Биологические науки/ 4. Ресурсоведение и интродукция растений

Д-р с.-.х.н. Матвеева Р.Н., д-р с.-.х.н. Буторова О.Ф.,

д-р с.-.х.н. Братилова Н.П.

Сибирский государственный технологический университет, Россия

Интродукция древесных растений

в условиях зеленой зоны г. Красноярска

В г. Красноярске выращивание интродуцированных деревьев (клен ясенелистный) и кустарников началось с 1932 г. в Юдинском саду; с 1935 г. заложены интродукционные питомники сотрудниками СибНИИЛХ, 1938 г. - Трестом зеленого хозяйства, 1948 г. - при Сибирском лесотехническом институте (ныне Сибирский государственный технологический университет), 1960 г. – в Институте леса СО АНСССР им. В.Н.Сукачева (Протопопова, 1966; Встовская, 1985; Лоскутов, 1991; Коропачинский, Встовская, 2002 и др.).

При СибГТУ в 1948 г. стал создаваться дендрарий, в 1989 г. – интродукционное отделение в Ботаническом саду им. Вс. М. Крутовского.

Дендрарий расположен на левом берегу (на второй террасе) Енисея на высоте 250 м над уровнем моря в Караульном участковом лесничестве Учебно-опытного лесхоза СибГТУ (зеленая зона г. Красноярска), территория которого входит в Среднесибирский подтаежно-лесостепной района (Перечень лесорастительных зон, 2007). Дендрарий находится на склоне южной экспозиции крутизной 2-3 ⁰ и занимает в настоящее время площадь 8 га. Географические координаты: 56 ⁰ с.ш., 92 ⁰40' в.д.

В данных условиях климат резко континентальный, характеризующийся сложным комплексом экзогенных факторов, которым растения подвергаются во время перезимовки, когда температура воздуха понижается до минус 50 ⁰С, а ранние осенние и поздние весенние заморозки часто приводят к повреждению листьев, побегов, генеративных органов. Максимальная температура воздуха достигает 36 ⁰С, минимальная – минус 44 ⁰С. Среднегодовая температура равна 0,6 ⁰С, сумма эффективных температур составляет 1400-2000 ⁰С, годовая сумма осадков - 496 мм.

В дендрарии сформированы несколько отделений:

- маточное (В.Э. Шмидт, Е.П. Верховцев);

- коллекционные участки ив, тополей (И.Ю. Коропачинский);

- географические посадки кедра сибирского (О.П. Олисова, Р.Н. Матвеева);

- «арборетум» по географическому принципу (О.П. Олисова).

- вторичной интродукции (О.Ф. Буторова).

В дендрарии представлена коллекция интродуцентов из Европы, Северной Америки, Китая, Японии, Сибири, Дальнего Востока. Коллекционные фонды дендрария ежегодно пополняются за счет сбора семян с отселектированных маточных растений дендрария, а также получения из других дендрариев и Ботанических садов (Барнаул, Екатеринбург, Липецк, Петрозаводск, Нант (Франция), Таранд (Германия) и др.). Многие интродуцированные растения акклиматизировались в суровых условиях и дают семенное потомство.

Коллекция в настоящее время насчитывает 190 видов: 24 вида хвойных, 166 - лиственных пород из большинства флористических областей Голарктического царства (кроме Макаронезийской и Мадреанской), выделенных А.Л. Тахтаджяном. Растения относятся к 28 семействам, 66 родам. Распределение видов по семействам показало, что наибольшее представительство имеет семейство Rosaceae – 53 вида (28 %) и Salicaceae – 30 видов и гибридов (16 %). Единичными видами представлены семейства Actinidiaceae, Anacardiaceae, Ericaceae, Euphorbiaceae, Juglandaceae, Ulmaceae.

Среди них есть редкие и исчезающие виды, нуждающиеся в охране и вошедшие в «Красную книгу СССР» (1978) – Princepia sinensis Kom., в сводку «Редкие и исчезающие растения Сибири» (1980) – Euonymus maackii Rupr., Euonymus sacrosancta Koidz., Viburnum opulus L., Tilia cordata Mill., Hippophae rhamnoides L., Securinega suffruticosa (Pall.) Rehd., Padus avium Mill., Malus baccata var. sibirica.

