CC BY
374
В.А. Морякина, Т.Н. Беляева, А.Л. Баранова, А.С. Прокопьев
ИНТРОДУКЦИЯ ДЕКОРАТИВНЫХ ВИДОВ РАСТЕНИИ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ ФЛОРИСТИЧЕСКИХ ОБЛАСТЕЙ земного шара В ЛЕСНОЙ ЗОНЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Приведен эколого-географический анализ дендроинтродуцентов, выделены хорологические группы, проведена оценка перспективности декоративных травянистых многолетников открытого грунта в зависимости от принадлежности к хорологической группе, представлены основные направления исследований.
Интродукция растений на современном этапе решает важную задачу сохранения генофонда и биологического разнообразия различных природных флор, в том числе ценнейших для культуры декоративных видов.
Сибирский ботанический сад Томского государственного университета (СибБС ТГУ) относится к числу ведущих интродукционных центров северных широт мира. Здесь проводятся многолетние исследования по мобилизации и изучению видов декоративных растений из различных регионов Земного шара с целью сохранения и обогащения генофонда культурной флоры Сибири новыми таксонами.
Первыми разработчиками теории и практики интродукции растений во многих регионах, в том числе и в Сибири, исторически явились специалисты-дендрологи. В томском регионе В. А. Морякиной разработаны методические основы интродукции растений, впервые дано полное определение ее как науки. Интродукция растений понимается как самостоятельная отрасль ботаники, занимающаяся введением в культуру новых для региона родов, форм и сортов, а также видов и форм дикорастущих растений местной флоры (ранее в культуре не произраставших) со сравнительным изучением ритма их развития в природе и культуре, с выявлением их адаптационных возможностей, с разработкой способов репродукции с целью сохранения вида или практического использования в различных отраслях хозяйства, в связи с чем интродукция растений может являться важным разделом экономики данного региона или страны [1-3].
Впервые в Сибири проведен эколого-географи-ческий анализ древесных и кустарниковых растений,
Рис. 1. Первая интродукция Picea pungens Engelm. f. glauca Rgl. в условиях Сибири посева 1956 г. (СибБС ТГУ, 2007 г.)
интродуцированных в Томске, выявлены критерии результативности интродукции. Интродуцированные рас-тения-фанерофиты являются представителями 4 типов ареала: восточно-азиатского, североамериканского,
европейского, центрально-азиатского [4]. Установлено, что наиболее перспективными для интродукции в подтаежную зону Западной Сибири являются мезофиты равнинно-лесной группы ареала, Восточно-азиатского типа ареала: орех маньчжурский (Juglans mandshurica Maxim.), груша уссурийская (Pyrus ussuriensis Maxim.), яблоня Палласова (Malus pallasiana Juz.), боярышник Максимовича (Crataegus maximowiczii Schneid.), черемуха Маака (Padus maackii (Rupr.) Kom.), трескун амурский (Ligustrina amurensis Rupr.) и др.
Успешно интродуцируются в подтаежной зоне Западной Сибири растения следующих типов ареала: Европейского (географические районы: Скандинавия, Европейская часть России, Карпаты, Балканы): ива фрагилис (Salix fragilis L.), вяз гладкий (Ulmus laevis Pall.), смородина альпийская (Ribes alpinum L.), липа мелколистная (Tilia cordata Mill.); Североамериканского (приатлантическая часть): ясень пенсильванский (Fraxinus pennsylvanica March.), черемуха пенсильванская (Padus pensylvanica (L. f.) Sok.), ель колючая ф. голубая (Picea pungens Engelm. f. glauca Rgl.) (рис. 1, 2). Кустарники как жизненная форма проявляют более высокую пластичность по сравнению с древесными породами. Некоторые из кустарников изменяют форму роста, развиваются подобно полукустарникам и многолетним травянистым растениям, при этом ежегодно цветут и плодоносят [5]. Данная разработка имела важное значение для становления теории интродукции.
Рис. 2. Первая интродукция Thuja occidentalis L. в условиях Сибири посева 1961 г. (СибБС ТГУ, 2007 г.)
