CC BY
19
УДК 630.181
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ АДАПТАЦИЯ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ ВИДОВ В УСЛОВИЯХ ЮГА СРЕДНЕЙ СИБИРИ
Е.А. Усова
ГОУ ВПО «Сибирский государственный технологич еский университет»
660049 Красноярск, пр. Мира, 82
В работе отражены особенности роста и развития кедра ко рейского и других дальневосточных интродуце н-тов, произрастающих в зеленой зоне г.Красноярска. Выделены наиболее перспективные виды, способные произрастать в озеленительных, лесомелиоративных посадках, ландшафтах особой эстетической ценности, т.к. пр и-влечение новых видов способствует обогащению арборифлоры Сибири, позволяет повысить устойчивость созд а-ваемых насаждений
Ключевые слова: экологическая адаптация, отбор, биометрические показатели
In work features of growth and development of a cedar Korean and o thers Far East introduction, growing in a green zone of Krasnoyarsk are reflected. The most perspective kinds, capable to grow in landings, landscapes of special aesthetic value since attraction of new kinds promotes enrichment arboriflora to Siberia are a llocated, allows to raise stabi lity
Key words: ecological resistance, selection, biometric parameters
ВВЕДЕНИЕ
Основной элемент ландшафта в лесах рекреационного назначения - природная древесная растительность. Однако необходимую привлекательность насаждений, их устойчивость и долговечность трудно обеспечить, используя только огран и-ченный ассортимент местных видов. Озеленение промышленных центров с их сложной экологической обстановкой предъявляет жесткие требования к подбору древесных растений. Кроме высокой д е-коративности они должны обладать способностью поглощать сернистый газ и другие газообразные примеси, вредные для здоровья человека, отличаться бактерицидными свойствами. Подбор таких ра с-тений возможен не только за счет местных видов, но и за счет использования ресурсов мировой фл оры (Протопопова, 1981; Булыгин, 2001 и др.).
Внедрение новых древесных видов с целью создания высокопродуктивных и технически це н-ных культур в лесном хозяйстве, ускорения роста растений в защитных насаждениях и выполнения ими природоохранных функций, обогащения ассо р-тимента деревьев и кустарников для зеленого строительства является важной задачей лесоводов и озеленителей (Встовская, 1985; Фадеев, 2004).
Нами в 2005-2007гг. проведены исследования в дендрарии СибГТУ с целью выявления фенотипической изменчивости древесных растений дальневосточной флоры, таких как кедр корейский, груша уссурийская, бархат амурский и др. Возраст раст е-ний - 20-57 лет.
ПРОГРАММА, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
В программу исследований вход ило:
1. Селекционная оценка древесных растений дальневосточной флоры на основании анал иза их
сезонного ритма с учетом индивидуальной изменчивости.
2. Установление уровней адаптации видов по биометрическим показателям, плодоношению. Отбор биогрупп, экземпляров для выращивания селекционного посадочного материала.
Объектом исследований явилась коллекция дендрария СибГТУ, заложенного в 1948 г. под руководством профессора В.Э. Шмидта в зеленой зоне г. Красноярска, который является одним из старейших дендрариев в центральной части Сре дней Сибири.
Исследования проводили в маточных отделениях дендрария (А, В, С, Е, Д) с определением биометрических показателей (высота, диаметр ствола, кроны) у всех растений в биогруппах. Ди аметр кроны измеряли в двух направлениях СЮ и ВЗ. Динамику роста побегов изучали у 10 видов. В би о-группах по биометрическим показателям было о т-селектировано по три дерева. На каждом дереве измеряли по пять боковых побегов в хорошо осв е-щенной средней части кроны через семь дней в течение всего периода вегетации, запись прироста вели нарастающим итогом по методике А.А. Мо л-чанова, В.В. Смирнова (1967).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Исследования показали, что большинство дальневосточных видов находятся в хорошем с о-стоянии, имеют характерные для них жизненную форму и биометрические показатели, типичные для данного возрастного периода. Клен Гиннала (Acer ginnala L.), барбарис амурский (Berberis amurensis Rupr.), лещина маньчжурская (Corylus mandshurica Maxim.), разнолистная (Corylus hete-rophylla Fisch. Ex Trautv.), роза морщинистая (Rosa rugosa Thunb.) имеют такую же высоту, как и в природных условиях.
Регулярно плодоносят и дают полноценные семена лишь те виды, биологические свойства кот о-рых соответствуют условиям нового района культуры. Поэтому изучение закономерностей плод о-ношения интродуцентов в процессе их приспосо б-ления к новым условиям произрастания - одна из важнейших проблем интродукции.
Кедр корейский (Ртш кога1еш18) представлен в отделении «С» в количестве 81 шт., имеющий в возрасте 52 лет среднюю высоту 12,8 м, диаметр ствола - 18,0 см, кроны - 3,6 м. Уровень варьирования высоты - низкий (11,8 %), диаметра ствола -средний (21,4 %). Отрицательно сказывается на репродуктивном развитии данного вида загуще н-ность посадок.
