CC BY
10УДК 581: 631
Видовое разнообразие эфемероидов и первоцветов ботанического сада Сыктывкарского государственного университета
Шушпанникова Г.С., Мельникова К. В.
Сыктывкарский государственный университет имени Питирима Сорокина,
Сыктывкар, Россия [email protected]
Аннотация. В данной статье представлены результаты флористического анализа эфемероидов и других первоцветов в ботаническом саду Сыктывкарского государственного университета имени Питирима Сорокина, расположенного в подзоне средней тайги. Видовое разнообразие составляет 50 видов цветковых растений, принадлежащих к 16 семействам, среди которых преобладают три семейства - Ranunculaceae, Iridaceae, Hyacinthaceace. Большинство трав - это луковичные и корневищные геофиты и гемикриптофиты. Географический анализ показал преобладание неморальных видов с европейским распространением. Дана оценка состояния весеннецветущих первоцветов при интродукции в подзоне средней тайги. Выявлены перспективные виды для озеленения северных городов и поселков.
Ключевые слова: весеннецветущие растения, интродукция, биоморфология, сезонное развитие, средняя тайга.
Floristic diversity of ephemeroids and primroses of the Botanical Garden of
Syktyvkar State University Shushpannikova G.S., Melnikova K.V.
Syktyvkar State University named after Pitirim Sorokin, Syktyvkar, Russia [email protected]
Summary. This article presents the results of a floristic analysis of ephemeroids and other primroses in the botanical garden of Syktyvkar State University named after Pitirim Sorokin, located in the middle taiga subzone. The species diversity is 50 species of flowering plants belonging to 16 families, among which three families predominate - Ranunculaceae, Iridaceae, Hyacinthaceace. Most of the ephemeroids are bulbous and rhizomatous geophytes and hemicryptophytes. Geographical analysis showed a predominance of nemoral species with a European distribution. An assessment of the state of spring-flowering primroses during introduction in the middle taiga subzone is given. Promising species for landscaping northern cities and towns have been identified.
Keywords: spring flowering plants, introduction, biomorphology, seasonal development, middle taiga.
Эфемероиды и многие первоцветы в связи со своей уникальностью и по причине того, что значительная часть их занесена в Красную книгу, нуждаются в специальных исследованиях. Ботанический сад Сыктывкарского университета имени Питирима Сорокина (далее БС СГУ) занимается интродукцией декоративных и лекарственных растений на северо-востоке европейской части России. В интродукционное исследование включены растения со всего мира, полученные путем обмена семенами и другими зачатками из ботанических садов и опытных сортоиспытательных станций, а также из природных местообитаний разных регионов. В коллекциях БС СГУ насчитывается около одной тысячи таксонов растений [1]. Однако, несмотря на значительное количество работ, посвященных изучению интродуцентов БС СГУ, остается малоизученной группа видов ранневесенней флоры, которая представлена разными по жизненным формам и таксономическим группам растениями. До недавнего времени исследования раннецветущих эфемероидов на Северо-Востоке России не проводились. Имеются лишь единичные публикации. Л. А. Тетерюк с соавторами [2], где приведены данные о распространении, современном состоянии популяций и перспективах сохранения охраняемых эфемероидов (Anemone altaica, A. nemorosa, A. ranunculoides, Corydalis solida, Ficaria verna, Gagea liotardii) на территории Республики Коми.
В работе дан анализ видового состава весеннецветущих эфемероидов и других первоцветов БС СГУ, а также представлены результаты многолетних фенологических наблюдений.
Материал и методика. Работа проводилась в БС СГУ (61°41' с.ш. и 50°58' в.д.) в период 20162022 гг. Средние показатели температуры воздуха и осадков представлены в табл. 1.
