ДЕРЕВЬЯ РОДА Juglans L. КАК КОМПОНЕНТЫ ГОРОДСКИХ ЭКОСИСТЕМ В УРБОСРЕДЕ ГОРОДА САМАРЫ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

DOI: 10.24411/9999-010A-2019-10099 П.В. РОДИОНОВА, А.В. ПОМОГАЙБИН

Самарский национальный исследовательский университет им. С.П. Королева, г. Самара, Россия

ДЕРЕВЬЯ РОДА Juglans L. КАК КОМПОНЕНТЫ ГОРОДСКИХ ЭКОСИСТЕМ В УРБОСРЕДЕ ГОРОДА САМАРЫ

Род Орех (Juglans L.) объединяет около 20 видов растений, произрастающих в тропиках, субтропиках и горных лесах умеренной климатической зоны. В природном ареале растения рода Орех достигают высоты 30-35 м, имеют раскидистую крону и диаметр ствола 1,5-3 м. Продолжительность жизни до 300-400 лет. Деревья рода (Орех) в своих природных ареалах распространены по миру достаточно неравномерно, чаще всего это кустарники и деревья, произрастающие в Северной и Центральной Америке, на Дальнем Востоке России, в Китае и Японии, в Центральной Европе, Передней и Средней Азии (Wild Crop..., 2011). Данные растения приурочены к различным почвенным условиям, но лучше растут и плодоносят на хорошо увлажненных, богатых и аэрируемых почвах. Они довольно требовательны к достаточно высокому почвенному увлажнению, хотя для отдельных видов в природных ареалах периоды высокого увлажнения чередуются с относительным влагодефицитом (условия муссонного климата). Эти листопадные растения в разной мере морозостойки, встречая наступление холодного сезона в безлистном состоянии.

Хотя в древнейшие времена (между последними оледенениями в кайнозое) отдельные виды рода Орех встречались на территории современной Самарской области (Сачков и др., 2009), современная природная дендрофлора нашего региона данных видов не содержит. Представители рода Орех культивируются в Самарской области с середины XX века, причем некоторые виды - орех маньчжурский, в частности, - рекомендовались, в том числе как породы для полезащитных лесополос (Ершов, 1956). При интродукции орехоплодных культур в местах вне их природного ареала, растения прежде всего сталкиваются с необходимостью адаптации к новым природно-климатическим условиям (засушливое жаркое лето, продолжительная холодная зима) (Ершов, 1956; Озолин, Лысова, 1977; Мухаев, Хавроньин, 1982), несоответствие биотического окружения, как правило, для анемофильных растений имеет меньшую остроту.

В условиях города Самара деревья рода Орех выполняют функцию ценного компонента системы озеленения. Наиболее обширна их коллекция в дендрарии Ботанического сада Самарского университета, где различным числом экземпляров представлено 6 видов родового комплекса Орех (Помогайбин, 2006). Отдельные экземпляры орехов маньчжурского и серого произрастают в крупных парках и скверах, украшают придомовые участки в районах малоэтажной застройки, встречаются на территории промышленных предприятий (в частности, крупномерный экземпляр ореха серого на заводе Металлург). При этом ростовые показатели деревьев неизменно ниже, чем у одновозра-стных деревьев этих же видов в природных ареалах (Помогайбин, 2006, 2008).

Рассматривая возможности использования деревьев рода Орех в региональном городском озеленении, можно отметить следующие важные особенности биологии данных растений. Первое - их способность повреждаться при воздействии неблагоприятных погодных условий зимнего периода, поздних весенних заморозков, страдать от летних засух. Второе - это формирование ими, как анемофильными растениями, пыльцы, способной выступать в качестве аллергенной. Третье - это их биологическая активность, проявляющаяся, в том числе в способности формировать опад, содержащий

© 2019 Родионова Полина Владимировна, [email protected]; Помогайбин Александр Владимирович

