Научная статья на тему 'Интродукционные возможности Onobrychis arenaria(Kit. ) DC. В центральной Якутии'

Интродукционные возможности Onobrychis arenaria(Kit. ) DC. В центральной Якутии Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
150
51
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КОРМОВОЕ РАСТЕНИЕ / БОТАНИЧЕСКИЙ САД / ИНТРОДУКЦИЯ / ФЕНОЛОГИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ / РАЗМНОЖЕНИЕ / СЕМЕННАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ / ONOBRYCHIS ARENARIA / FORAGE PLANT / BOTANICAL GARDEN / INTRODUCTION / PHENOLOGICAL DEVELOPMENT / REPRODUCTION / SEED YIELD

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Павлова Полина Афанасьевна, Данилова Надежда Софроновна

Onobrychis arenaria (Kit.) DC. — ценное кормовое растение. Вид известен как хороший медонос, также может использоваться как лекарственное и декоративное растение. Цель — интродукционная оценка Onobrychis arenaria, в связи с этим необходимо было решить следующие задачи: изучить сезонный ритм развития вида, провести сравнительный анализ морфологических характеристик растений в природе и культуре и определить возможности семенного размножения вида. Onobrychis arenaria, являясь представителем монотипного рода в Якутии, представляет собой широко распространенный вид. Ареал его простирается от Европы через Сибирь до Якутии. Работы выполнены в Якутском ботаническом саду ИБПК СО РАН. Проводились параллельные наблюдения в интродукционном питомнике и в исходной природной ценопопуляции — источнике семян для коллекции. Использованы результаты многолетнего интродукционного эксперимента, фенологические наблюдения проведены по методике И.Н. Бейдеман, при определении семенной продуктивности растений придерживались «Методических указаний по семеноведению интродуцентов». В условиях Ботанического сада вид ежегодно цветет и плодоносит, условия культуры благоприятно сказываются на росте и развитии растений, изменяется ритм онтогенеза, значительно возрастают значения как линейных, так и количественных признаков. Изучены лабораторная всхожесть и семенная продуктивность Onobrychis arenaria в природе и культуре. Высокая интродукционные возможности Onobrychis arenaria дают основание прогнозировать успешность его выращивания в качестве кормового, декоративного растения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Павлова Полина Афанасьевна, Данилова Надежда Софроновна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INTRODUCTION ABILITIES OF ONOBRYCHIS ARENARIA (KIT.) DC. IN CENTRAL YAKUTIA

Onobrychis arenaria (Kit.) DC. is a valuable forage plant. The species is known as a good melliferous plant that can also be used as a medicinal and ornamental plant. The introduction evaluation of Onobrychis arenaria was carried out, and the research objectives were as following: the study of a seasonal rhythm of the species development, a comparative analysis of morphological characteristics of cultivated and wild plants, and the definition of seed reproduction abilities of the species. Onobrychis arenaria, being a representative of a monotypic genus in Yakutia, represents a widespread species. The studies were conducted in the Yakut Botanical Garden of the Institute for Biological Problems of Cryolithozone, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. Concurrent observation was conducted in the plant introduction nursery and in the initial natural cenopopulation, being seeds source for the collection. The results of a long-term introduction experiment were used, the phenological observation was carried out by I.N. Beideman’s technique, and plant seed yielding capacity was defined according to the Guidelines on Seed Science of Introduced Plants. In the conditions of the Botanical garden the Onobrychis arenaria blossoms and bears fruits annually; culture conditions favorably affect plant growth and development, the rhythm of ontogeny changes, and the values of both linear and quantitative features increase considerably. The laboratory germination and seed yield of Onobrychis arenaria in the wild and in culture have been studied. A high introduction ability of Onobrychis arenaria suggests its successful cultivation as a forage and ornamental plant.

Текст научной работы на тему «Интродукционные возможности Onobrychis arenaria(Kit. ) DC. В центральной Якутии»

Библиографический список

1. Программа мониторинга снежного барса в Российской Федерации. — Красноярск, 2009. — 142 с.

2. Изучение группировок снежного барса

с помощью фотоловушек: методическое

руководство. — Красноярск, 2010. — 158 с.

3. Сохранение снежного барса в России. Материал для подготовки Стратегии сохранения снежного барса в России. — Красноярск, 2012. — 103 с.

+ + +

УДК 581.6+582.736 П.А. Павлова,

Н.С. Данилова

ИНТРОДУКЦИОННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ONOBRYCHIS ARENARIA (KIT.) DC. В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ

Ключевые слова: Onobrychis arenaria, кормовое растение, ботанический сад, интродукция, фенологическое развитие, размножение, семенная продуктивность.