Таблица 1
Средние показатели температуры воздуха и осадков, апрель-сентябрь _(гидрометеостанция г. Сыктывкара, 2016-2020 гг.)_
Месяц 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
Апрель 2 28 6 32 5 32 2 37 2 31 1 77 5 56
Май 8 55 12 44 15 42 11 84 8 77 5 54 11 35
Июнь 19 77 21 61 20 63 14 90 13 76 12 98 15 51
Июль 22 72 21 64 26 73 15 134 19 87 18 79 20 70
Примечание: 1 - средняя температура воздуха, °С; 2 - сумма осадков, мм.
При подготовке списка эфемероидов и первоцветов использован «Каталог растений Ботанического сада...» [1]. Эфемероиды и первоцветы - многолетние растения, цветущие ранней весной (апрель - начало июня). Эфемероиды отличаются более коротким циклом жизни надземных побегов, которые отмирают сразу же после плодоношения, в отличие от первоцветов, надземная часть которых продолжает вегетировать до осени. Названия видов приведены по сводке The Plant List [3]. При изучении сезонного ритма роста и развития использовали методику И.Н. Бейдеман [4]. При определении ритмологических групп использовали методику И.Г. Серебрякова [5].
Результаты и их обсуждение. Всего выявлено в БС СГУ 50 видов первоцветов, включая и эфемероиды, из 16 семейств, среди которых по числу видов преобладают семейства Ranunculaceae (18 %), Iridaceae и Hyacinthaceace (по 14 % каждое) (табл. 2).
Таблица 2.
Интродуценты БС СГУ Интродуценты северо-востока европейской части России [6]
№ Семейство % от
Число видов % от общего Число общего
числа видов видов числа видов
1 Ranunculaceae 9 18 7 31,8
2 Iridaceae 7 14 - -
3 Hyacinthaceae 7 14 1 4,5
4 Primulaceae 5 10 3 13,6
5 Amaryllidaceae 4 8 - -
6 Fumariaceae 4 8 2 9,1
7 Liliaceae 3 6 4 18,2
8 Boraginaceae 2 4 1 4,5
9 Convallariaceae 2 4 1 4,5
10 Aristolochiaceae 1 2 1 4,5
11 Asparagaceae 1 2 — -
12 Asteraceae 1 2 - -
13 Berberidaceae 1 2 - -
14 Caryophyllaceae 1 2 - -
15 Rosaceae 1 2 - -
16 Saxifragaceae 1 2 2 9,1
Во флоре таёжной зоны северо-востока европейской части России [6]. группа весенних эфемероидов представлена 22 видами из 9 семейств, что составляет менее 1 % от общего числа таксонов. Одна треть представленных семейств на территории БС СГУ (Лп81;о1осЫасеае, Asparagaceae, Л81егасеае, Berberidaceae, Caryophy11aceae, Rosaceae, Saxifragaceae) и природной флоры Республики Коми (Aristo1ochiaceae, Boraginaceae, Conva11ariaceae, Hyacinthaceae) является монотипной, что говорит об экстремальности условий существования для ранневесенних растений.
Среди первоцветов 8 редких и нуждающихся в охране видов растений, из них два вида эфемероидов (подснежник узколистный и широколистный) включены в Красную книгу Российской
Федерации [7] и 6 видов первоцветов, включая и эфемероиды (адонис сибирский, примула Палласа, прострел раскрытый, рябчик русский, чистяк весенний) - в Красную книгу Республики Коми [8]. Для Архангельской области перечень «краснокнижных» первоцветов, включая эфемероиды, составляет 7 видов и 11 видов, нуждающихся в особом внимании [9].
Географический анализ показал преобладание среди эфемероидов видов, не выходящих на равнине и в горах за пределы зоны и пояса широколиственных лесов (неморальные виды) (табл. З). Среди них Anemone nemorosa, Crocus vernus, Iridodictium reticulatum и др. Показатель участия бореальных видов незначительно меньше (32,1 %), их распределение связано с зоной хвойных лесов и хвойнолесным и субальпийским поясом в горах (Anemone rivularis, A. dichotoma). В небольшом разнообразии представлены среди первоцветов виды с северным распространением (арктические, арктоальпийские) (Galanthus nivalis, Adonis apennina, Gagea lutea). В группу видов, заходящих в зону степей и полупустынь, а в горах в горностепной пояс отнесены два вида эфемероидов (Ornithogalum pyramidale и O. umbellatum).