Важность и уникальность дендрария была отмечена еще в 1984 г., когда решением Исполкома Крайсовета от 19 декабря коллекции ив и аллее лип, произрастающих в дендрарии СибГТУ, был придан статус «Памятника природы», подлежащих тщательной охране. Коллекция ив была заложена под руководством И.Ю. Коропачинского в 1961-1963 гг., она представлена 26 видами и гибридами. Аллея лип создавалась под руководством В.Г. Наумовой в 1958 г.

Семенное потомство адаптированных видов дендрария СибГТУ используется для формирования интродукционного отделения в Ботаническом саду им. Вс.М. Крутовского с 1989 г. Сад плодовых растений, созданный Вс.М. Крутовским в 1904-1953 гг., расположен в г. Красноярске на правом берегу р. Енисей.

Коллекция деревьев и кустарников в Ботаническом саду, имеющих биологический возраст от 5 до 37 лет, насчитывает 242 вида 66 родов 26 семейств (Матвеева, Буторова, 2011).

В данной работе приведены результаты фенологических наблюдений 1991-2013 гг. за древесными растениями различных флористических областей в Ботаническом саду. Наблюдения проводились по «Методике фенологических наблюдений в ботанических садах СССР» [1975].

На основании многолетних исследований по ритмам развития в весенний период выделены феногруппы с ранним, средним и поздним началами вступления в фазу распускания вегетативных почек и появления листьев. Распускание почек первой группы растений начинается с 15 апреля-15 мая (Lonicera Maackii Rupr., Amelanchier spicata C.Koch., Physocarpus opulifolius Maxim., Sorbaria sorbifolia A.Br., Spiraea media Franz Schmidt, Viburnum lantana L.). За период наблюдений наиболее раннее начало вегетации отмечено в 1997 г., самое позднее - в 2005, 2006 гг. В группу позднораспускающихся видов входят Amorpha fruticosa L., Cerasus Besseyi Sok., Fraxinus lanceolata Borkh., F. pennsylvanica Marsh., Lespedeza bicolor Turcz. Разрыв в сроках наступления фенофаз варьировал по годам то 11 до 36 дней. Большой продолжительностью (36 дней) отличался период распускания почек в 1994 г. в связи с влажной прохладной погодой: 1 мая-3 июня. Дружное распускание почек (11-16 дней) наблюдалось в 1991, 1992, 1998 гг.

Фенофаза “появление первого листа” у ранораспускающихся видов начинается обычно во второй-третьей декадах мая при сумме эффективных температур 49-70 °С (Lonicera tatarica L., L.maackii, Larix gmelinii Rupr., Princepia sinensis, Ribes aureum Pursh. и др.), позднораспускающихся - III декаде мая-I декаде июня при 200-220 °С (Amorpha fruticos, Acer platanoides, Lespedeza bicolor, Fraxinus lanceolata, F. pennsylvanica и др.).

К рано цветущим видам (с 1-26 мая) отнесены Amygdalus nana L., Lonicera kamtschatica Pojark., Ribes komarovii Pojark., Ribes aureum С 25 мая-28 июня наблюдается распускание генеративных почек у Cotoneaster lucidus, Elaeagnus argentea Pursh., Pentaphilloides fruticosa (L.) Rydb.; 30 мая-22 июня - у Viburnum opulus L., 14 июня-3 июля – Rosa glauca Pourr., 1 июля- 5 августа - Symphoricarpos albus Bl., т.е. смещение в сроках наступления фенофазы цветения составляет 19 (Rosa glauca) - 26 дней (Cotoneaster lucidus, Elaeagnus argentea, Pentaphilloides fruticosa).

Поздноцветущие виды (Genista tinctoria L., Elaeagnus angustifolia, Symphoricarpos albus, Lespedeza bicolor) вступают в фазу цветения 21 июля-15 августа, которая у последнего продолжается до выпадения снега.

Период вегетации заканчивается у Armeniaca sibiica, Euonymus verrucosa Scop., Cerasus japonica, Padus maackii, Phellodendron amurense Rupr., Pyrus ussuriensis Maxim. 25 августа-30 сентября; Elaeagnus angustifolia, Syringa vulgaris L., Viburnum lantana, Shepherdia argentea (Pursh.) Nutt., Symphoricarpos albus - 20 сентября-30 октября. В 2001, 2003 гг. опадение листьев началось 25 августа, 1993 г. - 20 сентября.