Высота растений груши уссурийской (Ругш ш-8илеш18 Махт.) находится в пределах от 4,0 до 9,0 м при средних значениях 5,2 - 6,0 м. Наибольшую высоту (6,0 + 0,26 м) имеют растения группы Д685: на 5,0-15,4 % больше в сравнении с другими. Биогруппа Д7771, имеющая меньший возраст, не уст у-пает по высоте другим биогруппам. Диаметр ствола растений варьирует от 3,5 до 17,0 см при средних значениях 11,4-14,2 см. По данному показателю биогруппа А685 превышает остальные на 19,3 -24,6 % (1ф=2,63). При комплексной оценке выделены растения в биогруппах по высоте (А685 - №1, 10 ,23, 23, Д685 - №1, 5, 6, 9, 16, 18, Д7771- № 1,3), диаметру ствола, кроны, плодоношению (А685-1, Д685-5, Д7771-3 и др.).
Биогруппы клена Гиннала (Аеег §шпа1а Ь.) различаются по высоте незначительно. Высокий к о-эффициент изменчивости по высоте выявлен в биогруппе В203 (51,6 %). Экземпляр, достигающий максимальной высоты (3,8 м), имеется в биогруппе С18, что является максимумом для этого вида и соответствует средней высоте в естестве н-ных условиях. Биогруппы клена Гиннала (Д454, А595) отличаются во все годы хорошим плодоношением. Биогруппа Д454 сформировала в среднем от 198,1 (2004 г.) до 341,3 (2006 г.) крылаток на одном дереве.
Такие растения, как бархат амурский (РИеИо-(1еп(1гоп атигеш18 Яирг.), груша уссурийская (Ругш ш8илеш18 Махт.), дуб монгольский ^иегсш топ-§оНса И8ск Ех Ье<!еЬ.), орех маньчжурский (1и§1аш тап(18Ьипса Махт.), черемуха Маака (Ра<!ш тааскп Яирг.), секуринега полукустарниковая ( Бе-сигте§а 8и£1ги11со8а ЯеЬ(1), ясень маньчжурский (Ггахтш тап(18Ьипса Яирг.) уступают по своим размерам растениям, произрастающим в естестве н-ных условиях. Деревья пяти биогрупп дуба монгольского 30-50-летнего возраста имеют в дендрарии среднюю высоту от 5,6 до 15,5 м. Достоверно большую (1ф=54,9 при 1;05= 1,25) высоту имеют растения группы А598 в сравнении с другими; диаметр ствола растений в биогруппе В196 в с реднем на 4,9132 % превышает остальные.
Высота ореха маньчжурского (]ищ1аш таш!8Ьи-пса Махт.), находится в пределах от 3,0 до 12,0 м при средних значениях 4,8 - 8,7 м. Наибольшую высоту имеют биогруппы, произрастающие в отд е-лении «В». Коэффициенты варьирования показате-
ля в биогруппах - от низкого до высокого (3,8 -27,6 %). В отделении «В» высота ореха маньчжу р-ского (№ 436) на 102 % выше, чем в отделении «Д» у образца № 160 того же возраста. Диаметр ствола растений варьирует от 4,0 до 17,0 см. Наибольший диаметр имеют растения в биогруппе В436. В отд е-лении «С» имеется экземпляр ореха маньчжурского №26, который достигает высоты 13,0 м диаметре ствола 25 см. Растения плодоносят ежегодно, за исключением лет, когда распускающиеся листья и цветки повреждаются поздними весенними зам о-розками, но урожайность невысокая: по 4 - 36 плодов на дереве.
Анализ динамики роста побегов в течение вег е-тационных периодов 2005 -2007 гг. проведен у растений в биогруппах, отселектированных по биометрическим показателям. Данные исследования позволяют судить об экологической пластичн ости вида, обуславливающей состояние растений в ко н-кретных условиях (Разумников, 2007 и др). По ряду показателей климатические условия дендр ария СибГТУ более суровые, чем в ра йонах происхождения. Абсолютная минимальная температ ура в Красноярске составляет минус 42 0С; во Владивостоке и Хабаровске - минус 34, 35 0С, соответственно. Продолжительность безморозного периода во Владивостоке составляет 140 дней, в Хабаровске -159, в Красноярске -120 дней.
