CC BY
25
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2019. No. 1
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ BIOLOGICAL SCIENCES
УДК 581.734.6 (470.21) DOI 10.23683/0321-3005-2019-1-101-105
ИНТРОДУКЦИЯ КАВКАЗСКИХ ВИДОВ РОДА SORBUS L. НА КОЛЬСКОМ ПОЛУОСТРОВЕ
© 2019 г. О.А. Гончарова1
1Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра РАН, Апатиты, Россия
INTRODUCTION OF CAUCASIAN SPECIES OF GENUS SORBUS L.
IN THE KOLA PENINSULA
O.A. Goncharova1
1Avrorin Polar-Alpine Botanical Garden-Institute, Kola Scientific Center, Russian Academy of Sciences, Apatity, Russia
Гончарова Оксана Александровна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, лаборатория интродукции и акклиматизации растений, Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина, Кольского научного центра РАН, ул. Ферсмана, 18а, г. Апатиты, 184209, Россия, e-mail: [email protected]
Oksana A. Goncharova - Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher, Laboratory of Introduction and Acclimatization of Plants, Avrorin Polar-Alpine Botanical GardenInstitute, Kola Scientific Center, Russian Academy o f Sciences, Fersmana St., 18A, Apatity, 184209, Russia, e-mail: gon-charovaoa@mail. ru
Рассматривается фенологическое развитие интродуцированных кавказских рябин на Кольском полуострове. При исследовании использовались фенологические данные 1997-2017 гг.
Вступление в фазу начала вегетации происходит в течение 4 сут во второй половине мая. Вегетация у аборигенного вида рябины начинается на 5-10 сут раньше, чем у интродуцированных кавказских видов.
Окончание вегетации растянуто на более длительный срок (до 10 сут). Появление осенней окраски листьев отмечается с начала по середину сентября. Продолжительность линейного роста побегов интродуцированных видов рода Sorbus составляет от 32 до 40 сут.
У интродуцированных растений цветение и плодоношение наблюдаются нерегулярно. Продолжительность цветения составляет 5-7 сут. Обилие цветения и плодоношения оценивается в баллах: у интродуцированных растений - 12, у аборигенного вида - 3-4.
Интродуцированные образцы Sorbus характеризуются неполным одревеснением побегов, зимостойкостью 3-4 балла, низкой побегообразовательной способностью, кавказские виды - своевременным началом и завершением вегетации, непродолжительным ростом побегов, средней продолжительностью префлорального периода. Цветение и плодоношение нерегулярные. Растения не сохраняют жизненную форму при интродукции на Крайнем Севере. S. albovii, S. buschiana, S. fedorovii, S. subfusca являются малоперспективными видами для выращивания на Кольском полуострове, представляют интерес только для научных коллекций.
Ключевые слова: древесные растения, интродукция, фенологическое развитие, Sorbus L. - рябина, Кольский полуостров.
The phenological development of the introduced Caucasian mountain ash on the Kola Peninsula is studied. In the study used phenological data 1997-2017. Entering into the beginning of the growing season occurs within 4 days in the second half of May. Vegetation in native species of mountain ash begins 5-10 days earlier than in introduced Caucasian species. The end of vegetation is dragged out for longer term (to 10 days). Emergence of autumn coloring of leaves is noted since the beginning on the middle of September. Duration of linear growth of escapes of the introduced types of the sort Sorbus is from 32 to 40
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2019. No. 1
days. At the introduced plants blossom and fructification are observed irregularly. Duration of blossom is 5-7 days. The abundance of blossoming and fructification is estimated at the introduced plants 1-2 points, at a native look - 3-4 points. The introduced Sorbus samples are characterized by incomplete lignification of the shoots, winter hardiness of 3-4 points, low ability to form shoots. The Caucasian species of Sorbus are characterized by a timely start and end of the growing season, a short growth of shoots, an average duration of the pre-flora period. Flowering and fruiting irregular. Plants do not retain their life form when introduced in the Far North. S. albovii, S. buschiana, S. fedorovii, S. subfusca are unpromising species for growing on the Kola Peninsula, are of interest to scientific collections.