Анализ видов по долготному распределению показал преобладание среди первоцветов и эфемероидов видов с европейским распространением (Asarum europaeum, Convallaria majalis, Crocus vernus, Leucojum vernum, Pseudofumaria lutea и др.) (табл. 3). Второе место занимают евразиатские виды (Narcissuspoeticus, Pulmonaria obscura, Gagea lutea, Fritillaria ruthenica и др.). В незначительном числе присутствую азиатские (Scilla luciliae, Crocus korolkowii, Lamprocapnos spectabilis и др.) и кавказские (Galanthus angustifolius, G. platyphyllus, Muscari armeniacum и др.) виды. В единичном числе среди первоцветов представлены американские (Dicentra eximia) и дальневосточные (Plagiorhegma dubium) виды.
Таблица 3
Широтное Долготное распространение
распространение Евразиат Европей Кавказ Азиатское Американ Дальнево Всего
ское ское ское ское сточное
А З З 2 - - - S
Б 7 5 - 4 1 - 17
В 2 1З 5 2 - 1 2З
Г 1 1 - - - - 2
Всего 1З 22 7 6 1 1 50
Примечание. Широтное распространение: А - виды, заходящие на север в тундровую зону и альпийский пояс гор; Б - виды, заходящие в таежную зону, в хвойнолесной и субальпийский пояс в горах; В - виды, не выходящие на равнине и в горах за пределы зоны и пояса широколиственных лесов; Г - виды, заходящие в зону степей и полупустынь, а в горах в горностепной пояс.
Все рассмотренные первоцветы и эфемероиды принадлежат к многолетним травам, почки возобновления которых залегают либо в почвенном покрове у геофитов, либо на его поверхности, под подстилкой у гемикриптофитов, что имеет приспособительную реакцию к воздействующим неблагоприятных экологических факторов. Среди геофитов (76,4 %) присутствуют преимущественно луковичные (Erythronium dens-canis, Iridodictium reticulatum, Fritillaria ruthenica, Gagea lutea, Scilla siberica, Puschkinia scilloides и др.) и корневищные (Anemone rivularis, A. nemorosa, Adonis vermalis, Calthapalustris, Potentilla alba и др.) растения. Гемикриптофиты (Adonis apennina, Anemone dichotoma, Ficaria verma, Primula veris, Pulsatilla patens и др.) представлены в меньшем разнообразии (23,6 %).
Фенологические наблюдения в БС СГУ за растениями эфемероидного типа показали, что самыми первыми (II-III декада апреля) появляются из-под снега Scilla luciliae, S. siberica, Galanthus nivalis, Puschkinia scilloides (табл. 4). Среднесуточная температура воздуха в этот период повышается до 5 °С. Выход весенних видов на поверхность и начало их надземной вегетации связаны со снеготаянием, как отмечает Т.К. Горышина [10]. К первоцветам второй волны относится Ornithogalum pyramidale, которая начинает свое развитие несколько позднее - в мае, когда температура достигает 10 °С. Через 10-12 дней (в конце мая - первой половине июня) наступает стадия бутонизации Цветение -преимущественно в июне.
Степень приживаемости первоцветов и эфемероидов в условиях БС СГУ различна. Высокую жизнеспособность проявили 11 интродуцированных видов, способных цвести, формировать плоды и образовывать полноценные семена (Adonis apennina, Convallaria majalis, Silene coronaria, Petasites hybridus, Primula veris и др.). остальные виды первоцветов цветут, но плоды и семена не формируют
(Leucojum vernum, Muscari armeniacum, Plagiorhegma dubium, Ornithogalum pyramidale, O. umbellatum и др., всего 39 видов).
