23УДК 634.977:712
Генетическая коллекция дендрария ВНИИСПК как центр сохранения растительного биоразнообразия
Емельянова О. Ю., к.б.н. Цой М. Ф., к.с-х.н. Павленкова Г. А., н.с. Масалова Л. И., н.с. Фирсов А. И., н.с.
ФГБНУ ВНИИСПК, 302530, Орел, Россия, e-mail: dub-ola@mail.ru, +79038803837 Аннотация
Основные пути решения проблемы снижения биоразнообразия - это интродукция растений и сохранение редких и исчезающих видов путем их ввода в культуру. В настоящее время в коллекции дендрария Всероссийского научно-исследовательского института селекции плодовых культур произрастает более 280 видов, форм и сортов, представляющих 31 семейство, в том числе виды, занесенные в Красные Книги различных уровней. Это береза Радде (Betula Raddeana Trautv.), дуб монгольский (Quercus mongolica Fisch.et Turcz.), абрикос маньчжурский (Armeniaca manshurica (Maxim.) Skvortz.), лещина древовидная (медвежий орех) (Corylus colurna L.).
Ключевые слова: генофонд, сохранение биоразнообразия, интродукция, дендрарий
Genetic collection of the Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding arboretum as a center of conservation of plant biodiversity
Emelyanova O. Yu., candidate of biological sciences Tsoi М. F., candidate of agricultural sciences Pavlenkova G. А., researcher Masalova L. I., researcher Firsov A. N., researcher
Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding, Orel, Russia Abstract
The main ways of solving the problem of biodiversity decrease is the introduction of plants and conservation of rare and endangered plants by entering them into the culture. At present, in the collection of the Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding arboretum more than 280 species, forms and varieties representing 31 families are grown including species listed in the Red Books of different levels. They are Betula Raddeana Trautv., Quercus mongolica Fisch.et Turcz., Armeniaca manshurica (Maxim.) Skvortz., Corylus colurna L.
Key words: gene pool, biodiversity conservation, introduction, arboretum
Введение
Здоровье окружающей среды, составляющей огромную экономическую, эстетическую и этическую ценность, - это, в первую очередь, сохранение в хорошем состоянии всех ее природных составляющих: экосистем сообществ, видов и генетического разнообразия. Первоначальные небольшие нарушения в каждом из этих компонентов могут в конечном итоге привести к его полному разрушению. При этом сообщества деградируют и сокращаются пространственно, теряют свое значение в экосистеме и в конечном итоге окончательно разрушаются, что неминуемо ведет к сокращению биоразнообразия (Дубовицкая, 2013; Примак, 2002).
Основные пути решения проблемы снижения биоразнообразия - это интродукция растений и сохранение редких и исчезающих видов путем их ввода в культуру. Роль интродукции растений на современном этапе ее развития достаточно многогранна. Это и направление ботанической науки,
своеобразный раздел экспериментальной ботаники, практические результаты которой помогают прояснить те или иные моменты теоретической ботаники. Это и источник экспериментального материала для многих сельскохозяйственных наук, в первую очередь, для селекции растений. Важной задачей интродукции так же является разведение быстрорастущих высокопродуктивных древесных экзотов для целей лесовосстановления и увеличения ассортимента декоративных деревьев, кустарников и лиан для озеленения населенных пунктов на основе современных достижений генетики и селекции (Дубовицкая, 2015б; Лапин, 1974).
Декоративными растениями ВНИИ селекции плодовых культур занимается на протяжении всей своей 172-летней истории. Генетическая коллекция дендрария начала закладываться в 1968 году. При проектировании и закладке дендрария были выделены зоны Северной Америки, Европы, Дальнего Востока, Средиземноморья, Сибири и Средней Азии (Дубовицкая, 2015).
На сегодняшний день дендрарий ВНИИСПК - это уникальная территория с огромным потенциалом, выполняющая ряд важных задач (Дубовицкая, 2015а):
- Научная. В дендрарии ведутся научные исследования, направленные на расширение ассортимента и сохранение биоразнообразия за счет натурализации и акклиматизации инродуцентов из разных уголков земного шара. В дендрарии собрана коллекция редких, лекарственных и краснокнижных растений, пополнение и изучение которой идет и сегодня.
- Образовательная. Дендропарк ВНИИСПК служит уникальным плацдармом для проведения учебных и познавательных экскурсий для школьников, студентов, учителей и преподавателей биологических специальностей и просто любителей природы. Здесь собрано огромное разнообразие видов и форм на сравнительно небольшой территории, что позволяет за короткий промежуток времени ознакомиться с большим количеством видов. Дендрарий служит базой для проведения практических занятий для студентов-биологов и будущих ландшафтных архитекторов.
- Природоохранная. Коллекции дендрария служат основой для формирования фитоценозов, в которых сохраняются редкие и охраняемые растения Орловской области и России. Коллекции дендрария служат источником семян и черенков для размножения наиболее перспективных древесных растений с целью их сохранения и внедрения в озеленение населённых мест. В ветвях растений дендрария находят корм и приют белки и различные виды птиц.
