CC BY
44
УДК 58.006:631.53.01:502.75(470.21)
Роль семенного обмена в пополнении разнообразия травянистых интродуцентов в коллекционных фондах Полярно-альпийского ботанического сада-института
1 12 1 12
H.Н. Тростенюк , В.К. Жиров ' , Е.А. Святковская , О.Б. Гонтарь '
1 Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина КНЦРАН
2
Апатитский филиал МГТУ, кафедра геоэкологии
Аннотация. В статье говорится о ведущей роли семенного обмена между ботаническими садами для развития коллекционных фондов. Проведен анализ состояния коллекции травянистых многолетних интродуцентов в Полярно-альпийском ботаническом саду-институте.
Abstract. The paper highlights the leading part of seed exchange between botanical gardens for development of the collection funds. The analysis of herbal perennial introducents' collections in the Polar-Alpine Botanical Garden has been carried out.
Ключевые слова: ботанический сад, семенной обмен, коллекционные фонды, травянистые многолетние интродуценты Key words: botanical garden, seed exchange, collection fund, herbal perennial introducents
I. Введение
Обмен семенами между ботаническими садами и другими учреждениями представляет огромные возможности для расширения интродукционных исследований и сохранения генофонда растений, в том числе редких видов, внесенных в Красные книги разных рангов. С 1932 года Полярно-альпийский ботанический сад-институт (ПАБСИ) проводит интродукционные испытания и вводит в культуру новые виды, не встречающиеся в аборигенной флоре Кольского Севера. ПАБСИ является самым северным в России (68°38' с.ш.) и одним из трех ботанических садов мира за Полярным Кругом. Он находится в центре Хибинского горного массива и расположен по берегам нижнего течения реки Вудъяврйок, на склонах, вершине и в грандиозном Ботаническом цирке г. Вудъяврчорр и по склонам г. Тахтарвумчорр. Особенностью климатических условий данного района является сравнительно короткий вегетационный период, который составляет 90-120 дней. Почти ежегодно отмечаются заморозки в конце июня - начале июля и в конце августа. Средняя месячная температура воздуха в теплое время года, когда наблюдается основное развитие растений, составляет 10°-14°С (Семко, 1972).
В результате эксперимента за Полярным Кругом на коллекционных питомниках Ботанического сада изучено 104 семейства, 998 родов и 5449 видов растений различного эколого-географического происхождения (Тростенюк и др., 2005). Большой вклад в пополнение коллекционного фонда травянистых интродуцентов внесли Н.А. Аврорин, Г.Н. Андреев, Б.Н. Головкин, Т.Г. Тамберг, Т.А. Козупеева. В настоящее время в коллекции интродуцированных многолетних растений находится 1409 видов и таксонов внутривидового ранга, которые относятся к 283 родам и 53 семействам. Целью данной работы является анализ влияния семенного обмена на пополнение биоразнообразия коллекционных фондов травянистых интродуцентов в ПАБСИ. История развития семенного обмена и издания каталогов за более ранний период подробно освещена в работах сотрудников Сада (Аврорин, 1950; Андреев, 1987).
2. Результаты двустороннего обмена семенами
По мнению Трулевича (1991), выращивание растений из семян представляет собой наиболее эффективный способ пополнения коллекций, т.к. он обеспечивает лучшую их адаптацию к новым условиям произрастания.
В коллекции травянистых многолетних интродуцентов Полярно-альпийского ботанического сада-института 77 % растений плодоносят ежегодно, 11 % - нерегулярно, в зависимости от погодных условий, 5 % растений цветут, 1 % - бутонизируют и 6 % образцов только вегетируют. Последняя группа представлена растениями, которые были высажены в 2005-2006 гг. Возможно, что в дальнейшем большая часть из них по достижении репродуктивного возраста сможет перейти к цветению и плодоношению. Как показал анализ коллекционных фондов ПАБСИ, 70 % их растений было выращено из семян, полученных по делектусам путем обмена с другими ботаническими садами как отечественными, так и зарубежными (рис. 1).
Тростенюк Н.Н. и др. Роль семенного обмена в пополнении разнообразия.