Таблица 4
Год Вегетация Бутонизация Цветение Плодоношение
Galanthus nivalis
2022 25.04 06.05 11.05 14.06
2021 15.04 21.04 26.04 31.05
2020 26.04 11.05 17.05 31.05
2019 26.04 12.05 17.05 31.05
2018 26.04 12.05 17.05 25.06
2017 29.04 15.05 22.05 16.06
2016 15.04 30.04 6.05 6.06
Scilla siberica
2022 25.04 06.05 11.05 20.06
2021 16.04 21.04 26.04 14.06
2020 26.04 12.05 17.05 10.06
2019 26.04 11.05 17.05 10.06
2018 26.04 11.05 17.05 25.06
2017 29.04 13.05 22.05 16.06
2016 15.04 29.04 6.05 6.06
Scilla luciliae
2022 25.04 06.05 11.05 14.06
2021 15.04 19.04 26.04 24.05
2020 26.04 11.05 17.05 10.06
2019 15.04 29.04 6.05 31.05
2018 26.04 11.05 17.05 10.06
2017 24.04 12.05 22.05 19.06
2016 15.04 29.04 6.05 6.06
Puschkinia scilloides
2022 28.04 06.05 11.05 14.06
2021 26.04 11.05 17.05 14.06
2020 26.04 12.05 17.05 10.06
2019 26.04 11.05 17.05 10.06
2018 26.04 11.05 17.05 25.06
2017 29.04 13.05 22.05 16.06
2016 15.04 29.04 6.05 6.06
Ornithogalum pyramidale
2022 11.05 21.05 31.05
2021 24.05 03.06 17.06 -
2020 30.05 10.06 25.06 -
2019 31.05 10.06 27.06 -
2018 31.05 12.06 25.06 -
2017 05.06 17.06 06.07 —
2016 27.05 07.06 20.06 -
Растения с неполным циклом развития считаются недостаточно устойчивыми к различным воздействующим факторам окружающей среды. Можно предположить, что в условиях БС СГУ основными лимитирующими факторами для интродукции растений являются продолжительная зима с низким температурным режимом, частые случаи весенних заморозков и низкая сумма эффективных температур. Для озеленения городов и поселков Республики Коми можно рекомендовать 11 видов первоцветов с полным циклом развития.
Список литературы:
1. Каталог растений Ботанического сада Сыктывкарского государственного университета имени Питирима Сорокина / Т.В. Новаковская. Сыктывкар: изд.-во СГУ им. Питирима Сорокина, 2019. 80 с.
2. Тетерюк Л.В., Валуйских О.Е., Кирсанова О.Ф. Распространение, состояние и охрана редких эфемероидов в Республике Коми // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2021. № 3. С.89-108.
3. The Plant List. URL: http://www.theplantlist.org (дата обращения: 12.07.22).
4. Бейдман И.Н. Методика изучения фенологии растений и растительных сообществ / под ред. Г.И. Галадий. Новосибирск: Наука, 1974. 156 с.
5. Серебряков И.Г. Сравнительный анализ некоторых признаков сезонного развития растений различных ботанико-географических зон // Бюллетень МОИП. Отд. Биология. 1964. № 69. Вып 5. С. 62-75.
6. Флора северо-востока европейской части СССР / Под ред. А. И. Толмачёва. Л.: Наука, 1976. Т. 2. 316 с.,Т. 3. 293 с.,1977. Т. 4. 312 с.
7. Красная книга Российской федерации (Растения, грибы). М., 2008. 855 с.
8. Красная книга Республики Коми / под ред. С.В. Дёгтевой. Сыктывкар: Коми республиканская типография, 2019. 768 с.
9. Шарова М.А., Паринова Т.А. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения первоцветы Красной книги Архангельской области // II Пахтусовские чтения: Арктические горизонты: сборник материалов всероссийской очно-заочной научно-практической конференции. Архангельск, 2021. С. 194-203.
10. Горышина Т.К., Ковалёва Т.А. Сезонные температурные адаптации у ранневесенних дубравных эфемероидов // Ботанический журнал. 1967, Т 52. № 5. С. 629-640.
