Д.б.н., проф. Любимов В.Б.¹, Солдатова В.В.²

ФГБОУ ВПО «Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского», Россия¹

ФГБОУ ВПО «Балашовский институт (филиал) Саратовского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского», Россия²

Экологические основы интродукции древесных растений дифференцированно природным зонам

Наиболее эффективным способом оздоровления окружающей среды, предотвращения дальнейшего углубления экологического кризиса является создание насаждений различного назначения. Бедность природной флоры особенно степей, полупустынь и пустынь деревьями и кустарниками определяет актуальность ее обогащения за счет интродукции. Отсутствие теоретически обоснованных, эффективных методов по интродукции растений повышает актуальность исследований этого направления [1-7]. Исследования проводились на полуострове Мангышлак (Казахстан), в Липецкой, Саратовской и Брянской области (Россия). Развитие науки в области физиологии и экологии растений способствовало объяснению многих природных законов, что послужило основой для отбора перспективных видов, в зависимости от условий района интродукции. Практическое значение имеет применение на практике в процессе интродукции законов, объясняющих формирования видового состава фитоценоза, биологическую продуктивность, жизненные формы, ареал и толерантность, входящих в фитоценоз видов. Особый интерес при переселении растений представляют исследования, посвященные изучению механизмов их адаптации. Установлено, что адаптация растений проявляется в динамичном соответствии морфофизиологической организации и их приспособительных реакций к типичным и ведущим факторам Среды, в которых данный вид сложился. Физиологическая адаптация организмов лежит в основе их приспособлений к изменению экологических факторов в пределах ареала и направлена на сохранение особей, популяций, вида. Каждому виду характерна своя экологическая валентность по отношению к силе воздействия того или иного фактора и в процессе эволюции сформировавшийся свой экологический спектр. Отбор и мобилизация в район исследований экзотов требует разработку практических рекомендаций, с четкой программой и последовательностью ее реализации [5]. Особое внимание должно уделяться разработке и внедрению прогрессивных агротехнических приемов массового размножения, выращивания и содержания растений, в зависимости от экологического спектра вида и условий района исследований [2-5]. При этом особое внимание должно уделяться нейтрализации тех абиотических факторов, сила которых выходит за пределы толерантности вида. Только в этом случае можно обеспечить создание высокоэффективных насаждений, отвечающих требованиям современного декоративного садоводства, защитного лесоразведения и лесокультурного производства. К сожалению, экологические законы не всегда применяются в теории и практике переселения растений [6,7]. Методы интродукции строились без учета теории эволюции, развития биоценозов, формирования толерантности вида, его жизненной формы и ареала. Часто исследования сводились к поиску устойчивых к условиям района интродукции видов. Велся поиск не существующих в природе видов. Биологическая продуктивность вида, его жизненная форма, габитус зависят от экологических условий местообитания и, прежде всего, от степени обеспеченности влагой и теплом, что подтверждается периодическим законом географической зональности, а также сравнительным анализом зависимости величины биологической продуктивности экосистем, фитоценозов, видов от характерного для них гидротермического режима [5]. Переселяя вид в более жесткие лесорастительные условия, мы обязательно столкнемся с проблемой, несоответствия экологического спектра вида с условиями района интродукции. Чаще всего, в районе интродукции за пределы экологической валентности вида будет выходить дефицит влаги и тепла, а также тесно связанные с ними эдафические и другие факторы. Решение этих проблем обеспечивает, предложенный нами экологический метод интродукции. Базой формирования, предлагаемого экологического метода интродукции является комплекс экологических законов, закономерностей, правил и явлений, вскрывающих эволюцию вида, формирование экологического спектра. Аксиома адаптированности Ч. Дарвина, заключающаяся в том, что каждый вид адаптирован к строго определенной, специфической для него совокупности условий существования приводит к необходимости выявления основных лимитирующих интродукцию факторов, с последующей нейтрализацией их отрицательного влияния на интродуценты. Необходимость этих действий в интродукции подтверждается целым рядом законов и, прежде всего, основополагающими законами оптимума, минимума и толерантности. Необходимость нейтрализации отрицательного влияния силы воздействия экологических факторов, выходящих за пределы толерантности вида, способом антропогенного обеспечения искусственной экосистемы материально - энергетическими ресурсами, подтверждается и явлением экологической сукцессии - направленной и непрерывной последовательности изменения видового состава организмов в данном местообитании. В результате развития сукцессии на месте рукотворного фитоценоза, оставленного, например, без агроухода, всегда восстановится природный ландшафт. В пустыне восстановится пустынный ландшафт, в степи - степной, в тайге - таежный, что необходимо помнить при разработке рекомендаций по уходу за насаждениями. Таким образом, только моделирование оптимальных условий в районе интродукции, соответствующих естественному обитанию вида (интродуцента), обеспечит его нормальный рост и развитие, позволит реализовать свой потенциал. Применение в интродукции закона об изменчивости, вариабельности и разнообразия ответных реакций на действие факторов среды у отдельных особей вида, позволяет сократить до минимума экспериментальные исследования по испытанию мобилизованных видов. Визуальные наблюдения за молодыми интродуцентами, проводимые на фоне погодных условий и динамики водно-солевого режима почв, дают достаточную информацию для определения их перспективности, так как с возрастом толерантность организма повышается. При интродукции растений экологическим методом предлагается акцентировать внимание на теоретическом подборе и обосновании перспективности вида, выявлении лимитирующих интродукцию факторов, определении возможности их нейтрализации и моделировании оптимальных условий для вида в районе интродукции [5]. Для достижения поставленной цели был проведен анализ зарубежного и российского опыта по переселению растений, осуществлены комплексные исследования по интродукции древесных растений в чрезвычайно жесткие пустынные условия полуострова Мангышлак. 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 [8]. 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 Редера (Rehder,1949)

