CC BY
66
УДК 58.08
ОПЫТ ПЕРЕСЕЛЕНИЯ РАСТЕНИЙ В ЖЕСТКИЕ ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ ПОЛУОСТРОВА МАНГЫШЛАК И ЮЖНЫЕ РАЙОНЫ РОССИИ
В.Б. Любимов
В статье приведены результаты интродукции растений в аридные регионы, основанные на использовании экологического метода переселения растений и применении эффективных технологий их размножения и выращивания.
Ключевые слова: интродукция, метод, растения, засуха, размножение
Освоение аридных регионов, сопровождающееся урбанизацией, развитием промышленности и сельского хозяйства, способствует значительному увеличению нагрузок на природные экосистемы, развитию процессов опустынивания и экологического кризиса. Наиболее эффективным способом восстановления и оздоровления окружающей среды, предотвращения дальнейшего углубления экологического кризиса (деградация почв, развитие процессов опустынивания) является создание насаждений различного целевого назначения. Бедность аборигенной флоры пустынь и засушливых районов деревьями и кустарниками определяет актуальность ее обогащения за счет интродукции инорайонных видов, обладающих хозяйственно-ценными свойствами. Отсутствие теоретически обоснованных методов и практических рекомендаций по интродукции деревьев и кустарников в аридные регионы России повышает актуальность исследований этого направления [1-3].
Материалы и методы. Исследования проводились на полуострове Мангышлак и в Саратовской области. Цель исследований заключалась в разработке экологического метода по интродукции деревьев и кустарников в аридные регионы, основанного на анализе большого объема фактического материала и собственных исследований [4-7]. В результате был обоснован экологический метод интродукции и разработан ассортимент древесных растений для введения в озеленение и защитное лесоразведение на полуострове Мангышлак [2]. Большое внимание уделялось разработке эффективных способов размножения интродуцентов и технологии их содержания в культуре, позволяющей нейтрализовать отрицательное влияние на растения абиотических факторов, выходящих за пределы их толерантности, а также интерполяции результатов в другие аридные регионы [2,4].
Результаты. Для достижения цели был проведен анализ зарубежного и российского опыта по интродукции растений в аридные регионы, а также осуществлены комплексные исследования по интродукции деревьев и кустарников в чрезвычайно жесткие природные условия полуострова Мангышлак, расположенного на стыке Северных и Южных пустынь. Амплитуда минимальных температур атмосферного воздуха в местах произрастания деревьев и кустарников значительна и составляет около 880 С. По отрицательным температурам воздуха и абсолютному минимуму температуры, ландшафты Земли значительно отличаются. Уменьшение величины радиационного баланса, сопровождающееся понижением температуры воздуха от экватора к полюсам, способствовало формированию видов с разной степенью их толерантности к низким температурам. В процессе эволюции и естественного отбора в разных климатических зонах сформировались виды деревьев и кустарников с довольно четко выраженной градацией по степени морозоустойчивости. Отрицательные температуры в районе интродукции, выходящие за пределы экологической валентности вида, могут привести к замерзанию воды в межклетниках и внутри клеток, что ведет к обезвоживанию клеток, коагуляции белков и разрушению цитоплазмы. Низкие температуры вызывают разнообразные механические повреждения. Часто в морозные зимы на стволах появляются трещины и морозобойны. Промерзание почв в бесснежные зимы приводит к разрыву корней и т.д. Кроме холодостойкости или морозостойкости, способности переносить прямое действие низких температур, при интродукции следует учитывать и зимостойкость растений. Зимостойкость - это способность переносить весь комплекс неблагоприятных условий, в т.ч. и зимнее иссушение, «выпревание» растений, «вымокание», повреждения от весенних и осенних заморозков. Абсолютный минимум температуры является важнейшим лимитирующим интродукцию фактором. Справедливо отмечает А. И. Колесников, что возможность применения той или иной древесной породы для целей озеленения определяется главным образом величиной минимальной температуры, которую может переносить эта порода без существенной потери своих декоративных качеств [3]. Об этом свидетельствуют работы А. Редера, и многих других исследователей [7]. Мы, при подборе интродуцентов, сравнивали минимальные температуры родины вида с минимальными
температурами полуострова Мангышлак, которые составляют в приморской полосе- 260С, а в континентальной -340С [4]. В табл. 1 приведено процентное соотношение интродуцированных видов и видов, введенных в озеленение, по степени их морозоустойчивости, в соответствии с зонами А. Rehder [7]. Минимальные температуры по зонам Редера составляют: II зона -46-40; III —40-34; IV - -34-29; V - -29-23; V I - -23-18; VII- -18-12 0 С.
Таблица 1
Распределение интродуцентов по зонам Rehder,1949
Зоны II III IY Y YI YII
1 2 3 4 З 6 7
% к общему числу видов в коллекции 12 1З,З ЗЗ,3 16,2 1 -
% к числу видов, введенных в озеленение 10,8 18,9 43,3 27 - -
На рис. 1 приведены данные по распределению видов коллекции ботанического сада.
