CC BY
22
Биологические особенности устойчивости к неблагоприятным факторам отдельных видов семейства ЭаИсасеае Mirb. в условиях г. Оренбурга
ИВ. Самохвалова, к.б.н., НА.Жамурина, к.б.н., ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ
Семейство Salicaceae Mirb. включает 3 рода: Populus — 30 — 40 видов, Salix — 350 — 370 видов, Chosenia — 1 вид. Подавляющее большинство видов произрастает в условиях умеренного климата. Более высокое видовое разнообразие ив и тополей наблюдается в Азии и Северной Америке, менее — в Европе.
Тополя, древовидные и крупные кустарниковые ивы характеризуются интенсивным ростом, легко образуют пневую поросль, корневые отпрыски, укореняются ветвями. Тополя светолюбивы, требовательны к почвенной влаге и плодородию. Многие виды зимостойки. Ивы требовательны к свету, влаге, аэрации почвы. Многие из них первыми заселяют речные пески [1].
Представители семейства широко используются в народном хозяйстве, в том числе в озеленении населённых пунктов. Тополя повсеместно используются при создании парков, придорожных полос и т. п. Ивы часто используются в одиночных посадках и группах, опушках и живых изгородях, оформлении водных объектов. Оба рода имеют представителей с декоративной кроной — пирамидальной, плакучей и др.
В пределах Оренбургской области в естественных насаждениях произрастают P. alba L., P. nigra L., P. tremula L., S. alba L., S. caspica Pall., S. fragilis L., S. triandra L., S. pentandra L. и др. виды кустарниковых ив. Такие породы, как P. alba и P. nigra, приурочены к поймам рек и являются основными лесообразующими породами на территории области. Ивы также произрастают преимущественно по берегам водоёмов. P. tremula встречается в основном в степных колках.
В искусственных посадках на территории г. Оренбурга встречаются S. alba. L., S. caspica Pall., P. nigra L., P. balsamifera L., P. italirn (Du Roi) Moench, P. bolle и др. [2 - 4].
Изучение устойчивости растений как способности переносить различные неблагоприятные воздействия представляет не только теоретический, но и практический интерес. Такие показатели, как жаро- и засухоустойчивость, зимостойкость и др., определяют возможности использования древесно-кустарниковых пород в различных природно-климатических условиях. В суровых условиях Оренбуржья, для которого характерна холодная зима и засушливое, жаркое лето, данная тема имеет особую актуальность. Кроме того, незначительное озеленение г. Оренбурга создаёт предпосылки для создания новых посадок с использованием древесно-кустарниковых пород, устойчивых к местным природно-климатическим условиям.
Материал и методы исследования. В качестве объектов исследования были выбраны представители семейства Salicaceae Mirb., используемые в озеленении г. Оренбурга — P. italica, S. alba, S. caspica.
Populus italica, тополь итальянский — стройное, высокое дерево. Крона узкая, пирамидальная, боковые ветви прижаты к стволу и растут почти параллельно ему. Кора светло-серая, продольно-трещиноватая. Монументальная, пирамидальная крона с тёмно-зелёной листвой придаёт особый вид дереву и напоминает стройные кипарисы. Дерево эффектно в одиночной, групповой, рядовой и аллейной посадках [l]. На территории г. Оренбурга произрастает: Нежинское шоссе, б (Оренбургский областной клинический противотуберкулёзный диспансер); пр. Гагарина, 27/l (ФГБНУ «Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»); ул. Чкалова, S (Никольский кафедральный собор); ул. Челюскинцев, lS (Оренбургский ГАУ); ул. Володарского, 3 (детский сад «Сказка»).
Salix alba, ива белая — крупное дерево с мощным стволом, покрытым серой трещиноватой корой. Крона шатровидная, широкая. Декоративность дереву придают ветви и листва: ветви — тонкие, свисающие, листья — очередные, ланцетные, верхняя сторона — тёмная, нижняя — светло-сероватая.