Введение

Onobrychis arenaria (Kit.) DC. — эспарцет песчаный — ценное кормовое растение, содержит значительное количество аскорбиновой кислоты, каротин, углеводы, белок, различные ферменты. Вид известен как хороший медонос, также может использоваться как лекарственное [1] и декоративное растение [2]. Якутские образцы эспарцета содержат в траве до 724 мг% витамина С, 20,5 мг% каротина [3].

Согласно списку Т.Н. Смекаловой, И.Г. Чухиной по степени родства с культурными кормовыми растениями Onobrychis arenaria относится к 2-му рангу, непосредственно участвующему в скрещиваниях в качестве источника гена [4].

Цель — интродукционная оценка видов Onobrychis arenaria, в связи с чем необходимо было решить следующие задачи:

- изучить сезонный ритм развития вида;

- сравнительный анализ морфологических характеристик растений в природе и культуре;

- определить возможности семенного размножения вида.

Объект и методы исследований

Onobrychis arenaria, являясь представителем монотипного рода в Якутии, представляет собой широко распространенный вид. Ареал его простирается от Европы через Сибирь до Якутии, южная граница его распространения проходит по монгольским степям [5]. В Якутии встречается в центральных и южных районах. Мезоксерофит. Растет на остепненных лугах, в степях, щеб-

нистых склонах, сухих сосновых лесах и их опушках, в сухих зарослях кустарников. Является компонентом типчаковых степей в долине средней Лены [6], отмечено участие Onobrychis arenaria в твердоватоосочково-злаковых сообществах, распространенных на юго-восточной и западной экспозициях склона коренного берега Чучур-Муран [7], является доминантом овсяницево-разно-травной (Оnobrychis arenaria + Festuca le-nensis + Pulsatilla flavescens + Artemisia commutata) ассоциации на Табагинском мысе в долине Лены [8].

Onobrychis arenaria представлен в коллекции Якутского ботанического сада с 1967 г., посеян семенами, собранными у подножья коренного берега р. Лены Чучур-Муран на остепненном лугу.

Работы выполнены в Якутском ботаническом саду ИБПК СО РАН. Проводились параллельные наблюдения в интродукционном питомнике и в исходной природной ценопо-пуляции — источнике семян для коллекции.

Использованы результаты многолетнего интродукционного эксперимента, фенологические наблюдения проведены по методике И.Н. Бейдеман [9], при определении семенной продуктивности растений придерживались «Методических указаний по семеноведению интродуцентов» [10].

Результаты исследований и их обсуждение

При весеннем посеве в грунт в первый год жизни растения формируют вегетативную сферу, к осени в почке возобновления закладывается зачаточный генеративный побег. Способность растений заблаговременно формировать генеративную сферу зачаточного побега является адаптацией к обитанию в экстремальных условиях Севера, которая является залогом их своевременного раннего цветения и плодоношения. На

второй год жизни на фоне выровненных благоприятных условий культуры отмечается массовый переход интродуцентов в генеративное состояние. Такое ускорение темпов онтогенеза в интродукции является ответной реакцией как на уменьшение конкурентного влияния, так и улучшенный агротехнический фон. В природных ценопопуляциях, где существуют жесткие конкурентные отношения, неравномерные экологические условия, переход в генеративное состояние не имеет массового характера, он идет с разной степенью растянутости у отдельных особей.

В условиях культуры Onobrychis arenaria ежегодно проходит полный цикл развития побега (табл. 1). Весеннее отрастание отмечается в середине мая, с переходом среднесуточной температуры через 5оС. По срокам цветения вид отнесен к раннелетнецветущим растениям, интенсивность его развития высокая, составляет 23-27 дней. Цветение продолжительное, охватывает примерно 1,5 месяца, начинается с середины июня и продолжается до конца июля. Раскрывание цветков в соцветии идет акропетально. Созревание семян начинается с первой декады августа, ход созревания семян подобно цветению, также продолжительный и идет снизу вверх. В отдельные годы отмечается вторичное цветение, которое значительно слабее основного. Семена после повторного цветения не успевают вызреть. Различий в сроках прохождения основных фенологических фаз между интро-дуцентами и природными ценопопуляциями не отмечено, поскольку растения имеют общее происхождение и темп их сезонного

развития сформирован и подогнан под местные климатические условия.

Эспарцет в культуре образует умеренный самосев. Сроки его появления не ограничиваются временными рамками, отмечены самосейные всходы осеннего, весеннего и летнего происхождения. Благодаря естественному самовозобновлению, осуществляется самоподдержание интродукционной популяции, которая существует в питомнике в течение 45 лет, ежегодно пополняясь молодыми растениями.

