Плотниковой Л.С. [8]. Зимостойкость растений ботанических садов Сибири оценивалась по следующей шкале: 1 - не подмерзает; 2а - подмерзают концы однолетних побегов до 1 см длиной; 2 - подмерзают однолетние побеги до половины длины; 3 - подмерзают однолетние побеги более половины длины; 4 -подмерзают многолетние части; 5 - обмерзают до линии снега; 6 - обмерзает до уровня почвы; 7 - гибнет; - означает изменение зимостойкости с возрастом
растения, по материалам исследований Встовской и др. [9]. Растения Восточной Азии, успешно интродуцированные в Жезказгане и Караганде на засоленных грунтах, предполагают их устойчивость к засолению, этот фактор так же учитывался при составлении перспективного списка. Для выбора устойчивых восточноазиатских интродуцентов в условиях Караганды и Жезказгана использовались материалы работ: Ассортимент декоративных растений для озеленения промышленных центров Карагандинской области [10]; Ассортимент декоративных растений для озеленения Джезказганского промышленного региона [11]. Для выбора устойчивых растений в условиях Восточного Казахстана использовался сборник Ассортимент декоративных растений для озеленения городов и сел восточного Казахстана [12]. Анализ режима зимостойкости древесных растений проводился на основе зон зимостойкости согласно результатам исследований А. Редера [13].
Результаты и обсуждение
Для составления перспективного списка растений нами были выбраны наиболее критические для жизнедеятельности растений экологические факторы как зимние холодовые стрессы, продолжительность безморозного периода, количество годовых осадков и засоленность грунтов. Климатических данные были обобщены в соответствии с их региональным размещением по территории Республики: Юго-Восточный регион - Алматы, Талдыкорган и Баканас; Южный регион - Шымкент, Тараз, Туркестан и Кызылорда; Центральный регион - Балхаш, Жезказган, Жайрем, Караганда; Восточный регион - Павлодар, Экибастуз, Усть-Каменогорск, Риддер; Северный регион - Нур-Султан, Костанай, Щучинск и Петропавловск; СевероЗападный регион - Актобе и Уральск; западный регион - Атырау и Актау.
Климатические характеристики города Нур-Султан характеризуются низкими зимними температурами (средний многолетний годовой минимум температуры воздуха составляет -38 оС), засушливое лето (средний многолетний годовой максимум температуры воздуха +36 оС), со среднегодовым количеством осадков 326 мм, с коротким вегетационным периодом (длительность безморозного периода - 124 дня). Такие низкие температуры воздуха не свойственны ни Западному, ни Южному, ни Юго-Восточному региону Казахстана. Средний годовой минимум температуры воздуха на Западе Казахстана составляет -18 оС - в Актау, -29 оС - в Атырау. На Юге Казахстана: - 20 оС - Шымкент, -28 оС - Тараз и -27 оС - Туркестан. На Юго-Востоке Казахстана: -25 оС - Алматы, -31 оС - Талдыкорган и -35 оС - Баканас. Длительность безморозного периода от 157 до 219 дней, что гораздо выше, чем в Нур-Султане. Поэтому растения этих регионов мало перспективны для интродукции в Нур-Султан. Близкими температурными показателями характеризуются интродукционные стационары Центрального Казахстана: это Балхаш со средним годовым минимумом температуры воздуха -32 оС, длительностью безморозного периода - 164 дня и 137 мм годового количества осадков; Жезказган -36 оС и соответственно 130 дней безморозного периода, 171 мм годового количества осадков; Жайрем -38 оС, 125 дней безморозного периода, 254 мм годового количества осадков; Караганда -36 оС, 127 дней продолжительность безморозного периода и 315 мм годового количества осадков. Наиболее близкими по климатическим данным являются интродукционные
стационары Восточного Казахстана: Павлодар со средним годовым минимумом температуры воздуха -39 оС и длительностью безморозного периода - 132 дня, Экибастуз со средним годовым минимумом температуры воздуха -36 оС и длительностью безморозного периода - 138 дня, Усть-Каменогорск со средним годовым минимумом температуры воздуха -41 оС и длительностью безморозного периода - 125 дней и Риддер со средним годовым минимумом температуры воздуха -38 оС и длительностью безморозного периода - 102 дня. Идентичными Нур-Султану средними минимальными температурными показателями характеризуются интродукционные пункты Северного Казахстана Костанай, Щучинск, Петропавловск -38 оС, с небольшим отклонением в продолжительности безморозного периода в Щучинске - 105 дней, согласно научно-прикладного справочника по климату СССР [2]. Дендрарий НИИ лесного хозяйства КЛХ МСХ РК, расположенный в городе Щучинске, не является климатически показательным для Северного региона. Продолжительность в году безморозного периода в Щучинске составляет 105 дней, в то время как для других географических пунктов этот показатель от 122 до 124 дней. Краткая продолжительность вегетации в этом регионе, практически на полмесяца, устанавливает ограниченность позитивного эффекта интродукционных испытаний в дендрарии, в то время как в Северном Казахстане можно ожидать успеха в интродукции тех видов растений, которым необходим более длительный период вегетации.