семена дикорастущи
растения из
Рис. 1. Соотношение числа коллекционных образцов травянистых интродуцентов в зависимости от поступления исходного материала
растения из культуры 25%
растении
13%
семена культурных растений
57%
Двусторонний обмен семенами осуществляется по каталогам, в которых указана точная характеристика происхождения всех рассылаемых образцов, всхожесть и чистота семенного материала. В настоящее время ПАБСИ поддерживает связь с 35 зарубежными и почти со всеми ботаническими садами России. Так, например, Primula elatior (L.) Hill var. tatrica Domin), семена которой получены в 1939 году из Краковского ботанического сада (Польша), прочно прижилась в суровых климатических условиях. Благодаря семенному обмену на питомниках ПАБСИ появились "Королева Альп" - Eryngium alpinum L., семена которой получены из Австрии, Primulaparryi A.Gray, Anemonastrum narcissiflorum (L.) Holub - из Франции, Papaver nudicaule L. - Финляндии, Primula x amoena Bieb. - России (Санкт-Петербург), Rheum ribes L. - Украины (Днепропетровск). Особенно оживленный обмен семенами ПАБСИ ведет с коллегами из Германии (48 адресов), Франции (20), Италии (18), Нидерланды (15), Польши (10), Швейцарии (8) и других стран. За последние годы связи ПАБСИ с ботаническими садами расширились на 25 адресов из 12 стран ближнего и дальнего зарубежья, в частности, из Латвии (Шауляй), Швеции (Умео, Уршулт), Финляндии (Рованиеми), Бельгии (Беверен), Италии (Аоста), Франции (Марне-на-Сене) и Кореи (Сеул).
За время существования ПАБСИ всего издано 58 номеров каталогов, первый из которых включал 230 образцов семян. В дальнейшем их число в каталогах значительно увеличилось (от 643 до 926 шт.). Количество образцов семян, включаемых в каталог, зависит от погодных условий вегетационного периода. Издаваемый ежегодный каталог семян включает список как аборигенных, так и интродуцированных растений, выращиваемых на коллекционных питомниках и дающих зрелые семена.
Специально для пополнения обменного семенного фонда и массового размножения травянистых интродуцентов в Полярно-альпийском ботаническом саду-институте в начале 70-х годов был создан питомник площадью 0.2 га. В настоящее время на нем представлено 106 видов многолетних травянистых интродуцентов из 27 семейств. Наиболее многочисленными являются семейства Asteraceae Dumort. (16 видов), Ranunculaceae Juss. (15), и Primulaceae Vent. (15). Каждый вид представлен в количестве от 25 до 100 особей. Основной период созревания семян - середина июля - конец сентября.
Плодоносящие виды на питомнике можно разделить на 3 группы (рис. 2).
К первой группе относятся в основном представители семейств: Alliaceae J.Agardh., Asteraceae, Campanulaceae Juss., Hyacinthaceae Batsch, Lamiaceae Lindl., Polygonaceae Juss., Primulaceae, Ranunculaceae, Rosaceae Juss.
Во вторую группу входят Aconitum lamarckii Reichnb., Aconitum napellus L. f. аlbiflorum, A. napellus L. f. bicolor, Gentiana lutea L., Paradisea liliastrum (L.) Bertol, Primula alpicola Stapf, P. alpicola Stapf var. аlba, P. sikkimensis Hook. Виды, отнесенные к третьей группе, из-за позднего цветения не дают зрелых семян. Это самая малочисленная группа. Основными представителями ее являются Gentiana sempervida Pall, Erigeron x kirovskensis N. Arv., Eryngium alpinum L.
Ассортимент семенного питомника постоянно расширяется. За последние годы он пополнился 12 новыми видами: Aconitum lamarckii, Aconitum napellus f. bicolor, Arsenjevia glabrata (Maxim.) Starodub., Colchicum speciosum Stev., Cortusa turkestanica Losink., Doronicum orientale Hoffm. "Magnificum", Gentiana punctata L., Helleborus purpurascens Waldst.et Kit., Hyacinthella azuna (Fenzl) Chouard, Muscari aucheri (Boiss.) Baker, Scilla bifolia L., Tulipa kaufmanniana Regel. Данные виды прошли предварительное испытание на коллекционном питомнике № 1. Для получения высококачественных семян за растениями на питомнике проводится регулярный уход. Необходимо отметить, что семенной питомник является основным объектом, но не единственным в Саду, для сбора семян многолетних травянистых цветочных растений.