Феноритмотип Onobrychis arenaria дли-тельновегетирующий, весенне-летне-

осеннезеленый, растения уходят под снег с зелеными листьями, которые в течение зимы отмирают. Конец вегетации определяется датой установления снегового покрова.

При переносе Onobrychis arenaria в условия культуры изменяется не только ритм онтогенеза, но и основные габитуальные характеристики растения (табл. 2). Сравнительное изучение морфологии вида в природных местообитаниях и культуре показало, что с переносом в питомник значительно возрастают значения как линейных, так и количественных признаков. Увеличивается мощность растения — интродуценты отличаются более крупными размерами, в культуре возрастает способность к побегообразованию. Большое количество побегов во время цветения придает растению пышность, создавая высокий декоративный эффект, что делает возможным рекомендовать его для использования в озеленении.

Таблица 1

Сезонный ритм развития Onob^chis arenaria в культуре

Фенофаза 2010 г. 2011 г. 2012 г. Средние многолетние сроки

M+m а2, %

Весеннее отрастание 16.05 17.05 13.05 14.05+1,9 1,77

Бутонизация массовая 30.05 10.06 10.06 14.06+1,4 5,42

Цветение: начало 13.06 10.06 10.06 17.06+1,5 3,09

массовое 23.06 16.06 19.06 25.06+1,722. 6,31

конец 28.07 28.07 21.07 07+1,1 4,84

Созревание семян 5.08 1.08 4.08 9.08+2,1 8,55

Интенсивность развития 27 23 27 32+1,09 V = 13,07%

Длительность цветения 40 48 41 35+1,8 V = 20,32%

Таблица 2

Морфология Onobrychis arenaria в природе и культуре

Вид Природа Культура

M+m V, % M+m V, %

Высота растений 69,0+1,24 8,9 75,8+0,88 5,7

Количество генеративных побегов в растении 17,3+1,14 31,6 53,5+1,11 20,3

Количество цветков на побеге 33,5+1,84 25,8 41,3+2,5 31,1

Количество плодов на побеге 20,3+1,18 29,0 28,8+1,22 21,22

Количество семян в плодах 1,0 - 1,0 -

Важнейшей биологической характеристикой растения является его способность к воспроизводству. Onobrychis arenaria — стержнекорневое растение, что обуславливает его вегетативную неподвижность. Основной путь его размножения — семенной. Плод Onobrychis arenaria — односемянный нераскрывающийся боб буровато-коричневой окраски. Поверхность его ячеистая, ячейки внутри густо покрыты прижатыми белыми волосками, перегородки ячеек лишены опушения. По верхнему краю боба имеются довольно длинные острые шипы, которыми плоды цепляются к шерсти животных и могут распространяться на значительные расстояния. Семена почковидные, бурые. Масса 1000 семян и плодов, а также их размеры зависят от условий произрастания. В благоприятных условиях культуры развиваются более крупные семена (табл. 3).

Нами была определена лабораторная всхожесть семян Onobrychis sibirica. Проращивание проводилось при комнатной температуре, в качестве субстрата для проращивания использовалась фильтровальная бумага.

Лабораторная всхожесть семян невысока, прорастание идет растянуто. Большинству бобовых присуще свойство твердосемян-ности, этим можно объяснить как низкую всхожесть, так и замедленное прорастание семян. Посевные качества нестратифициро-

ванных семян сохраняются в течение нескольких лет на одном уровне (табл. 4).

Биологическая ценность перспективного для введения в культуру растения во многом определяется возможностями его семенного размножения или семенной продуктивности. Условия произрастания вида существенно влияют на показатели продуктивности, такие как число генеративных побегов, и незначительно — на число цветков и плодов на побеге (табл. 2). Соответственно, при сравнении показателей семенной продуктивности генеративного побега в природе и культуре существенных различий не отмечено, но другая картина складывается при сравнении семенной продуктивности растения. Резкое увеличение семенной продуктивности растения в культуре обусловлено повышением побегообразовательной способности интродуцентов. Известно, что чем благоприятней условия для формирования семян, тем меньше разница между потенциальной (ПСП) и реальной семенной продуктивностью (РСП). Согласно значениям коэффициента семинификации как в природе, так и в культуре, примерно только две трети семяпочек реализуются в семена. Завязывание семян эспарцета происходит в июле, в наиболее жаркий и сухой период вегетационного сезона, что, возможно, влияет на формирование его реальной семенной продуктивности (табл. 5).