Фонды древесных растений (всех фанерофитных групп) открытого грунта по состоянию на 2007 г. включают в себя 683 вида (в лесах томского региона лишь около 45 дикорастущих видов) из 40 семейств, 100 родов, а также 75 декоративных форм и 29 сортов. Наиболее широко представлены роды Spiraea L. (65 видов и 5 форм), Lonicera L. (45 видов и 9 форм), Rosa L. (44 вида, 7 форм и 1 сорт), Crataegus L. (38 видов и 1 форма), Philadelphus L. (26 видов и 1 сорт), Betula L. (24 вида и 2 формы), Berberis L. (23 вида и 2 формы), Salix L. (20 видов, 1 форма, 5 сортов), Sy-ringa L. (19 видов, 4 формы, 14 сортов). Большинство видов собрано в крупнейшие для Сибири родовые комплексы, привлеченные во время интенсивного ин-тродукционного эксперимента, проведенного в 1950— 1970-е гг., с ежегодным испытанием более 1 000 ви-дообразцов из различных флористических областей земного шара. В 1970-е гг. родовой комплекс Spiraea уже включал 41 таксон. Проводилось подробное изучение роста и развития, декоративных качеств, особенностей репродукции представителей рода, в результате которого в озеленение рекомендовано 12 видов [6].
В 1990-е гг. наиболее полно изучался род Crataegus, в частности возможности генеративной и вегетативной репродукции боярышников в условиях культуры, в том числе особенности репродуктивных органов [7]. Выделено три группы видов рода, различающиеся по степени адаптации в сибирских условиях. На основании этой классификации 27 видов рода Crataegus рекомендуются для широкого использования в садово-парковой культуре, плодово-ягодном и лекарственном растениеводстве [8].
Начиная с 1970-х гг. ведется эксперимент по привлечению представителей рода Rhododendron L. Сейчас достигли генеративного развития 8 видов; в процессе интродукционного эксперимента находятся
10 видов и 1 форма рода [9]; а также изучаются адаптационные возможности представителей группы древесных лиан, в частности рода Actinidia Lindl. [10].
В 2001-2005 гг. проводилось изучение особенностей самовозобновления деревьев и кустарников в условиях интродукции. Исследования проводились в модельных дендрокомплексах «Восточная Азия», «Комплексная тема», «Маточный дендрарий», находящихся на экспериментальной территории СибБС ТГУ. Изучались генеративные и вегетативные типы возобновления
у 41 вида древесных растений в условиях интродукции. Выявлено 3 группы дендроинтродуцентов с преобладанием того или иного типа возобновления.
Разработки лаборатории интродукционной дендрологии и ландшафтной архитектуры (зав. лаб. В. А. Морякина) являются основополагающими для развития градостроительного и рекреационного озеленения в сибирском регионе: на них базируется весь основной ассортимент декоративных деревьев и кустарников не только для Томской, но и для других областей и краев. Сотрудниками лаборатории впервые для Сибири был разработан северный вариант ландшафтно-архитектурного озеленения (г. Стрежевой и другие населенные пункты севера). В связи с этим особое внимание уделяется вопросам репродукции дендроинтродуцентов. С 1957 г. в СибБС ТГУ исследуются вопросы массового размножения методом зеленого черенкования, а с 1977 г. в эксперимент включены трудноразмножаемые виды (нецветущие, нерегулярно плодоносящие, склонные к переопылению). За период с 2001 по 2004 г. включительно были получены положительные результаты по размножению зелеными черенками 53 из 88 таксонов дендроинтро-дуцентов, включенных в эксперимент, в том числе 12 видов впервые.
Большим разделом является интродукционное изучение многолетних травянистых декоративных растений открытого грунта. В настоящее время коллекционный фонд лаборатории интродукции цветочнодекоративных растений СибБС ТГУ насчитывает 51 семейство, 165 родов, 401 вид и 483 сорта. Материал для интродукционных экспериментов привлечен из 76 отечественных и зарубежных садов и опытных станций, а также из природных местообитаний. Наибольшим числом таксонов представлены семейства Liliaceae Juss., Iridaceae Juss., Paeoniaceae Rudolphi, Asteraceae Dumort., Saxifragaceae Juss., Crassulaceae DC. и др. (таблица). На экспозициях лаборатории культивируется 14 видов редких растений, включенных в «Красную книгу РСФСР» [11]: Astrantia major L., Colchicum speciosum Stev., Paeonia lactiflora Pallas, P. wittmanniana Hartwiss ex Lindl., P. oreogeton S. Moore и др. Коллекционный фонд культиваров СибБС представлен 85 сортами лилий, 50 сортами пиона молочноцветкового и лекарственного, 36 сортами нарцисса, 25 сортами флокса, 26 сортами астильбы, 60 сортами гладиолуса и др.