Имеет много декоративных форм — плакучая, сизая и др. [l]. В городе форма с плакучей кроной произрастает на ул. Челюскинцев, lS (Оренбургский ГАУ), пр. Гагарина, 23 мкр-н (детский сад № 200), пр. Победы, l40 (ДК «Россия»), ул. Юн. Ленинцев, 22 (ОАО «Техдиагностика») и др.
Salix caspica, ива каспийская — кустарник с узкими и длинными линейно-ланцетными листьями сизоватого цвета. Живописное, неприхотливое растение — малотребовательное к почве, влаге, температуре, засухоустойчивое [l]. Растение встре-
чается в парке отдыха «Ивушка» (пос. Ростоши), Нежинское шоссе, 6 (Оренбургский областной клинический противотуберкулёзный диспансер), ул. Челюскинцев, 18 (Оренбургский ГАУ) и др.
Зимостойкость видов оценивали в начале вегетационного периода, степень подмерзания надземной части растений оценивали по 5-балльной шкале [5].
Устойчивость растений к болезням и вредителям также оценивали по 5-балльной шкале. Состав вредителей и болезней устанавливали с использованием соответствующей литературы [6].
Для изучения засухо- и жаростойкости видов с деревьев указанных видов в пределах города собирали пробы листьев. Пробы брали в утренние часы (9 — 10 ч.) засушливого и особенно жаркого периода в (июль — начало августа) [7]. Пробу составляли из листьев, собранных со всех сторон кроны. Образцы укладывали в полиэтиленовый увлажнённый пакет и снабжали этикеткой.
Жаростойкость и засухоустойчивость изучались по общепринятым методикам [8, 9]. Каждый опыт включал три повторности по 5 листьев в каждой.
Результаты исследования. Среди данных видов раньше начинает и заканчивает вегетацию P. italica, S. alba и S. caspica имеют одинаковые значения длительности вегетации (табл. 1).
l. Показатели вегетации некоторых видов семейства Salicaceae Mirb.
Характеристика P. italica S. alba S. caspica
Биологический нуль (вторая декада апреля), °С l 10 10
Средняя сумма активных температур, °С 2100 3000 3000
Длина вегетации, дн. 120 - 140 145 - 160 145 - 160
Зимостойкость растений — способность растений противостоять неблагоприятным условиям зимы [8]. P. italica как интродуцент успешно произрастает в условиях жёсткого климата Южного Урала [1, 2]. В условиях г. Оренбурга чаще подмерзают молодые посадки, повреждение составляет 2,0 — 3,0 балла. При обследовании на некоторых экземплярах была обнаружена тополёво-сушеницевая тля, степень повреждения — 3,0 — 4,0 балла. При оценке зимостойкости S. alba выявлены повреждения (2 балла). На некоторых экземплярах обнаружены следы хлороза (4,0 балла) и омела. Повреждение S. caspica в зимний период оценено в 1 — 2 балла, отмечены повреждения кольчатым шелкопрядом (2 балла).
Таким образом, можно отметить, что перечисленные виды достаточно хорошо переносят зимние условия в черте г. Оренбурга и незначительно повреждаются вредителями и болезнями.
2. Показатели водного режима листовых пластинок некоторых видов семейства Salicaceae МпЬ.,%
Вид растения Содержание воды Дефицит насыщения Предельная водопотеря Средняя дифференциальная скорость водопотери Степень восстановления тургора
Р. italica 66,0 10,8 64,2 40,0 69,0
S. alba 59,4 1,0 59,2 30,9 59,5
S. caspica 58,1 4,7 59,2 41,3 75,0
Жаростойкость растений — это способность растений переносить воздействие высоких температур [8]. Физиологически устойчивость растений к высоким температурам связана с их интенсивной транспирацией при повышении температуры воздуха, а также вязкостью и гидрофильностью цитоплазмы клеток [10]. Р. italica, S. alba и S. caspica характеризуются высокой жаростойкостью, P. nigra и P. alba — средней.