Keywords: woody plants, introduction, phenological development, Sorbus L. - mountain ash, Kola Peninsula.
В коллекционных фондах Полярно-альпийского ботанического сада-института (ПАБСИ) содержится большое количество древесных растений, коллекция которых представлена на основной территории в г. Кировске и экспериментальном участке в г. Апатиты. К представителям сем. Rosaceae Juss. относится около 30 % растений из коллекционного фонда древесных растений [1]. На 01.10.2017 в ПАБСИ выращиваются представители 15 родов, 110 видов, 12 внутривидовых таксонов, 6 гибридов сем. Rosaceae. Всего 274 образца. Наиболее полно представлены коллекции родов Sorbus, Spiraea, Crataegus, Rosa.
Целью настоящей работы является анализ фенологического развития интродуцированных растений рода Sorbus L.
ПАБСИ РАН расположен на 67о38' северной широты и 33о31' восточной долготы, 120 км севернее полярного круга. Основная территория ПАБСИ находится в Хибинских горах, экспериментальный участок расположен на предгорной равнине в 3 км на запад от г. Апатиты. Для экспериментального участка в г. Апатиты характерен относительно мягкий климат с довольно высокими зимними температурами воздуха, обусловленными близостью теплого течения Гольфстрим. Средняя месячная температура наиболее холодных зимних месяцев (январь, февраль) не опускается ниже -13 оС, в летний период (июль) она колеблется от +10 до +14 оС. Первые заморозки в воз-
духе возможны уже в августе, последние - в конце мая и в июне. Продолжительность безморозного периода составляет 50-70 дней. Наибольшее количество осадков выпадает в летние и осенние месяцы, наименьшее - в весенние. За год в лесной зоне Кольского полуострова выпадает в среднем 500^600 мм осадков. Число дней с устойчивым снежным покровом - от 180 до 200, высота снежного покрова -60^80 см. Переход среднесуточных температур через +5 оС фиксируется 31 мая. Продолжительность вегетационного периода составляет 90-120 дней [2].
Балл зимостойкости определяется по 7-балльной шкале. Фенологические наблюдения за исследуемыми растениями проводили 2-3 раза в неделю в течение вегетационного сезона [3, 4]. Эмпирические фенологические даты переведены в непрерывный числовой ряд [5]. Обилие цветения/плодоношения оценивали по шкале В.Г. Капера [6].
Для оценки фенологического развития интроду-центов использовали классификации растений по срокам начала вегетации и ее продолжительности, по длительности линейного роста побегов, продолжительности префлорального периода (ПФП) [7]. При проведении исследования пользовались данными фенологических наблюдений с 1997 по 2017 г.
В табл. 1 приведена информация об изучаемых растениях 8вгЬш.
Таблица 1
Характеристика исследуемых объектов / The characteristic of the studied objects
№ образца Вид Происхождение исходного материала
А334-80 Sorbus albovii Zinserl. сд г. Сулахат, Тебердинский заповедник
А335-80 S. buschiana Zinserl. сд г. Ачишхо, Краснодарский край
А336-80 S. buschiana Zinserl. сд г. Ачишхо, Краснодарский край
А337-80 S. fedorovii Zaikonn. сд г. Ачишхо, Краснодарский край
А341-80 S. subfusca (Ledeb.) Boiss. сд г. Сулахат, Тебердинский заповедник
А343-80 S. subfusca (Ledeb.) Boiss. сд г. Абаго, Кавказский заповедник
А1997 S. gorodkovii жрд Апатиты, Мурманская обл.
Примечание. Сд - семена природного происхождения; жрд - живые растения из природы.