Спектр ведущих семейств коллекционного фонда декоративных растений СибБС ТГУ
Название семейства Кол-во
родов видов сортов
Liliaceae 15 30 110
Iridaceae 6 s 81
Paeoniaceae 1 19 50
Asteraceae 23 28 25
Saxifragaceae 7 16 36
Crassulaceae 3 40 12
Amaryllidaceae 1 1 36
Polemoniaceae 2 5 25
1S5
Основные методы сбора коллекции - экологогеографический и метод родовых комплексов, дополненный сортовым разнообразием. Зимостойкость растений определяется географическим происхождением, историей формирования видов, феноритмотипом, амплитудой экологических возможностей [12, 13]. Выделение хорологических групп травянистых многолетников в наших коллекционных фондах явилось логическим продолжением эколого-географического анализа денд-роинтродуцентов, проведенного В.А. Морякиной [5].
При проведении географического анализа интродуци-рованных видов использовалась классификация географических элементов, разработанная А.В. Положий [14] и дополненная В.А. Морякиной [4, 5]. Выделено
11 хорологических групп (рис. 3). Для оценки результатов интродукции использовалась комплексная балльная шкала, разработанная Р.А. Карписоновой [13]. Проведенный анализ выявил преобладание в коллекции видов с европейским, азиатским и североамериканским типами ареалов (рис. 3).
0,8%—| 4,З% З,9% □ Голарктическая И Евразийская
10,9% 11,8% И Европейская □ Кавказская
9,8% { \ И Средиземноморская И Североазиатская
24,4% □ Восточно-азиатская
1б,9% И Переднецентрально-азиатская И Атлантическо-североамериканская
4,7% 8,6% ШЗападно- североамериканская Ш Новозеландская
Рис. З. Распределение декоративных травянистых многолетников, интродуцированных в СибБС, по хорологическим группам
Широко распространенные голарктические и евразийские виды отнесены к группе очень перспективных и перспективных. Среди интродуцентов из Средиземноморья и Южной Европы наиболее зимостойки в СибБС горные и высокогорные виды: Chionodoxa Во1бб., Aubrieta deltoidea (Ь.) БС., Cerastium tomen-tosum Ь. Более термофильные кавказские и балканские виды в целом менее перспективны для интродукции в Томске, чем североевропейские и центральноевропейские (рис. 4). Из азиатских видов наиболее перспективны для интродукции североазиатские виды и интродуценты из Маньчжурской и горных районов Японо-Корейской провинции Восточно-азиатской фло-
ристической области: виды Astilbe Buch.-Ham. Ex D. Don, Hosta Tratt., Hemerocallis L. и др. Наименее зимостойки виды из Китая: Lilium regale Wils., Paeonia suffruticosa Andr. и др. Существенна доля перспективных видов в группе переднецентрально-азиатских многолетников (рис. 4). Значительное количество интродуцированных декоративных многолетников (З5%) составляют атлантическо-североамериканские и западно-североамери-канские преимущественно лесные и луговолесные виды: Solidago canadensis L., Phlox subulata L., Erigeron speciosus (Lindl.) DC. и др. Незначительно представлены в коллекции интродуценты из Новой Зеландии -2 вида Acaena Mytis ex L. (в коллекции недавно).
□ оп
мп
Рис. 4. Оценка успешности интродукции декоративных травянистых многолетников, интродуцированных в СибБС, в зависимости от принадлежности к хорологической группе: ОП - очень перспективные; П - перспективные; МП - малоперспективные
В спектре жизненных форм декоративных растений, интродуцированных в СибБС, преобладают наиболее зимостойкие корневищные геофиты (21,2%), луковичные геофиты (24,2%) и гемикриптофиты (30,1%). По отношению к увлажнению субстрата большинство декоративных растений (95,8%) - мезофиты и мезоксе-рофиты, наиболее адаптированные к условиям лесной зоны Западной Сибири. На долю ксерофитов и гидрофитов приходится соответственно 3% и 1,2%.
Основными направлениями изучения интродуци-руемых декоративных травянистых растений являются: исследование морфобиологических особенностей крупных родовых комплексов, дополненных сортовым разнообразием с разработкой рекомендации по их практическому использованию: Paeonia L., Lilium L., Rosa L., Phlox L., Sedum L., Heuchera L. и др.; изучение онтогенеза и репродуктивной биологии декоративных
растений с лекарственными свойствами (в том числе иммуномодуляторов) с последующим отбором наиболее ценных образцов: Echinacea Moench., Allium L., Sedum; выявление закономерностей онтогенетического морфогенеза вегетативноподвижных растений на примере модельных видов родов Arabis L., Sedum; анализ фенотипической изменчивости с целью выявления норм реакции изучаемых видов в конкретных условиях произрастания: Astilbe, Sedum; разработка технологий ускоренного размножения ценных видов и сортов: Hosta, Astilbe, Rosa, Sedum и др. [15-19].