Сезонный ритм роста растений является ва ж-нейшим биологическим показателем их взаимоо т-ношений со средой и используется для оценки адаптационных возможностей интродуцентов. Ф е-норитмика диктуется не только климатическими условиями, но и природой самого растения, его генетическим кодом. Изучение ритмов роста и разв и-тия весьма важно при выращивании интродуцир о-ванных древесных растений (Милютин, 1977 и др.). Сравнительный анализ роста побегов ра зных видов показал, что во все анализиру емые годы дольше, чем у остальных видов (96-111 дней), рост продолжается у бархата амурского и розы морщ инистой, что может быть связано с биологическими особе н-ностями вида, их теплолюбием, а также с сущес т-вующей связью между ритмом сезо нного развития и цветения растений, сроками начала и окончания вегетации. Видам из областей с ареал ами в более южных районах требуется длительное время для прохождения сезонного цикла развития (Якушина, 1980). В южных районах доля бархата амурского в составе насаждений больше, чем в северных. Раньше всех других видов рост побегов заканчивается у сливы уссурийской и груши усс урийской (рис.).
У остальных видов рост побегов пр одолжается практически одинаково, что может быть связано с одним географическим происхождением видов и их биологическими особенностями. Такая же продолжительность роста побегов, как в ареале, наблюд а-ется у розы морщинистой, груши уссурийской, сл ивы уссурийской, барбариса амурского. Периоды интенсивного роста побегов некоторых видов со впадают с повышениями температу ры воздуха. Наибольшим приростом характеризуются побеги ба р-хата амурского, розы морщинистой; наименьшим -
сливы уссурийской. Интенсивный рост у всех и с-следуемых видов приходится на период с пе рвой декады июня по третью декаду июля (у сливы усс у-рийской - до первой декады июля, у груши усс у-рийской - до середины июля), у бархата амурского - до третьей декады августа. Проведенные набл ю-дения подтверждают, что сроки начала вегетации и продолжительность весенних фаз развития для к а-ждого вида, даже имеющего один и тот же ареал, различны и для своего прохождения требуют ра з-личной теплообеспеченности.
А Экз.№1 —Экз.№2
- - - Экз.№3 Среднее
Дата наблюдений
Рисунок - Рост побегов груши уссури йской
Установлено, что для основных биометрич е-ских показателей анализируемых видов характерны средний и высокий уровни изменчивос ти. Высокая индивидуальная изменчивость свидетельствует о наличии значительных генотипических различий между особями, обеспечивая возможность проя в-ления адаптации за пределами ареала.
Дальневосточным видам свойственно раннее окончание вегетации при уровне хронографической изменчивости от слабого до значительного. Инте н-сивный рост у всех исследуемых видов пр иходится на период с первой декады июня до пе рвой-третьей декад июля. Перспективными для внедрения в культуру в сложных эколого-климатических условиях Сибири являются виды и экземпляры, отл и-чающиеся ранними сроками созревания плодов и семян. Представители флоры Дальнего Востока характеризуются высокими экологическими ада п-тационными способностями, ценятся за быстроту
роста и устойчивость в данных условиях произрастания.
ВЫВОДЫ
В результате проведения селекционной оце нки древесных растений дальневосточной флоры можно сделать вывод, что большинство дальнев осточных видов, в т. ч. кедр корейский имеют характерную для них жизненную форму и биометрические пок а-затели, типичные для данного возра стного периода. Клен Гиннала, лещина маньчжу рская имеют такую же высоту, как и в природных условиях. Проведенные исследования свидетельствуют об успе шной экологической адаптации некоторых дальневосто ч-ных видов. Выделены биогруппы и экземпляры обильно плодоносящие в течение нескольких лет. Отселектированные экземпляры используются для сбора семян и выращивания адаптированного пос а-дочного материала.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Булыгин, Н.Е. Дендрология / Н.Е. Булыгин, В.Т. Ярм иш-ко.- М.: Лесн.пром-сть, 2001.-528 с.
Встовская, Т.Н. Древесные растения интродуценты С и-бири. (АЬеКа - Ligustгum) / Т.Н. Встовская.-Новосибирск: Наука, 1985. - 227 с.
Молчанов, А.А. Методика определения прироста древе с-ных растений / А.А. Молчанов, В.В. Смирнов. - М.: 1967.-27 с.
Милютин, Л.И. Изменчивость древесных растений в ги б-ридных популяциях / Л.И. Милютин // Генетика и селекция растений.- Л., 1977.- С. 35-38.
Протопопова, Е.Н. Итоги интродукции древесных растений в Средней Сибири / Е.Н. Протопопова // Интродукция древесных растений и вопросы семеноводс т-ва в лесном хозяйстве.- Новосибирск, 1981.- С.34-40. Разумников, Н.А. Груша уссурийская в Среднем Поволжье / Н.А. Разумников, О.М. Конюхова, М.И. Ряби-нин // Лесной журнал, 2007.- №2. - С. 28-33.
Фадеев, А.В. Интродуцированные растения в Чувашии / А.В. Фадеев // Лесное хозяйство. - 2004.-№ 4.- С. 13-14.
Якушина, Э.И. Опыт использования разных видов др е-весных растений в озеленении Москвы / Э. И. Як у-шина // Исследование древесных растений при и н-тродукции: сб. ст.- М., 1982. - С. 222-240.
Поступила в редакцию 24 марта 2008 г. Принята к печати 27 августа 2008 г.