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2019. No. 1
Б. albovii - рябина Альбова. Дерево с яйцевидной кроной. Сходна по морфологии с Б. subfusca. Отличие заключается в опушении листовой пластинки снизу. Распространена на Кавказе у верхней границы лесного пояса, в буковых и березовых лесах, в субальпийском поясе на высоте 18002000 м [8]. В коллекционном фонде один образец. Растение вступило в генеративный этап онтогенеза в возрасте 7 лет. Цветение и плодоношение наблюдаются нерегулярно. До 30-летнего возраста обилие цветения/плодоношения оценивалось как среднее (3 балла), впоследствии отмечались единичные цветки и плоды. Цветение наблюдается в конце июня - начале июля, созревание плодов - в конце сентября. Балл зимостойкости 3-4.
Б. ЬшсЫапа - рябина Буша. Дерево. На вегетативных побегах листья серовато-зеленые снизу с узким клиновидным основанием. Распространена на Кавказе, растет на каменистых россыпях на высоте 1850-2200 м. Кавказский эндемик. Ареал на Кавказе представлен двумя локалитетами, в обоих вид редок. Растет единичными экземплярами. Подлежит охране на территории Краснодарского края [8, 9]. В коллекции находятся 2 образца. Достоверные данные о вступлении в генеративный этап онтогенеза отсутствуют. С 2010 г. растения ежегодно цветут и плодоносят, обилие цветения/плодоношения оценивается как очень слабое или единичное. Балл зимостойкости от 3 до 5.
Б. fedorovii - рябина Федорова. Листопадный кустарник или дерево высотой до 2 м. Листья простые, цельные, зубчато-лопастные, серо-желтые, бархатистые, но не войлочные. Цветки собраны в сложный щиток, лепестки белые, продолговато-яйцевидные. Плоды яблокообразные. Распространена в Южной Осетии, Краснодарском крае, Адыгее, Дагестане. Вид подлежит охране в Адыгее, Краснодарском крае [9-11]. В ПАБСИ находится один образец. Растение цветет и плодоносит с 9 лет нерегулярно. Цветение наблюдается в конце июня - начале июля. Обилие цветения/плодоношения оценивается как слабое и очень слабое. Созревание плодов отмечается в единичные годы. Балл зимостойкости 3-4.
Б. subfusca - рябина буроватая. Дерево с яйцевидной кроной, ветви голые или слегка волосистые. Листья цельные - от обратнояйцевидных до широкоэллиптических. Сверху голые, с нижней стороны опушение по главной жилке. Плоды шаровидные, красные, впоследствии синеющие. Распространена в Предкавказье, Закавказье. Растет на горных склонах у верхней границы леса. Подлежит охране в Адыгее, Карачаево-Черкесии, Дагестане [8, 10, 11]. В ПАБСИ находятся 2 образца. Цветение отмечается с 22 и 34 лет. Обилие цветения/плодоношения оценивается как очень слабое. Плоды созревают в середине сентября (нерегулярно). Балл зимостойкости от 3 до 5.
В табл. 2 отражены среднемноголетние (19972017 гг.) показатели фенологического развития.