Изучение динамики наступления фенофаз у растений разных видов позволило установить следующие особенности. На 12 мая в фенофазу распускания вегетативных почек вступают 43 % видов, к 25 мая - 94 %. Процент растений, вступивших в эту фазу, аппроксимируется полиномом:

у = -134,83-2,069х+0,112х²-0,000667х³ (R =0,989),

где у – процент растений, вступивших в фазу;

х - дата (25 апреля-30 мая) в условных днях от 1 марта.

Динамика распускания листьев выражена следующим уравнением

у = -3751,7+80,096х+0,4162х² (R=0,990),

где х - дата (20 мая-5 июня).

В течение первых двух декад мая листья распустились у 7 % видов.

В фенофазе цветения на третью декаду мая находились 17 % видов. Зависимость описывается полиномом следующего вида

у = -355,11+5,6924х+0,0175х² (R=0,992),

где х - дата (25 мая-20 июля).

Опадение листьев началось с 7 сентября, в результате чего на 25 сентября начало данной фенофазы отмечено у 35 % видов. Уравнение зависимости имеет следующий вид

у =exp(0,227х-43,6168) (R=0,903),

где х – дата (5-25 сентября).

Поскольку феноритмы растений являются интегральными показателями их реакции к экологическим факторам, находящимися в тесной связи со средой обитания, то их изучение и оценка отражают многообразие сезонных изменений и служат основой выделения фенологически ранних и поздних видов и отдельных экземпляров, отличающихся высокой степенью адаптации.

Всего в Ботаническом саду в настоящее время в репродуктивную стадию вступили 33 % видов: Berberis thunbergii DC., Cerasus japonica Lois., Elaeagnus angustifolia L., Philadelphus tenuifolius Rupr.et Maxim., Rosa maximowicziana Regel, Symphoricarpos albus и др. Ведется отбор ценных экземпляров по урожайности и срокам созревания плодов.

Наблюдения за фенологией развития растений создаваемых коллекций позволили выделить устойчивые экземпляры и получить семенное и вегетативное потомство собственной репродукции, используемое для создания маточной плантации в нижней части сада с целью сохранения и размножения ценных адаптированных, декоративных, урожайных генотипов.

Для зеленой зоны г. Красноярска рекомендованы в первую очередь Berberis vulgaris L., Euonymus maackii Rupr., Cerasus japonica, Pyrus ussuriensis, Quercus mongolica Fisch., Acer ginnala Maxim., Ribes alpinum и др.

Литература:

1. Встовская, Т.Н. Древесные растения - интродуценты Сибири / Т.Н. Встовская.- Новосибирск: Наука, 1985.- 278 с.

2.Коропачинский И.Ю., Встовская Т.Н., Томошевич М.А. Очередные задачи интродукции древесных растений в Азиатской России // Сибирский экологический журнал.- 2011.- Т.18, № 2.- С.147-170.

3.Коропачинский И.Ю., Встовская Т.Н. Древесные растения Азиатской России.- Новосибирск : Изд-во СО РАН, фил. «Гео», 2002.-708с.

4.Лапин П.И., Сиднева С.В. Оценка перспективности интродукции древесных растений по данным визуальных наблюдений // Опыт интродукции древесных растений.- М.: ГБС АН СССР, 1973.- С.7-67.

5.Лоскутов Р.И. Интродукция декоративных древесных растений в южной части Средней Сибири.- Красноярск: ИЛиД СО АН СССР, 1991.-189 с.

6.Матвеева Р.Н., Буторова О.Ф. Интродукция растений на учебно-научных объектах СибГТУ // Вiдновлення порушених природних екосистем.- Донецьк, Донецький ботанический сад, 2011.- С.239-241.

7.Методика фенологических наблюдений в Ботанических садах СССР / Под ред. П.И.Лапина.- М.: ГБС АН СССР, 1975.- 27 с.

8.Протопопова Е.Н. Новые древесные породы Сибири. Интродукция новых пород на юге Красноярского края.- М.: Наука, 1966.- 104 с.