- Эстетическая. Свободная планировка хорошо вписывается в существующий ландшафт и подчеркивает естественную красоту растений, собранных в коллекции. Растения в группах подобраны таким образом, чтобы группы сохраняли декоративность в течение всего года.
Материалы и методика
Ежегодно генетическая коллекция дендрария пополнятся новыми видами, формами и сортами и на 01 июня 2017 года содержит 285 таксонов, представляющих 31 семейство. В процессе изучения адаптивных свойств древесных растений дендрария с целью их внедрения в культуру или реинтродукции проводятся фенологические наблюдения, определяется устойчивость к болезням и вредителям, зимостойкость в полевых и лабораторных условиях; оценивается декоративность растений. По мере пополнения коллекции проводится анализ видового состава географических зон и соотношения в них лиственных и хвойных растений.
Результаты и их обсуждение
Анализ видового состава генетической коллекции дендрария показал, что количество таксонов и соотношение лиственных и хвойных пород в географических зонах неодинаково (рисунок 1, 2).
Орловская область находится в Европейской части России, поэтому Европа - самая насыщенная по числу видов и форм зона дендрария. В ней собрано 94 таксонов, из них 77 лиственных, что свойственно смешанным и широколиственным лесам Европы. В этой зоне собраны как типичные представители наших лесов, например, береза повислая (Betula pendula Roth) и тополь белый (Populus alba L.), так и растения более северных широт, например, береза карельская (Betula pendula f.carelica Hort.) и береза далекарлийская (Вetula dalecarlica L.), и более мягкого климата центральной Европы - бук лесной (Fagus silvatica L.) Хвойные растения представлены в основном формами ели обыкновенной (Picea abies (L.) H.Karst. (ф. гребенчатая f. cristata (L.) H. Karst., ф. змеевидная Picea abies f. virgata (Jacq.) Casp., ф. Кранстона Picea abies Cranstoni Carr.)) и можжевельника казацкого (Juniperus sabina L. (ф. бело-пестрый Juniperus sabina L. f. variegate, ф. тамарисколистный Juniperus sabina f. tamariscifolia Ait.). В генетической коллекции дендрария собраны и исчезающие растения. В зоне Европы это лещина древовидная (Corylus colurna L.) или орех медвежий, которая внесена в Красную книгу России.
Рисунок 1 - Количество видов, форм и сортов в географических зонах дендрария
Вторая по количеству видов - это зона Северной Америки. В ней собрано 72 таксонов, из них 35 -представители хвойных растений (рисунок 1, 2). В том числе ели (канадская (Picea canadensis Britt.), канадская ф. коника (f. conica Rehder), колючуая ф. голубая (Picea pungens f.glauca Reg.), Энгельмана (Picea Engelmanii (Parry)Engelm.)), сосны (Банкса (Pinus Banksiana Lamb.), Муррея (Pinus Murrayana Balf.), гибкая (Pinus flexilis James), Веймутова (Pinus strobus L.)), пихты (одноцветная (Abies concolor (Gord.)Engelm.), Фразера (Abies fraseri (Purch)Poir.), субальпийская (Abies lasiocarpa (Hook.) Nutt.)), лжетсуги (Мензиса (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco), Мензиса сизая (Pseudotsuga menziesii var. glauca Schneid.), Мензиса тисолистная (Pseudotsuga menziesii var. viridis (Schwer.)Schneid.)) и др. Это самая насыщенная по количеству хвойных видов и форм зона, как и естественные бореальные леса Северной Америки (Емельянова, 2016).
Зона Дальнего Востока включает 67 таксонов, в том числе, 12 хвойных (рисунок 1, 2). Здесь растут барбарис Тунберга (Berberis Thunbergii DC.), сирени (бархатистая (Syringa velutina Kom.), Комарова (Syringa Komarowii Sch.), юньнаньская (Syringa junnanensis Frauch)), лиственницы (даурская (Larix dahurica Turcz. et Trautv.), Любарского (Larix Lubarskii Sukacz.), японская (Larix leptolepis (Sieb.et Zucc.) Gord.)), чубушник Делавея (Philadelphus Delavayi Henry) и одно из многих лекарственных растений дендрария - акантопанакс сидячецветковый (Acanthopanax sessiliflorus (Rupr. et Maxim.) Seem.). Среди растений этой группы очень примечательны клен японский (Acer japonicum Thunb.), дуб монгольский (Quercus mongolica Fisch.et Turcz.) и абрикос маньчжурский (Armeniaca manshurica (Maxim.) Skvortz.), растения Красной книги России, виды, находящиеся под угрозой исчезновения.