Таблица 2
Среднемноголетние показатели фенологического развития исследуемых растений / Average annual indicators of phenological development of the studied plants
Образец Даты наступления фенологических фаз Фенологические показатели, сут
Пч2 Пб1 Пб2 О2 Л1 Л3 Л4 Л5 Ц4 Ц5 ПВ РП ПФП
А334-80 S. albovii 24.V±2.1 9.VI±1.4 14.VII±3.8 12.vm±3.3 3.VI±1.4 27.VI±3.6 7.IX±2.1 24.IX±1.6 26.VI±2.5 1.VII±2.6 105±3.6 36±3.8 33±2.3
А335-80 S. buschiana 21 .V±2.3 10.VI ±2.1 11 .VII±2.7 13.VHI±4.5 2.VI±1.9 28.VI±3.4 16.IX±3.3 28.IX±1.8 30.VI±2.5 5.VII±2.4 118±3.7 33±2.9 36±2.5
А336-80 S. buschiana 24.V±2.2 9.VI±1.4 19.VII±3.6 14.VHI±3.5 4.VI±1.7 30.VI±3.7 12.IX±2.3 30.IX±1.8 29.VI±1.9 6.VII±1.9 111±3.5 40±3.6 37±3.5
А337-80 S. fedorovii 21.V±1.9 10.VI±1.8 11.vn±3.1 15.VIII±3.3 1.VI±1.7 27.VI±3.7 8.IX±2.3 24.IX±2.1 28.VI±3.2 5.VII±3.3 110±3.2 32±2.9 34±4.2
А341-80 S. subfusca 25.V±2.4 11.VI ±1.7 15.VII±3.4 17.Vm±2.7 2.VI±2.4 29.VI±3.1 8.IX±2.1 26.IX±2.2 30.VI±2.8 5.VII±2.9 107±3.3 34±3.4 36±2.6
А343-80 S. subfusca 23.V±2.1 10.VI±1.4 16.VII±4 16.vm±2.9 3.VI±1.7 28.VI±3.1 5.IX±2.1 23.IX±1.7 26.VI±3.2 3.VII±3.2 106±3.3 35±3.6 38±2.4
А1997 S. gorodkovii 15.V±4.1 28.V±2.7 3.VII±2.6 25.Vn±3.3 23.V±1.8 20.VII±3.2 10.IX±2.1 28.IX±2.5 26.VI±2.7 5.VII±2.6 140±9.6 38±3.5 44±5.6
Примечание. Пб1 - начало роста годичных побегов; Пб2 - окончание роста годичных побегов; О2 - полное одревеснение годичных побегов; Л1 - начало обособления листьев; Л3 - листья достигли взрослых размеров; Л5 - листопад; Ц4 - начало цветения; Ц5 - окончание цветения.
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
Начало фенофазы распускания вегетативных почек (Пч2) принимается за начало вегетации. Вступление в фазу Пч2 происходит в течение 4 сут во второй половине мая. Вегетация у аборигенного вида рябины начинается на 5-10 сут раньше, чем у ин-тродуцированных кавказских видов. Анализ статистических показателей фенологического развития показал, что ошибки среднемноголетних сроков наступления Пч2 невысокие и составляют в большинстве случаев до 2 сут у интродуцированных растений, до 4 - у местного вида. Все образцы относятся к группе растений с ранним началом вегетации.
Окончание вегетации растянуто на более длительный срок (до 10 сут). Фенофаза начала цветения (Л4) отмечается с начала по середину сентября. У большинства интродуцированных образцов осенняя окраска листвы отмечается 6-11 сентября, позднее остальных растений фаза Л4 наступает у образца А336-80 5. ЬшсЫапа. В связи со сроками Пч2 и Л4 существуют различия и в продолжительности вегетации от 105 до 118 сут. 5. gorodkovii характеризуется более длительным периодом вегетации, он составляет 140 сут. Выявленное различие в продолжительности вегетации связано с более ранним началом и более поздним завершением периода вегетации (ПВ) по сравнению с растениями-интродуцентами.
По продолжительности вегетации интродуциро-ванные образцы выделяются в группу с коротким
NATURAL SCIENCE. 2019. No. 1
ПВ, аборигенный вид отличается ПВ средней продолжительности.
Линейный рост побегов начинается в близкие сроки у кавказских видов, завершается в течение 8 сут. Продолжительность линейного роста побегов интродуцированных видов рода Sorbus составляет от 32 до 40 сут, что позволяет определить изучаемые образцы рябины в группу растений с короткой продолжительностью роста побегов. Линейный рост побегов у S. gorodkovii составляет 38 сут и начинается в середине (конце) мая, завершается в конце июня - середине июля. Все образцы характеризуются коротким периодом роста годичных побегов.
У анализируемых растений цветение и плодоношение наблюдаются нерегулярно. Продолжительность цветения интродуцированных видов составляет 5-7 сут. Цветение S. gorodkovii начинается на 2-4 дня раньше, за счет этого ПФП длится на 5-10 дней дольше. По продолжительности ПФП растения возможно определить в группу со средним значением ПФП. Обилие цветения и плодоношения у интродуцированных растений 1-2 балла, у аборигенного вида - 3-4.