семена созревают только в благоприятные годы 8%
виды, не дающие зрелых семян
3%
Рис. 2. Соотношение видов по группам, в зависимости от созревания семян
виды, дающие зрелые семена
ежегодно 89%
З. Сохранение редких и исчезающих видов
Одной из главных задач ботанических садов является создание коллекций редких и исчезающих видов, внесенных в Красные книги любых рангов. Важная роль в пополнении коллекционных фондов редких растений в ПАБСИ также отводится семенному обмену. На питомниках насчитывается 445 образцов редких и охраняемых видов травянистых интродуцентов, принадлежащих к 135 видам, 65 родам и 27 семействам. 52 % видов выращены из семян, полученных по обмену с другими ботаническими садами. Среди них более 60 % видов ежегодно плодоносят (Редкие и нуждающиеся..., 2004).
Ниже приводится краткая характеристика некоторых видов, включенных в Красные книги разных рангов. К редким и нуждающимся в охране растениям мира и Европы относятся Primula kitaibeliana Schott, Doronicum cataractarum Widder, Eryngium alpinum, Paradisea liliastrum, Fritillaria meleagris L.). Редкими и охраняемыми видами, занесенными в Красные книги СССР, РСФСР и Белорусской ССР являются Aconitum firmum Reichenb., Arnica montana L., Erythronium sibiricum (Fisch. еt С.А. Mey.) Kryl., Fritillaria meleagris, Gentiana lutea., Helleborus purpurascens, Lillum martagon L., L. pensylvanicum Ker-Gawl., Narcissus angustifolius Curt, Paeonia anomala L., Papaver orientale L., Primula juliae Kusn., Rhodiola rosea L., Scilla rosenii C. Koch.
Primula kitaibeliana семена получены из Германии (г. Галле) в 1964 году. Ежегодно цветет и плодоносит. Декоративна в течение всего сезона (List of rare. , 1978).
Doronicum cataractarum впервые выращен из культурных семян, полученных из Австрии (г. Грац) в 1939 году. Ежегодно цветет и плодоносит. Размножается семенами и делением кустов (Белоусова, Денисова, 1983).
Eryngium alpinum получен культурными семенами из Австрии (г. Грац) в 1938 году. Ежегодно обильно цветет, но в связи с поздним цветением семена не успевают созревать. В нашем регионе размножается делением кустов (Белоусова, Денисова, 1983; List of rare. , 1978).
Paradisea liliastrum культивируется в Саду из семян, впервые полученных в 1946 году из города Горький (Нижний Новгород). Цветет ежегодно, семена созревают только в благоприятные годы. В условиях Кольского Севера размножается в основном делением кустов (Белоусова, Денисова, 1983).
Fritillaria meleagris привезена в 1934 году с Алтая. Ежегодно обильно цветет и плодоносит. Наиболее рентабельным в нашем регионе является размножение луковичками, которые высаживают в открытый грунт в сентябре месяце на глубину 8-10 см (Красная книга..., 1975; 1978; Редкие..., 1981; Редкие..., 1983; Белоусова, Денисова, 1983).
Aconitum firmum поступил в Сад семенами в 1960 году из Венгрии (Печ-под-Снежкой). Цветет с начала августа до конца сентября. Семена созревают ежегодно (Редкие..., 1983).
Arnica montana впервые привезена в ПАБСИ растениями из БИНа (г. Санкт-Петербург) в 1933 году. Цветет с середины июля до конца августа. Семена созревают ежегодно в конце августа - сентябре. Размножается семенами и делением куста (Красная книга..., 1975; Красная книга..., 1978; Редкие..., 1981; Редкие..., 1983; Красная книга..., 1984).
Erythronium sibiricum (Fisch. еt С.А. Mey.) Kryl. привезен с Алтая в 1934 году. Ежегодно цветет и плодоносит. Размножается семенами и детками луковиц (Красная книга..., 1975; Красная книга..., 1988).