Рассматривая эти климатические показатели, очевидно, что растения, интродуцированные в Центральном, Северном и Восточном Казахстане, могут стать наиболее перспективными донорами репродуктивного материала для молодого ботанического сада.
Такой же сопоставительный анализ по подбору подходящих климатических регионов был проведен по ботаническим стационарам Сибири (таблица 1), в связи с тем, что они являются эффективными донорами репродуктивного материала по холодовым стрессам. В каждом из сибирских пунктов интродукции температурные минимумы воздуха не выше чем в Астане. Меньшее накопление в сибирских пунктах сумм положительных температур, и меньшая продолжительность чем в Астане безморозного периода являются основаниями для утверждения, что вид успешно интродуцированный в Сибири будет столь же успешно интродуцирован и в Астане.
Таблица 1. Климатические характеристики основных интродукционных стационаров Сибири и
г. Нур-Султана
Средний Средний
многолетний многолетний Годовое Продолжитель
Географические годовой годовой количество ность
пункты минимум максимум атмосферных безморозного
температуры температуры осадков, мм периода, дни
воздуха, оС воздуха,
Омск -38 +35 374 115
Красноярск -40 +34 385 117
Горно-Алтайск -41 +34 745 115
Иркутск -41 +34 486 98
Барнаул -41 +34 625 120
Улан-Удэ -42 +35 287 102
Абакан -42 +34 347 117
Новосибирск -43 +34 514 120
Томск -44 +32 637 124
Астана -38 +36 326 124
Для составления перспективных списков древесных растений Восточной Азии нами использовались как традиционный метод климатических аналогов Майера с применением интерполяционного прогнозирования Байтулин и др. [4,5].
Интерполяционное прогнозирование, в отличие от экстраполяционного, базируется на материалах уже выполненных прямых интродукционных испытаний. Поэтому для промежуточных ситуаций интерполяционный подход позволит с очень высокой точностью прогнозировать не только возможность интродукции данного вида, но и жизненное состояние растений, их биологические качества (декоративность, продуктивность, содержание различных веществ и др.), агротехнические приемы и затраты на культивирование согласно исследованиям Байтулина и др. [5]. При составлении списка нами был использован и новый системно-ареалогический подход на основе разработок, изложенных в работе Расселение и холодоустойчивость древесных растений Евразии по материалам исследований Чекалина и др. [3].
Список формировался по нескольким категориям. Традиционным методом прогнозирования устойчивости растений является метод климатических аналогов Майера [4]. Он предложил разделение поверхности Земли на климатически более или менее сходные зоны, специфический характер которых, по его мнению, выражается типом древесной лесной растительности. В пределах этих зон переселения растений возможны без особых затруднений, в порядке простой натурализации, которую он отождествлял с простым переносом растений, без какой-либо перестройки их природы. Этот метод был доработан и расширен А. Редером [13]. Особенностью доработки являлось то, что им было предложено устойчивость древесных растений характеризовать средним многолетним годовым минимумом температуры воздуха. Эффективность этого метода в результатах интродукции в Сибири составил надежность прогноза в среднем 75% по материалам исследований Встовской [14], а по Казахстану - надежность составляет в среднем 83% с диапазоном изменчивости 62-97% по исследованиям Байтулина и др. [5]. Согласно этому подходу мы отбирали виды, интродуцированные в географических пунктах, где интенсивность холодовых стрессов больше или равна таковой в Нур-Султане - это города Новосибирск, Барнаул, Омск, Томск, Екатеринбург.