Таким образом, интродукция растений является биологической основой для развития ландшафтной дендрологии и цветоводства Томской области. В озеленение Томской области сотрудниками СибБС внедрено свыше 100 новых для Сибири видов деревьев и кустарников и около 50 видов и 100 сортов травянистых растений.
ЛИТЕРАТУРА
1. Морякина В.А. Интродукция растений как модель развития растениеводства в регионе // Научная сессия Томского университета. Томск:
УОП ТГУ, 1993. Ч. II. С. 7-10.
2. Морякина В.А. Особенности ландшафтной архитектуры в лесной зоне Западной Сибири // VIII дендрологический конгресс социалистиче-
ских стран: Тез. докл. Тбилиси: Изд-во Метсниереба, 1982. С. 198.
3. Морякина В.А. Значение отбора в интродукции растений // Проблемы эволюционной цитогенетики, селекции и интродукции: Матер. науч.
чтений, посвящ. 100-летию проф. В.П. Чехова. Томск: Изд-во ТПУ, 1997. С. 117-120.
4. Морякина В.А. Эколого-географический анализ деревьев и кустарников, интродуцированных в Томске // Бюл. Сибирского бот. сада. Томск,
1971. Вып. 8. С. 3-14.
5. МорякинаВ.А. Рост и развитие деревьев и кустарников, интродуцированных в Томске: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. Томск, 1969. 25 с.
6. Осипова В.Д. Интродукция таволги в Сибирском ботаническом саду // Бюл. Сибирского бот. сада. Томск, 1976. Вып. 10. С. 42-46.
7. Морякина В.А., Вечер Л. Ф. Сравнительное изучение репродуктивных органов североамериканских видов боярышника в СибБС ТГУ // Вив-
чення онтогенезу рослин природних та культурних флор у боташчних закладах Еврази: Матер1али 10 М1жнародно1 науково1 конференци. Умань, 1998. С. 112.
8. Морякина В.А., Баранова А.Л. Новые для Сибири виды деревьев и кустарников в качестве нетрадиционных плодово-ягодных культур// Тез.
VII междунар. симп. «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования». Пущино, 2007. Т. 1. С. 149-152.
9. Залина А.И. Опыт интродукции рододендронов в лесной зане Западной Сибири // Проблемы дендрологии на рубеже XXI века // Тез. докл.
Междунар. науч. конф., посвящ. 90-летию со дня рождения чл.-корр. РАН П.И. Лапина. Москва, 1999. С. 110-111.
10. Баранова А.Л. Интродукция актинидий в Томске // Растения в муссонном климате: Матер. IV науч. конф. Владивосток, 2007. С. 297-298.
11. Красная книга РСФСР: Растения. М., 1988. 590 с.
12. Верещагина И.В. Перезимовка декоративных многолетников в Алтайском крае. Новосибирск, 1996. 170 с.
13. КарписоноваР.А. Травянистые растения широколиственных лесов СССР. М., 1985. 204 с.
14. Положий А.В. Флорогенетический анализ остролодочников Средней Сибири // Ученые записки Томского ун-та. Томск, 1965. С. 18-25.
15. Беляева Т.Н. Некоторые биологические особенности лилий из раздела Asiatic Hybrids при интродукции на юге Томской области // Декоративное садоводство Сибири. Барнаул, 2005. С. 49-53.
16. Беляева Т.Н., Лещук Р.И., Щупова С.В. Особенности онтогенеза и динамика накопления некоторых биологически активных веществ в
Echinacea purpurea (L.) Moench // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования: Матер. 6-го междунар. симп. М., 2005. Т. 1. С. 192-194.
17. Беляева Т.Н., Прокопьев А.С. Изучение родовых комплексов - основа интродукции декоративных растений // Современные проблемы и достижения аграрной науки в животноводстве, растениеводстве и экономике: Матер. регион. науч.-практ. конф. Томск: Том. сельхоз. ин-т НГАУ, 2005. Вып. 8. С. 188-192.
18. Беляева Т.Н., Прокопьев А. С. Интродукция декоративных травянистых многолетников в лесной зоне Западной Сибири // Роль ботанических
садов в сохранении биоразнообразия растительного мира Азиатской России: настоящее и будущее: Матер. Всерос. конф., посвящ. 60-летию Центрального сибирского ботанического сада. Новосибирск: Сибтехнорезерв, 2006. С. 45^6.
19. Прокопьев А.С., Конусова О.Л., Беляева Т.Н. К изучению репродуктивной биологии и видового состава опылителей очитков (Sedum L.) на
юге Томской области // Вестник Томского государственного университета. Приложение № 11. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2004. С. 124-126.
Статья представлена научной редакцией «Биология» 24 марта 2008 г.
