Биологические науки/ 4. Ресурсоведение и интродукция растений.

К.б.н. Дадашева Л.К.

Республиканский Центр Экологического Воспитания и Опытничество

г. Баку, Азербайджан

Возможности сохранения и интродукции редких видов геофитов

В разработке научных основ охраны редких и исчезающих видов важную роль имеют интродукционные исследования, проводимые с целью изучения современного состояния популяции растений. В результате повышения антропогенной нагрузки на природные ландшафты с каждым годом становится особенно актуальной проблема сохранения уникального биоразнообразия геофитов. Редкие виды тюльпанов и ирисов, растущие на обочине дорог, сельскохозяйственных полях и пастбищах, находятся под постоянным антропогенным прессингом, что способствует значительному уменьшению численности растений.

Мониторинговые исследования состояния природных популяций, выявили резкое сокращение ареала тюльпанов и ирисов на северо-востоке Азербайджана. Выращивания исчезающих видов растений в условиях культуры позволило получение посадочного материала для последующей реинтродукции в природные биоценозы.

Цель исследований мониторинг популяции некоторых редких видов в естественной среде, интродукция и изучение особенностей адаптации охраняемых видов, в условиях культуры, реинтродукционные исследования для восстановления численности исчезающих видов, получение научных и практических результатов для разработки методов сохранения.

На территории страны в естественных условиях встречается 9 видов тюльпанов и 25 видов ирисов [6]. 8 видов тюльпанов и 15 видов ирисов находятся на грани исчезновения и занесены в «Красную Книгу» Азербайджана. Объекты исследований T.eichleri Regel, T.biebersteiniana Schult. et Schult., T.julia C.Koch, T.biflora Pall. (T.polychroma Stapf.), I.acutiloba C.A.Mey., I.grossheimii Woronow ex Grossh. I.reticulatum (Bieb). Rodionenko, I. caucasica Stev. (Juno caucasica (Hofm).) Klatt) [4].

В 2005-2013 гг. мониторинговые исследования и фенологические наблюдения в природных популяциях проводились по общепринятой методике [5]. Многолетние интродукционные испытания по известной методике [3] редких растений в Шемахинском, Гусарском и Апшеронском районах позволили выявить экологическую пластичность и перспективность использования геофитов в ландшафтной архитектуре [2]. На протяжении вегетационного сезона проводили наблюдения за фенологическими ритмами развития опытных растений по методике ЦБС НАН Азербайджана [1]. Отмечали календарные сроки прохождения следующих фаз: начало роста побегов и листьев, бутонизация, цветение, завязывание плодов и созревание семян.

Материалы для выращивания в культуре T.eichleri, T.biebersteiniana, T.julia, I.acutiloba, I.grossheimii, I.reticulatum собирали в природных биоценозах Апшеронского, Гобустанского, Шемахинского, Хачмазского, Гусарского районов Азербайджана. Посадочные материалы собирали в мае и июне, в конце вегетационного периода.

Характерным свойством геофитов является их способность произрастать в достаточно неблагоприятных климатических и экологических условиях. Виды имеют локальное размещение на склонах Больших Кавказских гор, на территории северо-восточного региона страны. Исследования проводились в разных эколого-фитоценотических условиях в окрестностях с.с. Джайирли и Дерекенд Гобустанского района, с. Марзандия Шемахинского района, с. Тахталар Шабранского района, с.с. Арчанд и Судур Гусарского района. В условиях Шемахи микропопуляции T.eichleri и T.biebersteiniana размещались на каменистых склонах в условиях ксерофитного увлажнения. Популяция тюльпанов растущих на полях в окрестностях села Джайирли Гобустанского района отличались изменчивостью морфометрических признаков генеративных органов и полиморфизмом окраски цветков. Вблизи с.с. Арчанд и Судур Гусарского района на труднодоступных крутых склонах Арчандского водопада находится локальное размещение I.grossheimii.

К основным климатическим факторам, имеющим решающее значение при интродукции геофитов, относится температура, влажность и освещение. Постепенное нарастание отрицательной температуры в конце осени обеспечивает хорошие условия для нормального развития подземных почек возобновления у перенесенных в условия культуры растений.

Для выяснения оптимальных сроков семенного размножения часть семян T.eichleri, T.biebersteiniana, T.julia высевали в условиях теплицы в марте. Ящики с посевом накрыли пленкой и на 2 недели выносили на открытый участок для страфицирования. После занесения в теплицу всходы тюльпан появились через 2 недели, а семена ирисов через месяц. Часть семян высевали на открытом грунте (по 100 семян для каждого вида) осенью в сентябре и октябре. До посева семена стратифицировали при температуре +3-1С°. Доразвитие зародыша семян во время холодной стратификации происходило за 60-70 дней.

В ходе исследований установлено, что период прорастания семян T.eichleri, T.biebersteiniana, T.julia на открытом грунте составляет 80-90 дней, для I.acutiloba, I.grossheimii 1-2 года. Семена прошедшие холодовую обработку имеют больший потенциал к прорастанию по сравнению с не стратифицированными семенами. Зрелые семена I.grossheimii не зависимо от наличия предшествующих внешних воздействий прорастают на второй год.

В горных условиях Гусарского района относительно слабо приспосабливается I.acutiloba, некоторые особи которого выпадают через несколько лет. При семенном размножении цветение тюльпан и ирисов начинается через 4-6 лет. Семена первого и второго года сбора дают большую всхожесть. Прорастание семян тюльпанов проходило наиболее интенсивно и с высоким процентом всхожести семян (таблица 1).