Общеизвестный факт, что лимитирующими факторами в жизнедеятельности растений является не только их холодоустойчивость к экстремальным зимним стрессам, но и к устойчивость к другим абиотическим условиям. Нами учитывался еще один лимитирующий фактор - солеустойчивость растений. Засоленность и типы почв интродукционных стационаров Центрального Казахстана взяты по материалам исследований Стороженко [15] и материалам исследований Пермитиной и Саметовой [16]: Караганда - темно-каштановые солонцеватые типы почв, с рН 7,2-8,9; Жезказган - бурые нормальные типы почв, с рН 8,4-8,8; Нур-Султан - темно-каштановые почвы с рН 7,0-9,1. Исходя из этого нами использовался двухфакторный интерполяционный прогноз - учет холодостойкости и солеустойчивости растений. Это реализация видов в сибирских стационарах и по солеусойчивости в стационарах в Жезказгане и Караганде. Первоначально был проведен анализ интродукции древесных растений в сибирских и казахстанских ботанических стационарах. Отбор видов древесных растений проводился по баллам зимостойкости. Использована шкала зимостойкости: 1 - не подмерзает; 2а - подмерзают концы однолетних побегов до 1 см длиной; 2 -подмерзают однолетние побеги до половины длины; 3 - подмерзают однолетние побеги более половины длины; 4 - подмерзают многолетние части; 5 - обмерзают до линии снега; 6 - обмерзает до уровня почвы; 7 - гибнет; ^ означает изменение зимостойкости с возрастом растения по материалам работы Интродукция древесных растений в Сибири Встовская и др. [9]. Отбирались растения с баллом зимостойкости не ниже 4 баллов, при этом учитывалась обязательность реализации плодоношения. Затем составлены дополнения к созданному списку по данным опыта интродукции в других сибирских стационарах (Екатеринбург, Барнаул, Омск, Томск), и опыта интродукции в казахстанских стационарах г. Караганды, Жезказгана. Было отобрано по данной методике 35 видов из 13 семейств и отнесены в категорию А.
В категории Б использовался однофакторный интерполяционный прогноз холодостойкости вида - одновременно реализованные интродуценты в сибирских стационарах и в городе Риддере, как наиболее близкому по климатическим условиям географическому пункту. По этой категории было отобрано 14 видов из 8 семейств.
В категорию В отобраны растения по методу климатических аналогов, которые не испытаны в Караганде, Жезказгане и Риддере, но успешно реализованы в сибирских стационарах. В рамках этой категории было отобрано 86 видов и 12 форм из 25 семейств.
В дополнение к основному нами разработан дополнительный список, разработанный с применением нового метода, основанного на положениях системно-ареалогического подхода к интродукционному прогнозированию холодоустойчивости древесных растений. Основополагающим понятием такого подхода является учет абсолютной холодоустойчивости растений и резерва холодоустойчивости видов в природном ареале. Абсолютная холодоустойчивость вида зависит от процессов расселения, в которых он участвует, и зачастую (50-80 %) не реализована в природном ареале согласно результатам исследований, Чекалин и др. [3]. При этом абсолютная холодоустойчивость вида может быть реализована в природном ареале, когда вид не может произрастать в культуре с более низкими минимумами температуры воздуха. Не реализованные в природном ареале резервы холодоустойчивости проявляются в интродукционных исследованиях. Поэтому абсолютная холодоустойчивость вида может проявиться в культурном ареале, когда вид успешно произрастает в зоне с более низкими минимальными показателями температуры. Кроме этого вид может обладать скрытым резервом холодоустойчивости, который не проявился ни в природном, ни в культурном ареале. Выявление скрытого резерва холодоустойчивости осуществлялся по следующим этапам:
- оценка предельной холодоустойчивости растений в природном ареале.
- оценка предельной холодоустойчивости растений в интродукционном ареале.
- выявление скрытых резервов холодоустойчивости.
Оценка предельной холодоустойчивости видов (оС) в природном ареале проводилась с помощью сопоставления карт природного ареала по работам Ареалы деревьев и кустарников СССР [7] и карт годового минимума температур воздуха этого ареала по материалам Агроклиматического атласа ЭТтш [6]. При этом ЭТшш должна быть не меньше среднего многолетнего годового минимума в пункте предполагаемого места интродукции (г. Нур-Султан, -38 оС). Растения с такими параметрами отнесены к категории Г.