Таблица 3

Морфобиологическая характеристика семян Onobrychis arenaria

Показатель Природа Культура

M V, % M V, %

Масса 1000 семян, г 5,00 - 5,60 -

Масса 1000 плодов, г 8,19 - 8,97 -

Длина семени, мм 2,62+0,04, 4,6 2,98+ 0,06 6,5

Ширина семени, мм 1,87+0,03 5,5 2,12 0,04 5,6

Всхожесть семян, % 24,0 - 16,0 -

Таблица 4

Лабораторная всхожесть семян Onobrychis arenaria, %

Число лет хранения Природа Культура

Свежесобранные - 26, 0

1 год хранения 24,0% 17,5

2 года хранения - 17,2

3 года хранения - 17,2

Таблица 5

Семенная продуктивность Onobrychis arenaria

Показатель Природа Культура

ПСП побега, шт. 33,5 41,3

РСП побега, шт. 20,3 28,8

ПСП растения, шт. 579,5 2209,5

РСП растения, шт. 351,2 1540,8

Коэф. семинификации, % 60,6 69,7

Заключение

Высокая интродукционные возможности Onobrychis arenaria дают основание прогнозировать успешность его выращивания в качестве кормового, декоративного растения.

Библиографический список

1. Телятьев В.В. Полезные растения Центральной Сибири. — Иркутск: Восточно-Сиб. кн. изд-во, 1985. — 384 с.

2. Данилова Н.С., Петрова А.Е., Романова А.Ю. и др. Декоративные растения Якутии. — Якутск: Изд-во ЯГУ, 2008. — 200 с.

3. Егоров А.Д. Витамин С и каротин в растительности Якутии. — М.: АН СССР, 1954. — 248 с.

4. Смекалова Т.Н., Чухина И.Г. Дикие родичи культурных растений России. Каталог мировой коллекции ВИР. — СПб., 2005.

— 54 с.

5. Курбатский В.И. Onobrychis Miller. — Эспарцет //Флора Сибири. Т. 9. Fabaceae.

— Новосибирск: Наука, 1994. — С. 166-167.

6.Иванова В.И. Типчаковые степи — один из этапов пастбищной дигрессии растительности в долине средней Лены // Растительность Якутии и её охрана. — Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1981. — С. 37-56.

7.Сосина Н.К. Современное состояние степной растительности на склонах горы Чо-чур-Мыран (окрестности г. Якутска) // Ботанические сады — центры изучения и сохранения биоразнообразия.— Якутск, 2010.

— Вып. 4. — С. 201-209.

8. Н.К. Сосина, В.И.Захарова. Степные сообщества коренных берегов в долине Эркээни (Центральная Якутия) // Вестник ЯГУ. — 2009. — Т. 6. — № 4. — С.18-23.

9. Бейдеман И.Н. Методика изучения фенологии растений и растительных сообществ. Новосибирск: Наука, 1974. — 154 с.

10. Методические указания по семеноведению интродуцентов. — М.; Наука, 1980. 270 с.

+ + +

УДК 595.768.12

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Е.В. Гуськова

ЛИСТОЕДЫ (COLEOPTERA, CHRYSOMELIDAE) ЗАПОВЕДНИКА «ТИГИРЕКСКИЙ» (СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ АЛТАЙ, РОССИЯ). ПОДСЕМЕЙСТВА: ORSODACNINAE, SYNETINAE, CRIOCERINAE, CLYTRINAE, CRYPTOCEPHALINAE, EUMOLPINAE

Ключевые слова: Chrysomelidae, Тиги-рекский заповедник, фауна, Западный Алтай, Orsodacninae, Synetinae, Criocerinae, Clytrinae, Cryptocephalinae, Eumolpinae.

Введение

Приоритетной задачей на сегодняшнем этапе энтомологических исследований является изучение биоразнообразия как основы функционирования и устойчивости экосистем. Особую актуальность приобретает изучение фаун особо охраняемых территорий. Тигирекский государственный природный заповедник расположен в юго-западной части Алтайского края, включая приграничные с Казахстаном участки Змеиногорского, Третьяковского и Краснощековского районов в 30 км к югу от пос. Чинета и 70 км к западу от с. Змеиногорск. Общая площадь заповедника составляет 41,4 тыс. га, площадь охранной зоны — 26,3 тыс. га.

Территория занимает водораздел между правыми притоками реки Чарыш и верховьями истоков реки Алей. Заповедник состоит из трех участков:

• Белорецкий — верховья реки Белая;

• Тигирекский — прилегающий с юга к посёлку Тигирек;

• Ханхаринский — верховья реки Большая Ханхара.

Рельеф заповедника среднегорный с куполообразными вершинами. Абсолютные высоты достигают 2013 м над ур.м. (г. Черная, 51°01' с.ш. 83°07' в.д.) на границе с Казахстаном. На территории много рек, самая крупная из которых — Белая. Климат заповедника резко континентальный с жарким летом и холодной зимой. Среднее годовое количество осадков составляет 516 мм.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.