Зоны	II	III	IU	U	UI	UII
1	2	3	4	5	6	7
% к общему числу видов в коллекции	12	15,5	55,3	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 ботанических экспозиций сада. Статистическая обработка минимальных температур, характерных для родины интродуцентов, показала, что в среднем для интродуцентов минимальная температура атмосферного воздуха составляет – 28, 3± 0,4⁰ С, C�� - 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 IU U UI

Зоны по Rehder,1949

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. Ботанические экспозиции покрытосеменных видов деревьев и кустарников, насчитывают 428 видов, гибридов, форм и сортов из 80 родов, относящихся к 32 семействам. 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. Наиболее перспективными источниками исходного для интродукции материала, особенно, в аридные регионы являются Циркумбореальная, Восточноазиатская, Атлантическо-Североамериканская, Скалистых гор и Ирано-Туранская.

Таблица 2 - Распределение видов ряда семейств,

интродуцированных на Мангышлак, по зонам Rehder,1949

Семейства	Зоны по Редеру
	II	III	IU	U	UI	UII
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	-	-

В условиях полуострова Мангышлак (Казахстан), а затем в Липецкой, Саратовской и Брянской области (Россия) проводились исследования, направленные на выявление приемов и методов по оптимизации гидротермического режима для размножения, роста и развития интродуцентов. В результате определена целесообразность использования метода выращивания растений с закрытыми корневыми системами, капельного орошения и применения посевных гидроизолированных чеков с постоянным подпитывающим через дренаж увлажнением [2,5]. Практическая ценность работы обусловлена объемами в области обогащения культурной дендрофлоры регионов России и сопредельных государств хозяйственно-ценными экзотами, а также предполагаемой практической деятельностью в этих регионах по созданию высокоэффективных насаждений различного целевого назначения. Использование в практике научно-обоснованного экологического метода и рекомендаций по интродукции растений будет способствовать развитию зеленого строительства и защитного лесоразведения. Внедрение в культуру новых для района исследований видов повысит декоративность и экологическую значимость насаждений этого региона, а их районирование в аридные регионы России повысит устойчивость и оздоровительный эффект насаждений. 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. В аридных регионах Казахстана и России успешно апробированы методы капельного орошения, выращивания растений с закрытыми корневыми системами и использования для посева семян посевных гидроизолированных чеков с постоянным подпитывающим через дренаж увлажнением.

Литература:

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.: Изд-во Лесная промышленность, 1974. – С. 633-695.

4 Котова Н.П. Гидротермический режим содержания интродуцентов / Н.П. Котова, В.Б. Любимов. – Брянск: Изд-во БГУ, 2012. – 140 с.

5 Любимов В.Б. Интродукция растений / В.Б. Любимов. – Брянск: БГУ, 2009. – 364 с.

6 Русанов Ф.Н. Новые методы интродукции растений / Ф.Н. Русанов // Бюл. гл. ботан. сада. - М.: Наука, 1950. - Вып. 7. - С. 26- 37.

7 Mayr H. Waldbau auf naturgeschichtliher Grundlage. – Berlin, 1909. - 319 s.

8 Rehder A. Manual of cultivated trees and shrubs. – New York, 1949. - 725 p.