Если в природном ареале вид не полностью раскрывал резерв своей холодоустойчивости, а он проявлялся в интродукционном ареале, то эти виды нами были выявлены с помощью оценки предельной холодоустойчивости растений в интродукционном ареале. Оценка проводилась сопоставлением карт, разработанных в материалах исследований Ареалах интродукционных древесных растений флоры СССР Плотникова и карт Агроклиматического атласа [8, 6]. При этом учитывались географические точки успешной интродукции вида с минимальной для ареала температурой (оС) CTmin. Если СТтт не менее среднего многолетнего годового минимума в пункте предполагаемого места интродукции (г. Нур-Султан, -38 ОС), то этот вид относился к категории Д.
В работе Расселение и холодоустойчивость древесных растений Евразии Чекалин и др. было показано, что в Восточноазиатской группе комплексов ареалогических районов характерно 47,9% растений, обладающих скрытым в природном ареале резервом холодоустойчивости. Скрытый резерв холодоустойчивости определялся в оС по формуле:
d = ЭТтт - СТтт,
если d >0, то это означает, что анализируемый вид обладает резервом холодоустойчивости [3, с. 124].
Для выявления скрытых резервов холодоустойчивости по системно-ареалогическому подходу необходимо понятие «ареалогический район». Под
ареалогическим районом понимается однозначно определяемая в географических границах территория суши с однозначной или заданно разнохарактерной спецификой флорогенеза и выраженной специфичностью процессов расселения растений. Восточноазиатский ареалогический раойон в нашем понимании включает следующие географические территории: Приамурье, Приморский край, остров Сахалин и южные Курильские острова, Северо-Восточный Китай, Корейский полуостров, остров Японии, согласно материалам Чекалина и др. [3]. Для ареалогического района Восточноазиатских растений выявлено четыре группы комплекса температурных режимов субполярный, холодный умеренный, умеренно-умеренный и теплый умеренный. Эти режимы совпадают с предложенными А. Редером зонами зимостойкости. Сравнение температурных режимов представлено в таблице 2.
Таблица 2. Сравнение режимов холодоустойчивости древесных растений по А. Редеру и установленных групп комплексов ареалов распространения Восточноазиатских видов в
природном ареале
Режимы холодоустойчивости
А.Редер Восточноазиатская группа комплексов ареалогических районов
Зона I: ниже -50 градусов Субполярный режим: -56 до -60 градусов при отсутствии видов с устойчивостью в интервале -51 до -55 градусов
Зона II: -50 до -35 градусов Холодный умеренный режим: -50 до -36 градусов
Зона III: -35 до -20 градусов Умеренно-умеренный + тепло-умеренный режимы: -35 до -21 градус
Режим тепло-умеренный и умеренно-умеренного климата объединены в один по соответствию с режимами А.Редера. Анализ скрытых резервов холодоустойчивости в наших работах Чекалин и др. позволил установить, что Восточноазиатские виды растений тепло-умеренного и умеренно-умеренного (средний многолетний минимум -21оС, до -35оС) режимов холодоустойчивости в природном ареале характеризуются успешностью интродукции в холодном умеренном режиме (средний многолетний минимум -36оС, до -50оС). А виды холодно-умеренного режима природного ареала до 40% способны к успешной адаптации в субполярном режиме. Это позволило нам провести прогнозирование скрытых в природном ареале вида резервов холодоустойчивости и значительно расширить список перспективных видов. Растения, не соответствующие по предельной холодоустойчивости в природном и в интродукционном ареале предполагаемому пункту интродукции г. Нур-Султан, но произрастающие в умеренно-умеренном и тепло-умеренном климатических режимах (зона III по А. Редеру) потенциально могут быть устойчивы в условиях холодного умеренного климата с вероятностью до 95,2 - 100% согласно материалам исследований Чекалина и др. [3]. Такие растения отнесены нами к категории Е. По этим данным рекомендуется дополнить перспективный список 79 видами из 12 семейств, в том числе по категории Г - 46 видов, по категории Д - 10 видов, по категории Е - 23 вида.