Тростенюк Н.Н. и др. Роль семенного обмена в пополнении разнообразия...
Gentiana lutea поступила в Сад культурными растениями из БИНа в 1932 году. Ежегодно обильно цветет, но семена созревают только в благоприятные годы. Размножается делением корневищ и семенами (Красная книга. , 1975; Красная книга. , 1978; Редкие. , 1981; 1983).
Helleborus purpurascens впервые привезен в ПАБСИ растениями из Карпат в 1956 году. Цветет и плодоносит ежегодно. Размножается вегетативно и семенами. Дает обильный самосев (Красная книга. , 1975; Редкие., 1981; 1983).
Lilium pensylvanicum впервые в ПАБСИ привезена из БИНа в 1934 году. Ежегодно цветет и плодоносит. Размножается чешуйками и семенами (Красная книга. , 1975; Редкие. , 1981; 1983).
Lilium martagon поступила в Сад в 1934 году с Алтая. В условиях Мурманской области цветет и плодоносит ежегодно. Размножается семенами (подзимний посев) и детками (Красная книга., 1975; Редкие. , 1981; 1983; Красная книга Белорусской ССР. , 1981).
Narcissus angustifolius в Сад привезен в 1986 году из Карпат. Ежегодно цветет и плодоносит. Является одной из перспективных культур для весеннего оформления цветников в заполярных городах (Редкие. , 1981; Красная книга. , 1984).
Papaver orientale получен семенами из Дании (г. Копенгаген) в 1938 году. Цветет ежегодно, но плодоносит только в благоприятные годы. Размножается семенами, которые лучше сеять рано весной сразу на постоянное место. Плохо переносит пересадку взрослыми растениями (Редкие. , 1983; Красная книга. , 1988).
Primula juliae привезена в Ботанический сад растениями из Риги в 1963 году. Цветет ежегодно, но семена созревают только в благоприятные годы. Через каждые два-три года необходимо подсыпать плодородную почву, чтобы избежать оголения корневищ (Редкие. , 1981; 1983; Красная книга. , 1984; Красная книга. , 1988).
Scilla rosenii C. Koch привезена живыми растениями из Грузии (окрестности с. Бакуриани) в 1939 году. Размножается свежесобранными, не просушенными семенами и луковичками-детками. Ежегодно цветет и плодоносит (Красная книга. , 1975; Редкие. , 1981; Красная книга. , 1984).
Перечисленные многолетники характеризуются устойчивостью в природно-климатических условиях Кольского Севера и высокой декоративностью, что позволяет эффективно использовать их также и для цветочного оформления урбанизированных ландшафтов данного района. Примером тому является включение их в основной озеленительный ассортимент для озеленения городов Кольского Севера.
В последние годы возрос интерес ботанических садов к семенам растений аборигенной флоры Мурманской области. Дикорастущие виды составляют 28-35 % от общего количества, включенных в каталог образцов (926 шт.), предлагаемых ПАБСИ для обмена. Из них 55 видов подлежат охране на территории региона. Ниже приводится краткая характеристика некоторых редких видов.
Arnica alpina (L.) Olin et Ladau (Arnica fennoscandica Jurts. еt Korobkov). В Мурманской области встречается в крупных горных массивах и на отдельных скальных выходах. Очень редкое растение. Эндемик Фенноскандии. Во всех местонахождениях численность невелика. Включена в Красную книгу Мурманской области (Редкие растения., 2004) как вид, находящийся под угрозой исчезновения, и в Красную книгу России (Красная книга. , 1984) как редкий вид.
Rhodiola rosea L. встречается по берегам Баренцево и Белого морей, по приморским скалам, скалистым берегам рек и ручьев, впадающих в моря, реже по песчаным берегам. В ряде мест популяции значительны, в других явно страдают от сбора растений как лекарственного сырья. Близ некоторых приморских городов и сел вид практически исчез. Включена в Красную книгу Мурманской области как уязвимый вид (Редкиерастения. , 2004).