80
■ лиственные ■ хвойные
Рисунок 2 - Соотношение лиственных и хвойных видов и форм (сортов) в географических зонах генетической коллекции дендрария
Небольшие по количеству видов зоны Сибири и Средиземноморья включают по 11 таксонов. Однако соотношение лиственных и хвойных видов в них разное (рисунок 2). В зоне Сибири преобладают хвойные растения: лиственница сибирская (Larix sibirica Ledeb.), сосна кедровая сибирская (Pinus sibirica Du Tour), ель сибирская (формы густохвойная (Picea obovata f. densifolia Lucznik), желтая (Picea obovata f. lutescens Lucznik), светящаяся (Picea obovata f. lucifera Lucznik), симинская (Picea obovata f. Seminskiensis Lucznik)), пихта сибирская (Abies sibirica Ledeb.). Хвойные растения зоны Средиземноморья представлены двумя видами: ели сербская (Picea omorica (Pancic) и сосна крымская (Pinus pallasiana Lamb.). Среди лиственных большой интерес представляют сорта чубушника Лемуана Горностаева мантия' (Philadelphus lemoinei hybrida Lem. cv. 'Manteau dhermine1) и
'Лавина' (Philadelphus lemoinei hybrida Lem. cv. 'Avalanche), и реликт третичного периода, исчезающий вид береза Радде (Betula Raddeana Trautv.).
Средняя Азия - это самая маленькая по количеству видов зона дендрария, так как различия в климатических условиях на родине и в Орловской области не позволяют выживать большинству представителей среднеазиатской растительности. Здесь можно увидеть жимолость Ольги (Lonicera olgae Regel & Schmalh), жимолость Королькова (Lonicera Korolkowii Stapf), клен Семенова (Acer Semenovii Rgl.et Herd.) и можжевельник зеравшанский (Juniperus seravschanica Kom.).
26 таксонов имеют гибридное происхождение и их нельзя отнести ни к одной из географических зон. Произрастают они на территории дендрария, как правило, в отдельных декоративных группах в парадной зоне коллекции.
Заключение
В генетической коллекции дендрарии сохраняются растения, которые, к сожалению, уже не возможно найти в естественных условиях, и те, что находятся на грани исчезновения. Эти виды занесены в Красные Книги различных уровней, в том числе, береза Радде (Betula Raddeana Trautv.), дуб монгольский (Quercus mongolica Fisch.et Turcz.), абрикос маньчжурский (Armeniaca manshurica (Maxim.) Skvortz.), лещина древовидная (медвежий орех) (Corylus colurna L.), клекачка перистая (Staphylea pinnata L.), тисс ягодный (Taxus baccata L.).
Географические зоны и видовой состав отображают основные представления о центрах происхождения декоративных растений. Северная Америка и Сибирь насыщены хвойными породами. Европа. Дальний Восток, Средиземноморье и Средняя Азия - лиственными.
В дендрарии идет постоянное пополнение коллекции древесных растений из различных регионов России и других стран с целью обогащения культурной флоры и сохранения биоразнообразия растительного мира. На основе комплексных научных исследований биологических свойств и декоративных качеств флоры дендрария ВНИИСПК ведется выделение высокодекоративных устойчивых видов, форм и сортов и разрабатываются практические рекомендации по их использованию в различных областях хозяйственной деятельности.
Литература
1. Дубовицкая О. Ю., Цой M^., Павленкова Г. А., Mасалова Л. И., Фирсов А. Н. Дендрарий ФГБНУ ВНИИСПК - центр интродукции древесных растений / Садоводство и виноградарство. 2015. № 3. С. 46-50.
2. Дубовицкая О. Ю., Павленкова Г. А. Дендрарий Всероссийского научно-исследовательского института селекции плодовых культур. Краткий путеводитель. Орел: ВНИИСПК, 2015. 64 с.
3. Дубовицкая О. Ю. Создание устойчивых средоулучшающих фитотехнологий в ЦентральноЧерноземном регионе России / Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2013. № 11. С. 20-26.
4. Дубовицкая О.Ю., Цой M. Ф., Павленкова Г. А., Mасалова Л. И., Фирсов А. Н. Сохранение генофонда и основные итоги интродукции растений дендрария ВНИИСПК [Электронный ресурс] / Современное садоводство - Contemporary horticulture. 2015. № 2 (14). С. 111-122. URL: http://journal.vniispk.ru/pdf/2015/2/ 32.pdf
5. Емельянова О. Ю., Цой M. Ф. Оценка состояния и сохранение генофонда растений бореальных ландшафтов дендрария ВНИИСПК / Селекция и сорторазведение садовых культур: сб. науч. работ. Т. 3. Инновации в селекции плодовых и ягодных культур: материалы междунар. науч.-практ. конф., (5-8 июля 2016 г., Орел). Орел: ВНИИСПК, 2016. С. 44-48.
6. Лапин П.И. Интродукция древесных растений в средней полосе Европейской части СССР. Л., 1974.
132 с.
7. Примак Р. Основы сохранения биоразнообразия / Пер. с англ. О.С. Якименко, О.А. Зиновьевой. M.: Издательство Научного и учебно-методического центра, 2002. 256 с.