Проведем оценку жизнеспособности и перспективности интродуцированных образцов рода Sorbus в ПАБСИ по шкале П.И. Лапина, С.В. Сид-невой [12]. Результаты оценки перспективности интродукции образцов рода Sorbus представлены в табл. 3.
Таблица 3
Оценка жизнеспособности и перспективности интродукции видов рода Sorbus / Assessment of viability and prospects of an introduction of types of the genus Sorbus
Образец Одр. пб. Зимостойкость Габитус Пб. спос. Прирост в высоту Генер. Размн. Сумма баллов ГП
А334-80 S. albovii 10 12,5 1 3 5 20 1 52,5 IV
А335-80 S. buschiana 10 12,5 1 3 5 20 1 52,5 IV
А336-80 S. buschiana 10 12,5 1 3 5 20 1 52,5 IV
А337-80 S. fedorovii 10 12,5 1 3 5 20 1 52,5 IV
А341-80 S. subfusca 10 12,5 1 1 5 20 1 50,5 IV
А343-80 S. subfusca 10 12,5 1 1 5 20 1 50,5 IV
А1997 S. gorodkovii 20 25 10 5 5 25 10 100 I
Принятые сокращения: Одр. Пб. - одревеснение побегов, % длины; Пб. спос. - побегообразовательная способность; генер. -способность к генеративному развитию; размн. - способы размножения в культуре; ГП - группа перспективности.
К группе перспективности I отнесли местный вид 5. gorodkovii. Интродуцированные кавказские образы рода 5orbus находятся в группе мало-ерспективных. Интродуцированные образцы рода 5orbus характеризуются неполным одревеснением побегов, зимостойкостью 3-4 балла, нетипичной жизненной формой, низкой побегообразовательной способностью. Для семенного размножения таких
видов необходимо привлечение семян из других регионов.
Заключение
Кавказские виды 5orbus характеризуются своевременным началом и завершением вегетации, непродолжительным ростом побегов, средней про-
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
NATURAL SCIENCE.
2019. No. 1
должительностью ПФП. Цветение и плодоношение нерегулярные. Растения не сохраняют жизненную форму при интродукции на Крайнем Севере. S. albovii, S. buschiana, S. fedorovii, S. subfusca являются малоперспективными видами для выращивания на Кольском полуострове, представляют интерес для научных коллекций.
Литература
1. Гончарова О.А. Состав коллекции интродуцированных древесных растений семейства Rosaceae Juss. в Полярно-альпийском ботаническом саду-институте // Биологическое разнообразие. Интродукция растений : материалы 6-й Междунар. науч. конф. 20-25 июня 2016 г., Санкт-Петербург. СПб.: СИНЭЛ, 2016. С. 107-109.
2. Семко А.П. Гидротермический режим почв лесной зоны Кольского полуострова. Апатиты: КФ АН СССР, 1982. 142 с.
3. Булыгин Н.Е. Фенологические наблюдения над лиственными древесными растениями: пособие по проведению учеб.-науч. исследований. Л.: Изд-во ЛТА, 1976. 70 с.
4. Методика фенологических наблюдений в ботанических садах СССР / Александрова М.С., Булыгин Н.Е., Ворошилов В.Н. [и др.]. М., 1975. 28 с.
5. Зайцев Г.Н. Математика в экспериментальной ботанике. М.: Наука, 1990. 296 с.
6. Капер В.Г. Об организации ежегодных систематических наблюдений над плодоношением древесных пород // Тр. Гос. НИИЛХа. Л., 1930. Вып. VIII.
7. Александрова Н.М., Головкин Б.Н. Переселение деревьев и кустарников на Крайний Север. Л.: Наука, 1978. 116 с.
8. Коновалов И.Н. Рябина - Sorbus L. // Деревья и кустарники СССР. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1954. Т. 3. С. 458-483.