Засухоустойчивость растений — это способность растений переносить обезвоживание протоплазмы клеток, нередко сопровождающееся перегревом [8]. Очень засухоустойчивым видом (6,0 балла) является S. alba, среднезасухоустойчивыми (4,0 балла) — Р. italica и S. caspica (табл. 2).
Наиболее высокая степень суккулентности выявлена у S. caspica, низкая — у Р. italica, ниже средней — у S. alba. Степень склерофильности листовой пластинки максимальная также у S. caspica, значение ниже среднего — у S. alba, низкое — у Р. italica. Высокое значение по ксероморфности листовой пластинки имеет S. caspica; среднее значение — S. alba, Р. italica имеет низкое значение (табл. 3).
3. Показатели засухоустойчивости листовых пластинок некоторых видов семейства Salicaceae МпЬ.
Вид растения Степень суккулентно сти Склерофиль-ность Ксеро-морфность
Р. italica 2,9 2,9 0,8
S. alba 9,2 4,3 1,1
S. caspica 18,0 7,1 1,7
Выводы. Изученные виды семейства Salicaceae Mirb. отличаются быстрым ростом, высокой декоративностью, что делает их перспективными для использования в озеленении населённых пунктов. В г. Оренбурге также представители семейства встречаются повсеместно. При этом такие виды, как P. alba и P. nigra, характерны преимущественно для естественных насаждений, примыкающих к пойме р. Урала. В искусственных посадках распространён
Р. italica — в скверах, на аллеях, в парках и т. п. S. alba и S. caspica встречаются как в естественных, так и искусственных насаждениях.
Рассмотренные виды достаточно хорошо переносят природно-климатические условия района расположения г. Оренбурга. Лабораторные опыты показали, что рассмотренные виды достаточно устойчивы к высоким температурам и недостатку влажности воздуха. В условиях г. Оренбурга S. alba является очень засухоустойчивым видом, S. caspica и Р. italica — среднеустойчивыми. Показатели ксероморфности наиболее высокие у S. caspica, наименее — у Р. italica. Жаростойкость у P. alba и P. nigra средняя, у остальных видов — высокая.
Полученные результаты по устойчивости изученных видов к различным стрессовым воздействиям в условиях г. Оренбурга позволяют рекомендовать их к широкому использованию в озеленении города.
Литература
1. Абаимов В.Ф. Дендрология с основами лесной геоботаники и дендроиндикации: учебное пособие. Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2014. 296 с.
2. Ковердяева И.В. Биологические особенности древесных растений-экзотов в условиях степной зоны Приуралья (на примере г. Оренбурга): дисс. ... канд. биол. Оренбург, Оренбургский ГПУ, 2006. 201 с.
3. Леса Оренбуржья. Оренбург: Оренбург. книжн. изд-во, 2000. 244 с.
4. Складчикова Т.В. Дикорастущие виды Salix L. на территории Оренбургского Приуралья (систематика, биоресурсы): автореф. дисс. ...канд. биол. наук. Оренбург: Оренбургский ГПУ, 2006. 16 с.
5. Огородников А.Я. Методика визуальной оценки биоэкологических свойств древесных растений в населённых пунктах степной зоны // Интродукция растений. Ростов-на-Дону: Изд-во Рост. ун-та, 1993. С. 50 - 58.
6. Гусев В.И. Определитель повреждений деревьев и кустарников, применяемых в зелёном строительстве. М.: Агро-промиздат, 1989. 208 с.
7. Бейдеман И.Н. Методика изучения фенологии растений и растительных сообществ. Новосибирск: Наука, 1974. 156 с.
8. Авдеев В.И. Сравнительный анализ засухоустойчивости видов древесных плодовых растений // Вестник Оренбургского государственного педагогического университета. Сер. ест. науки. 2005. № 3. С. 64 - 73.
9. Удовенко Г.В. Методика диагностики устойчивости растений (засухо-, жаро-, соле- и морозоустойчивости). Л.: ВАСХНИЛ, 1970. 74 с.
10. Горышина Т.К. Экология растений. М.: Высшая школа, 1979. 368 с.