Таблица 1

Фенология произрастания семян некоторых видов тюльпанов

№	Вид	Район	Время посадки	Появление всходов	Период вегетации (дни)	Всхожесть семян (%)
1	T. eichleri	Апшерон Шемаха Гусар	20.Х 21.Х 22.Х	20. II 10. III 15. III	75 65 65	80% 65% 60%
2	T. julia	Апшерон Шемаха Гусар	20.Х 21.Х 22.Х	26. II 10 III 19 III	70 64 60	73% 58% 55%
3	T.biebersteiniana	Апшерон Шемаха Гусар	20.Х 21.Х 22.Х	25. II 10. III 12. III	63 59 56	65% 52% 48%

Как видно из таблицы 1, семена T. eichleri и T. julia посеянные на Апшероне во второй декаде октября взошли в третьей декаде февраля и их всхожесть составил 73-80%. Одновременные посевы в других районах отличались более низкими показателями (50-65%). Тогда как посевы в середине сентября в Гусаре и в конце сентября в Шемахе показали более высокий процент всхожести T. eichleri и T. julia. Оптимальные сроки посева семян тюльпанов на Апшероне установлены вторая декада октября, в Шемахинском районе третья декада сентября, а в Гусарском районе вторая декада сентября.

Многолетние наблюдения показали, что большинство видов коллекции сохраняют собственные фенологические ритмы, потенциальную возможность семенного и вегетативного возобновления, отличаются более длительным периодом цветения. В результате исследований выявлено, что перенесенные из природы в культурные условия растения оказались устойчивыми. Исследуемые виды тюльпан, достигшие фазы генеративного развития, дают всхожие семена (жизнеспособность семян 75,3-82,6%) Период формирования генеративного побега от начала развития до начала цветения в разных условиях составляет 20-50 дней, а длительность прегенеративного периода 2-3 года. Период цветение дикорастущих видов тюльпан в условиях культуры составляет 18-25 дней и относительно превышает период цветения на природе (рис.1).

Рисунок 1. Сравнительный период цветения T.eichleri Regel (1-на природе; 2- в Шемахе; 3-в Гусаре; 4-в Апшероне)

В рисунке 1 показан сравнительный период цветения T.eichleri Продолжительность цветения T.eichleri на природе 20 дней, в культуре на Апшероне с 10 по 24 апреля – 23, в Гусаре с 26 апреля по 17 мая – 21, в Шемахе с 15 апреля по 10 мая – 25 дней.

Выявлена адаптивность и широкая экологическая пластичность интродуциентов. Сравнительное изучение в условиях интродукции и в естественных условиях позволили установить внутривидовое разнообразие в генеративных органах представителей различных популяций. В культурных условиях наблюдается улучшение габитуса растений, увеличение размеров репродуктивных и вегетативных органов, улучшение декоративных качеств.

На природе редкие геофиты встречаются в ограниченных местах обитания в виде локалитетов. Исследования показали, что величина природного ареала мало влияет на интродукционную устойчивость растений. При соответствующем агротехническом уходе тюльпаны и ирисы сохраняют фенологические ритмы и потенциальную возможность семенного возобновления, длительный период цветения. Изучение феноритмов некоторых видов выявили некоторые изменения в отличие от природных условий. В наблюдаемые годы происходило смещение основных дат начала и конца развития в зависимости от погодных условий сезона.

Мониторинг состояния популяции редких растений позволил выявить экобиологические особенности растений in situ. Внутривидовое и генетическое разнообразие редких видов тюльпанов и ирисов имеют высокую степень декоративности даже без селекционной работы. Материал, полученный при выращивании в культуре, использовали для реинтродукции редких геофитов в природные местообитания. Устойчивое развитие растений важный показатель сохранения биоразнообразия. Организация научно-опытнических работ на участках центров экологического воспитания и опытничества, существенно расширяет возможности выращивания в культуре дополнительного растительного материала для использования в ландшафтном озеленении.

Литература

1. Ибадлы О.В. Геофиты Кавказа. Баку, 2002 .

2. Дадашева Л.К., Ибадлы О.В. Состояние ценопопуляций некоторых видов родов Tulipa L. и Iris L. на северо-востоке Азербайджана. // Ботанический журнал РАН, т.95, № 12, 2010, с.1737-1742

3. Карпун Ю.Н. Основы интродукции растений. СПб., 2002.

4. Красная книга Азербайджанской Республики. Издание 2-е. Баку, 2012.

5. Работнов Т.А. Методы определения возраста и длительности жизни у травянистых растений // Полевая геоботаника. М.-Л., 1960. т.2.

6. Флора Азербайджана / Под. ред. Д.Н.Сосновского т.2. Баку, 1952.

Ph.D. in Biology L.K.Dadashova

Republican center of ecological training and experience

Baku, Azerbaijan

Possibilities the conservation and introduction of rare species of geophytes

Summary

In the article it was shown the results of scientific researches on introductions of the rare species of genus Tulipa L. and Iris L. in the North-East part of Azerbaijan. There results were received on pilot areas of the Central Botanical Garden Azerbaijan NAS and centers of ecological training and experiences. On the basis of many years researches it was defined conservation biodiversity and the use of these species in the landscaping.