9. Красная книга Краснодарского края. Растения и грибы. Изд. 2-е / отв. ред. С.А. Литвинская. Краснодар, 2007. 640 с.
10. Красная книга Республики Адыгея. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения объекты животного и растительного мира : в 2 ч. Изд. 2-е / Управление по охране окружающей среды, природным ресурсам и чрезвычайным ситуациям РА; отв. ред. А.С. Замотайлов. Майкоп : Качество, 2012.
11. Красная книга Республики Дагестан. Махачкала, 2009. 552 с.
12. Лапин П.И., Сиднева С.В. Оценка перспективности интродукции древесных растений по данным визуальных наблюдений // Опыт интродукции древесных растений. М.: Наука, 1973. С. 7-67.
References
1. Goncharova O.A. [Composition of the collection of family Rosaceae Juss. on the Polar-Alpine Botanical Garden Institute]. Biologicheskoe raznoobrazie. Introduktsiya rastenii [Biological diversity. Plant introduction]. Proceedings of the 6th International Scientific Conference, June 20-25, 2016. Saint Petersburg: SINEL, 2016, pp. 107-109.
2. Semko A.P. Gidrotermicheskii rezhim pochv le-snoi zony Kol'skogo poluostrova [Hydrothermal soil regime of the forest zone of the Kola Peninsula]. Apatity: KF AN SSSR, 1982. 142 p.
3. Bulygin N.E. Fenologicheskie nablyudeniya nad listvennymi drevesnymi rasteniyami [Phenological observations of deciduous woody plants]. Manual for educational and scientific research. Leningrad: Izd-vo LTA, 1976, 70 p.
4. Metodika fenologicheskikh nablyudenii v bo-tanicheskikh sadakh SSSR [The method of phenological observations in the botanical gardens of the USSR]. Ale-ksandrova M.S., Bulygin N.E., Voroshilov V.N. et al. Moscow, 1975, 28 p.
5. Zaitsev G.N. Matematika v eksperimental'noi botanike [Mathematics in experimental botany]. Moscow: Nauka, 1990, 296 p.
6. Kaper V.G. Ob organizatsii ezhegodnykh sistematicheskikh nablyudenii nad plodonosheniem drevesnykh porod [About the organization of annual systematic observations over fruiting of tree breeds]. Trudy Gos. NIILKha. Leningrad, 1930, iss. VIII.
7. Aleksandrova N.M., Golovkin B.N. Pereselenie derev'ev i kustarnikov na Krainii Sever [Resettlement of trees and shrubs to the Extreme North]. Leningrad: Nau-ka, 1978, 116 p.
8. Konovalov I.N. [Mountain ash - Sorbus L.]. Derev'ya i kustarniki SSSR [Trees and shrubs of the USSR]. Moscow; Leningrad: Izd-vo AN SSSR, 1954, vol. 3, pp. 458-483.
9. Krasnaya kniga Krasnodarskogo kraya. Rasteniya i griby [The Red Book of Krasnodar territory. Plants and mushrooms]. Ed. S. A. Litvinskaya. Krasnodar, 2007, 640 p.
10. Krasnaya kniga Respubliki Adygeya. Redkie i nakhodyashchiesya pod ugrozoi ischeznoveniya ob "ekty zhivotnogo i rastitel'nogo mira [Red Book of Republic of Adygheya. Rare and threatened representatives of the regional fauna and flora]: in 2 ch. 2nd ed. RA Department of environmental protection, natural resources and emergency situations; ed. A.S. Zamotailov. Maikop: Kachestvo, 2012.
11. Krasnaya kniga Respubliki Dagestan [The Red Book of the Republic of Dagestan]. Makhachkala, 2009, 552 p.
12. Lapin P.I., Sidneva S.V. [Evaluation of the prospects of introduction of woody plants according to visual observations]. Opyt introduktsii drevesnykh rastenii [Experience of introduction of woody plants]. Moscow: Nauka, 1973, pp. 7-67.
Поступила в редакцию /Received
25 октября 2018 г. / October 25, 2018