аллелопатически активные вещества. Листовой опад в процессе его формирования теряет значительную часть свойственных зрелым листьям компонентов: разрушению подвергаются фотосинтетические пигменты, белки, в пределах растительного организма происходит реутилизация азота и ряда микроэлементов. В стареющих листьях при подготовке к будущему листопаду происходит накопление некоторых вторичных соединений, в первую очередь, фенольных производных, проявляющих свойства природных ингибиторов. Известно, что именно выращивание в культуре зачастую приводит к появлению почвоутомления. Изучение биологических свойств и показателей химического состава листового опада растений-интродуцентов важно еще и потому, что в новых для себя природно-климатических условиях разные виды растений синтезируют и выделяют в окружающую среду неодинаковое количество различных веществ. Для условий Северной Америки у ореха черного, в частности, была выявлена высокая способность аллелопатически угнетать рост травянистых растений в подкроновом пространстве (Райс, 1978).

При высокой декоративности деревьев у различных видов рода Орех, формировании ими огромных (до 70 см длиной вместе с черешком - у ореха маньчжурского) непарноперистых листьев, раскидистой кроны, формирующей ажурную тень, все же орех грецкий является наиболее интересным видов для любительского озеленения. Возможность получения ценной пищевой продукции привлекает к нему внимание энтузиастов и специалистов, работающих в области интродукции растений. Известные нам экземпляры деревьев ореха грецкого, произрастающие на придомовых участках в различных районах г. Самары, характеризуются показателями высоты от 5,5 до 15 м. При этом среди них имеются одно- и двуствольные экземпляры с показателями диаметра ствола от 9 до 13 см. Из 12 осмотренных нами в январе 2018 г. экземпляров большинство не имеет повреждений ствола, только у двух отмечены дупла, у одного - морозобоины.

Несомненным лидером по размерам среди деревьев ореха грецкого на городской территории Самары является экземпляр, произрастающий на ул. Краснодонской, 3. Данное дерево при классической одноствольной форме имеет высоту 15 м, диаметр ствола 43...45 см (на высоте 1,3 м), диаметр кроны 10 м, отличается хорошим жизненным состоянием и отсутствием повреждений ствола. Это растение может рассматриваться в качестве примера «идеального» облика дерева грецкого ореха как компонента городских насаждений, не испытывавшего повреждающих экзогенных воздействий и отличающегося, помимо способности формировать ценные плоды, высокой декоративностью.

Отметим некоторые стороны, значимые для ореха грецкого как участника антропогенных насаждений урбосреды. Растение ореха грецкого отличают крупные непарноперистые листья, имеющие более крупные и широкие, чем у других видов ореха, листочки при сравнительно меньшем числе пар (4 у ореха обычной фомы и 4-5 у ореха грецкого скороплодного). Площадь одного такого листа, по выполненным нами ранее расчетам (Помогайбин, Помогайбин, 2008), составляет от 400 (обычная форма) до 800 кв.см (скороплодная форма ореха грецкого). При более крупных листочках ассимиляционная поверхность ореха грецкого способствует высокой продуктивности, а также эффективно насыщает воздух парами воды и фитонцидами.

Что касается качества плодов ореха грецкого, данный вопрос в различные годы изучался для растений разного происхождения в дендрарии Ботанического сада Самарского университета, наиболее широкий скрининг по показателю содержания липидов был выполнен нами в 2017-2018 гг. (Помогайбин, Родионова, 2018). Поскольку в существующей к настоящему моменту коллекции деревьев ореха грецкого представлены деревья двух форм, обычной и скороплодной, данная форма роста заслуживает особого внимания. Деревья такой формы способны вступать в плодоношение начиная с 2. 3 года жизни, при высоте до 1 м и менее. Они пока не представлены в городском озеле-

нении, но могут быть востребованы любителями-садоводами и энтузиастами, ведущими озеленение участков при школах и детских садах.

В данном сообщении мы продемонстрируем результаты оценки содержания ли-пидов в ядре ореха грецкого суммарно - для плодов от деревьев обычной и скороплодной форм (рис.). Представленная картина распределения показателей по сумме проб показала, что обе выборки проб характеризуются одновершинным распределением, причем для скороплодной формы выраженность пика более отчетлива, заметно преобладание по частоте встречаемости образцов с содержанием липидов около 70%.