Paeonia anomala L. в естественных условиях встречается только на южном и юго-восточном побережьях Кольского полуострова. Произрастает единично и отдельными группами. Включен в Красную книгу Мурманской области как уязвимый вид (Редкие растения., 2004). В культуре пион имеет сравнительно низкую способность к размножению. Семена прорастают на второй или третий год, что связано с медленным развитием зародыша. Сеянцы зацветают только на пятый-седьмой год.
Papaver lapponicum (Tolm.) Nordh. - красивое горное растение, эндемик Мурманской области и Северной Норвегии. Растет часто особняком, среди голого мелкозема, в трещинах скал, по берегам ручьев. Встречается в Хибинских и Ловозерских горах. Включен в Красную книгу Мурманской области как уязвимый (Редкие растения. , 2004) и в Красную книгу России как редкий вид (Растения красной книги. , 2005). Papaver lapponicum является символом Кольского полуострова.
В интродукционных исследованиях важным является разработка агротехники выращивания и ухода за вновь поступившими растениями из различных районов Земного шара в суровых условиях Кольского Севера. Ведущая роль в этом отводится регулярным фенологическим наблюдениям за ростом и развитием исследуемых растений. Фенонаблюдения проводятся каждые 2-3 дня в течение всего вегетационного периода, по методике принятой в ПАБСИ. Отмечаются следующие сроки прохождения
фенологических фаз: начало вегетации, бутонизация, начало и конец цветения, начало завязывания семян и плодоношение.
4. Заключение
Дальнейшая работа Полярно-альпийского ботанического сада-института по обмену каталогами и семенами между ботаническими садами будет способствовать продолжению исследований в области интродукции и акклиматизации растений как на Крайнем Севере, так и в других регионах России, ближнего и дальнего зарубежья.
Литература
List of rare and threatened plants of Europe. Kew, The IUCN Threatened Plants Committee Secretariat, July, 47 p., 1978.
Аврорин Н.А. О каталогах ботанических Садов. Бюллетень ГБС, вып. 5, c.77-80, 1950.
Андреев Г.Н. Из истории семенного обмена Полярно-альпийского ботанического сада. Ботанические
исследования за Полярным кругом. Л., Наука, c.109-133, 1987. Белоусова Л.С., Денисова Л.В. Редкие растения мира. М., Лесная промышленность, 342 с., 1983. Красная книга Белорусской ССР. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды животных и
растений. Минск, Белорусская советская энциклопедия, 286 с., 1981. Красная книга РСФСР. Растения. М., Росагропромиздат, 590 с., 1988.
Красная книга СССР. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды животных и растений. М.,
Лесная промышленность, 460 с., 1978. Красная книга СССР. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды животных и растений. М.,
Лесная промышленность, т.2, 478 с., 1984. Красная книга. Дикорастущие виды флоры СССР, нуждающиеся в охране. Л., Наука, 204 с., 1975. Растения красной книги России в коллекциях ботанических садов и дендрариев. М., Наука, 142 с., 2005. Редкие и исчезающие виды природной флоры СССР, культивируемые в ботанических садах и других
интродуционных центрах страны. Отв. редактор П.И. Лапин. М., Наука, 302 с., 1983. Редкие и исчезающие виды флоры СССР. Под ред. А.Л. Тахтаджяна. Л., Наука, 263 с., 1981. Редкие и нуждающиеся в охране растения России и зарубежных стран, интродуцированные в Полярно-
альпийском ботаническом саду. Каталог-справочник, Кировск, 119 с., 2004. Редкие растения Мурманской области. Апатиты, КНЦРАН, 161 с., 2004.
Семко А.П. Климатическая характеристика Полярно-альпийского ботанического сада. Флора и
растительность Мурманской области. Л., Наука, c.73-130, 1972. Тростенюк Н.Н., Кудрявцева О.В., Вирачева Л.Л. Коллекция интродуцированных растений и семенной обмен - как один из способов сохранения и обогащения видового биоразнообразия Кольского Севера. Ботанические сады как центры сохранения биоразнообразия и рационального использования растительных ресурсов. Международная научная конференция, посвященная 60-летию ГБС им. Н.В. Цицина РАН, М., c.499-503, 2005. Трулевич Н.В. Редкие виды растений природной флоры в коллекции ГБС АН СССР. Бюллетень ГБС, вып. 162, c.11-13, 1991.