Статистическая обработка минимальных температур, характерных для родины интродуцентов, показала, что в среднем для интро-дуцентов минимальная температура атмосферного воздуха составляет - 28, 3± 0,40 С., СП - 24%, Р- 1, 27% и t - 78.
Наибольшее число видов в коллекции представлено четвертой и пятой зонами, с минимальными температурами в местах естественного обитания видов от - 29 и до - 340 С. Аналогично представительство видов и в озеленительном ассортименте.
II III ГУ У УІ Зоны по RehderД949
300
250
200
150
100
50
0
Рисунок 1 - Распределение видов коллекции по зонам Rehder,1949
Представители шестой и седьмой зон практически отсутствуют и в коллекциях сада, и в озеленительном ассортименте полуострова. Их толерантность уже силы воздействия температурного фактора в условиях района интродукции. Представители второй и третьей зон перспективны для всего полуострова Мангышлак и могут быть рекомендованы в более северные аридные регионы России. В табл. 2 показано распределение по зонам наиболее перспективных для полуострова семейств: Rosaceae Juss., Salicaceae Mirb., Oleaceae Lindl. и Leguminosae Juss. Наибольший процент в семействах представляют виды четвертой и пятой зон. Ботанические экспозиции покрытосеменных видов деревьев и кустарников, насчитывают 428 видов, гибридов, форм и сортов из 80 родов, относящихся к 32 семействам, в т. ч.: Aceraceae Juss.: Acer L. (10); Anacardiaceae Lindl: Cotinus Adans. (1), Pistacia L.(2), Rhus L.(3); Berberidaceae Juss.: Berberis L. (20); Betulaceae S.F.Gray.: Betula L.(l), Corylus L. (1); Bignoniaceae Pers.: Catalpa Scop.(2); Caprifoliaceae Vent.: Lonicera L. (17), Sambucus L. (5), Symphoricarpos Duhamel (3), Viburnum L. (2); Chenopodiaceae Vent.: Halohylon Bunge (1), Salsola L. (1), Halostachys C. A. Mey (1); Cornaceae Link.: Cornus L. (10); Elaeagnaceae Lindl.: Elaeagnus L. (5), Hippophae L. (1); Ericaceae DC.: Rhododendron L. (1); Eucommiaceae Van Tiegh.: Eucommia Oliv. (1); Fagaceae A.Br.: Quercus L. (13); Juglandaceae Lindl.: Juglans L. (4), Pterocarya Kunth (2); Leguminosae Juss.: Amorpha L. (5), Caragana Lam. (8), Cercis L.(3), Cladrastis Raf.(l), Cytisus L.(l), Colutea L, (5), Gleditschia L. (6), Halimodendron Fisch. (1), Lespedeza Michx. (1), Robinia L. (4), Sophora L. (1), Spartium L. (1); Loganiaceae Lindl.: Buddleia L. (l); Magnoliaceae Juss.: Liriodendron L.(l); Moraceae Link.: Maclura Nutt.(l), Morus L.(l); Oleaceae Lindl.: Fontanesia Labill.(l), Forestiera Poir.(l), Forsythia Vahl.(4), Fraxinus L.(4), Jasminum L.(l), Ligustrum L.(2), Ligustrina Rupr.(2), Syringa
Количество видов
L.(24); Polygonaceae Lindl.: Atraphaxis L.(l), Calligonum L.(7); Rhamnaceae R.Br.: Rhamnus L.(7), Zizyphus Mill.(l); Rosaceae Juss.: Amelanchier Medic.(3), Amygdalus L.(2), Aronia Med.(l), Cerasus Juss.(2), Cotoneaster Medic. (30), Crataegus L, (23), Padus Mill. (7), Physocarpus Maxim.(7), Rosa L. (33), Sorbaria A.Br. (1), Sorbus L. (l), Spiraea L. (15) Rutaceae Juss.: Ptelea L. (l); Salicaceae Lindl.: Populus L. (20), Salix L. (27); Sapindaceae Juss. : Koelreuteria Laxm. (1); Saxifragaceae Juss.: Deutzia Thunb. (1), Philadelphus L. (12), Ribes L. (2); Simarubaceae Lindl.: Ailanthus Desf.(2); Solanaceae Juss.: Lycium L. (6); Tamaricaceae Lindl.: Tamarix L. (l 1); Tiliaceae Juss.: Grewia L. (2),Tilia L.(5); Ulmaceae Mirb.: Celtis L. (5), Ulmus L. (2); Verbenaceae (Juss.) Pers.: Vitex L. (1); Zygophyllaceae Lindl.: Malacocarpus Fisch.et Vey (1), Nitraria L. (l).
Таблица 2
Распределение видов ряда семейств, интродуцированных на Мангышлак, по зонам
Rehder,1949
Семейства Зоны по Редеру
II III IY Y YI YII
1 2 3 4 5 6 7
Rosaceae Juss. 8,9 8,9 34,5 47,2 0,5 -
Salicaceae Mirb. 11,5 7,7 42,2 38,6 - -
Oleaceae Lindl. 7,8 5,1 30,6 56,5 - -
Leguminosae Juss. 11,9 9,5 34,5 44,1 - -
Представительство флористических источников и их география отражены в табл.3.