Содержание липидов в семенах (%)

Рис. Содержание липидов в изученных образцах ядра ореха грецкого

Детализируя результаты, полученные по исследуемым пробам, можно отметить, что у скороплодных деревьев содержание липидов в семенах у 2,4 % от доли всех проб имеет максимальное значение - 78%. Для обычных (нескороплодных) деревьев максимальное содержание липидов меньше, по сравнению со скороплодной формой, они имеют значение 74% липидов (в 15,6% доли всех проб) (Помогайбин, Родионова, 2018). Минимальное содержание липидов в ядре орехов составляет 54% у скороплодных (1,2% всех проб), и 58 % у обычных (2,2% всех проб). Большинство проб (39,4%) у скороплодных деревьев соответствует 70% содержания липидов в семенах. У обычных деревьев 33,3% долей всех проб, соответствует показателю: 66-70% липидов в семенах. Таким образом, для орехов обычной формы преобладающими оказались образцы с содержанием липидов от 60 до 65% (46% проб), у скороплодной формы преобладающими оказались образцы, немного более обогащенные липидами - показатели от 65 до 70% (49% проб).

Мы считаем, что уже имеющаяся практика использования растений рода орех в городских насаждениях может быть расширена, в частности, она может предполагать использование растений ореха грецкого, наряду с обычной формой роста - скороплодных, отличающихся небольшими размерами, ускоренным вступлением в плодоношение, формированием плодов с высоким содержанием липидов. Поскольку формируемые такими растениями плоды располагаются сравнительно низко, в досягаемости от руки человека, во избежание повреждения растений их не стоит использовать в насаждениях, которые открыты для широкого посещения (городские парки, скверы, набережные). Для озеленения детских учреждений на примере таких растений можно обу-

чать детей и школьников уходу за необычными для Среднего Поволжья плодовыми культурами и бережному отношению к природе.

Список литературы

Ершов М. Ф. Об ассортименте древесно-кустарниковых пород для полезащитного лесоразведения // Ботанич. сб. работ Куйбышевск. отд. Всесоюз. ботанич. об-ва. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1956. С. 19-26.

Мухаев Б.А., Хавроньин А.В. Интродукция деревьев и кустарников в Куйбышевском Заволжье // Эрозия почв, защитное лесоразведение и урожай. Куйбышев: Кн. изд-во, 1982. С. 52-62.

Озолин Г.П., Лысова Н.В. Итоги интродукции растений для защитных насаждений Поволжья // Успехи интродукции растений на Урале и в Поволжье. Тр. Ин-та экологии растений и животных УрО РАН. Вып. 102. Свердловск, 1977. С. 20-25.

Помогайбин А.В. Биоэкологические особенности представителей родового комплекса Орех (Juglans) при интродукции в условиях Среднего Поволжья (г. Самара) // Вестн. Самар. гос. ун-та. Естественнонауч. серия. 2006. №7 (47). С. 172-176.

Помогайбин А.В. Эколого-биологический ана-лиз результатов интродукционных испытаний видов рода орех (Juglans L.) в лесостепи Среднего

Поволжья. Автореф. дисс. ...канд. биол. наук. Тольятти, 2008. 16 с.

Помогайбин А.В., Помогайбин Е.А. Особенности структуры листьев у видов рода Орех при интродукции в лесостепи Среднего Поволжья // Сучасш проблеми штродукцп та акктматизацл рослин. Дншропетровськ, 2008. С. 139-140.

Помогайбин А.В., Родионова П.В. Накопление липидов в семенах Juglans regia L. при интродукции в Ботаническом саду Самарского университета // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений. 2018. Т. 21. С. 183-186.

Райс Э. Аллелопатия. М.: Мир, 1978. 392 с.

Сачков С.А., Кавеленова Л.М., Розно С.А. К проблеме исторических изменений дендрофлоры в лесостепи Среднего Поволжья (на примере Самарской области) // Изв. Самар. НЦ РАН. 2009. Т. 11, № 1-4. С. 567-572.

Wild Crop Relatives: Genomic and Breeding Resources. Forest Trees. Ed. by Ch. Kole. SpringerVerlag Berlin Heidelberg, 2011. 184 p.