Заключение
Таким образом, в результате нашей работы традиционный метод климатических аналогов прогнозирования с использованием интерполяционного прогноза устойчивости интродуцентов позволили нам составить перспективный список видов флоры Восточной Азии по трем категориям. Двухфакторный интерполяционный прогноз - 35 видов из 13 семейств, однофакторный интерполяционный прогноз - 14 видов из 8 семейств и однофакторный интерполяционный прогноз не испытанных в Центральном, Северном и Восточном Казахстане видов, но успешно реализованных в Сибирских стационарах, позволит привлечь еще 86 видов и 12 форм из 25 семейств. Используя этот метод, в ботанический сад города Нур-Султана возможно будет привлечь для интродукционных испытаний 135 видов и 12 форм восточноазиатских древесных интродуцентов.
В разработке перспективного списка нами была применена принципиально новая методология в прогнозировании успешной интродукции с применением системно-ареалогического подхода. Этот метод позволил нам выявить скрытые резервы холодоустойчивости растений, которые проявляются в природном или интродукционном ареале. Анализ таких данных расширил список перспективных растений на 56 таксонов или 38% от основного списка. Кроме этого доказан скрытый потенциал холодоустойчивости растений, который не проявился в природном или интродукционном ареале, но потенциально существует. Скрытый резерв холодоустойчивости дает возможность привлечь растения III зоны зимостокойсти А. Редера из умеренно-умеренного и теплоумеренного климатических режимов в холодно-умеренный режим (II зона зимостойкости). Это позволило нам расширить список еще на 23 таксона или на 15,6%. Всего таким методом список дополнен 79 видами, или 53,7% от основного списка.
Список литературы /References
1. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (В пределах бывшего СССР). СПб.: Мир и семья, 1995. 992 с.
2. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Серия 3. Многолетние данные. Вып. 18. Книга 2. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 440 с.
3. Чекалин С.В., Ситпаева Г.Т., Масалова В.А. Расселение и холодоустойчивость древесных растений Евразии. (субтропические, умеренные и субполярные территории). Алматы: Luxe Media Group, 2012. Т. 1. 184 с.; Т. 2. 133 с.
4. Mayer H. Walbau dur naturgeschichtlicher jrundlage. Berlin, 1909. 565 p.
5. Байтулин И.О., ПроскуряковМ.А., Чекалин С.В. Системно-экологический подход к интродукции растений в Казахстане. Алма-Ата: Гылым, 1992. Часть 1. 198 с. Часть 2. 100 с.
6. Агроклиматический атлас мира. М.-Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 144 с.
7. Соколов С.Я., Связева О.А., Кубли В.А. Ареалы деревьев и кустарников СССР. Том 1. Л.: Наука, 1977. 164 с.; Том 2. Л.: Наука, 1980. 144 с.; Том 3. Л.: Наука, 1986. 182 с.
8. Плотникова Л.С. Ареалы интродукционных древесных растений флоры СССР. М.: Наука, 1983. 256 с.
9. Встовская Т.Н., Коропачинский И.Ю., Киселева Т.И., Горбунов А.Б., Каракулов А.В., Лаптева Н.П. Интродукция древесных растений в Сибири. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2017. 716 с.
10. Ассортимент декоративных растений для озеленения промышленных центров Карагандинской области. Алма-Ата: Наука Казахской ССР, 1978. 45 с.
11. Ассортимент декоративных растений для озеленения Джезказганского промышленного района. Алма-Ата: Наука Казахской ССР, 1979. 39 с.
12. Ассортимент декоративных растений для озеленения городов и сел Восточного Казахстана. Алма-Ата: Наука Казахской ССР, 1981. 56 с.
13. Rehder A. Manual of cultivated trees and shrubs hardy in North America. N.Y.: MacMillian, 1949. 930 p.
14. Встовская Т.Н. Научные основы подбора древесных растений для интродукции в Сибири // Тезисы докладов всесоюзной конференции по теоретическим основам интродукции растений, 1981. М. 39 с.
15. Стороженко Д.М. Почвы Карагандинской области // Почвы Казахской ССР. Вып. 8. Алма-Ата: Наука Казахской ССР, 1967. 330 с.
16. Пермитина В.Н., Саметова Э.С. Особенности почвообразования и почвы ботанического сада г. Астаны // В сб.: Создание и перспективы развития ботанического сада города Астаны. Теория и практика. Астана, 2018. ISBN 978601-7511-23-4. С. 23-32.