Таблица 3
Представительство флор в ботанических экспозициях (г. Шевченко, % к общему количеству ___________________________________________видов)____________________________________________
География и примеры из числа интродуцированных на полуостров Мангышлак видов
СЕВ. АМЕРИКА (Amelanchier alnifolia Nutt.) 11,02 Материковое Приохотье (Rosa ussuriensis Juz.) 2,4
ЕВРОПА: 19,71 Приморье (Physocarphus amurensis (Maxim.) 2,28
Западная Европа (Rosa arvensis Huds.) 2,7 Китай (Cotoneaster adpressus Bois.) 14,7
Средняя Европа (Salix fragilis L.) 1,54 Япония: (Salix gracilistyla Mig.) 4,25
Восточная Европа (Salix glauca L.) 3,48 Западная Азия (Rosa corumbifera Borkh.) 6,36
Крым (Cotoneaster integerrimus Medik.) 2,32 Центральная и Ср. Азия: 24.7
Южная Европа (Padus machaleb L.) Borckh.) 1,93 Приаралье (Populus ariana Dode) 6,17
Кавказ (Amygdalus nana L.) 6,58 Прибалхашье (Rosa beggeriana Schrenk) 3,36
Закавказье (Zizyphus jujuba Mill.) 1,16 Памир (Crataegus altaica Lange) 2,77
АЗИЯ 68,69 Джунгария (Populus densa Kom.) 3,76
Сибирь: 5,01 Гималаи (Cerasus tomentosa (Thunb.) Wall.) 2,32
Западная Сибирь (Rosa acicularis Lindl.) 1,54 Тибет (Cotoneaster bullatus Bois.) 1,58
Средняя Сибирь (Salix dasyclados Vimm.) 1,35 Монголия (Cotoneaster acutifolius Turcz.) 4,7
Восточная Сибирь (Rosa davidii Crep.) 2,12 АФРИКА: южные границы ареала (Rosa canina L.) 0,58
Д.В.: 13,7
Камчатка (Rosa rugosa Thunb.) 0,58
Сахалин (Crataegus chlorosarca Maxim.) 0,38
Наиболее перспективными источниками исходного для интродукции материала в аридные регионы России и сопредельных государств являются Циркумбореальная, Восточноазиатская, Атлантическо-Североамериканская, Скалистых гор и Ирано-Туранская. Практическая ценность работы обусловлена перспективностью и объемами исследований в области обогащения культурной дендрофлоры полуострова Мангышлак, аридных регионов России и сопредельных государств хозяйственно-ценными экзотами, а также предполагаемой практической деятельностью в этих регионах по созданию высокоэффективных насаждений. Использование в практике научнообоснованного экологического метода и рекомендаций по интродукции растений будет способствовать развитию зеленого строительства и защитного лесоразведения. Внедрение в культуру интродуцированных на Мангышлак видов повысит декоративность и экологическую значимость насаждений этого региона, а их районирование в аридные регионы России повысит устойчивость и оздоровительный эффект насаждений различного целевого назначения. Внедрение прогрессивных технологий по размножению и выращиванию интродуцентов будет способствовать сокращению
сроков создания насаждений, снижению себестоимости посадочного материала и сбережению природных ресурсов, в том числе водных, и земельных ресурсов. В условиях пустыни и засушливых условиях Саратовской области были успешно апробированы методы капельного орошения, выращивания растений с закрытыми корневыми системами, использования для посева семян посевных гидроизолированных чеков с постоянным подпитывающим через дренаж увлажнением.
The results of the introduction of plants in arid regions, based on the use of ecological methods relocation of plants and application of effective technologies for their reproduction and growth.
The key words: introduction, method, plants, drought, breeding
Список литературы
1 Андреев Л.Н. Роль физиологических исследований в разработке проблемы интродукции растений / Л.Н. Андреев // Актуальные задачи физиологии и биохимии растений в ботанических садах СССР (тезисы докладов). Пущино: АНСССР, 1984. с. 3- 4.
2 Зиновьев В.Г. Прогрессивные технологии размножения деревьев и кустарников / В.Г. Зиновьев, Н.Н. Верейкина, Н.Н. Харченко, В.Б. Любимов. Белгород - Воронеж: БГУ, 2002. 135 с.
3 Колесников А.И. Декоративная дендрология / А.И. Колесников. М.: Лесная
промышленность, 1974. С. 633-695.
4 Любимов В.Б. Интродукция растений / В.Б. Любимов. Брянск: БГУ, 2009. 364 с.
5 Русанов Ф.Н. Новые методы интродукции растений / Ф.Н. Русанов // Бюл. гл. ботан. сада. -М.: Наука, 1950. Вып. 7. с. 26- 37.
6 Mayr H. Waldbau auf naturgeschichtliher Grundlage. Berlin, 1909. 319 s.
7 Rehder A. Manual of cultivated trees and shrubs. New York, 1949. 725 p.
Об авторе
Любимов В.Б.-зав. кафедрой экологии и рационального природопользования ФГБОУ ВПО «Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского», доктор биологических наук, профессор, [email protected]
г. Брянск, Россия, (4832) 58-04-08,
