ИНТРОДУКЦИЯ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА ВЕРЕСКОВЫЕ (ERICACEA) В БЕЛОРУССКОМ ПОЛЕСЬЕ
Материалы международной научной конференции «Современное состояние, тенденции развития, рациональное использование и сохранение биологического разнообразия растительного мира», Минск-Нарочь, 23-26 сентября 2014 года. – 2014 г.- С. 337-340.
Т.В. Курлович
ГНУ "Центральный ботанический сад НАН Беларуси", vaccinium@mail.ru
Одним из приоритетных направлений работы ботанических садов является сохранение редких и исчезающих видов ex situ, дополняющее охрану видов в естественных местообитаниях in situ. Создавая и постепенно обогащая коллекции живых растений, ботанические сады выполняют важнейшую задачу по сохранению растительных богатств не ограничиваясь видовым составом аборигенной флоры того или иного региона. Интродукция растений, создание коллекций, а также испытание видов за пределами естественных ареалов в каждом конкретном случае способствуют не только охране генофонда и обогащению растительных ресурсов, но и раскрывают характер и глубину приспособительных свойств к новым условиям, позволяют глубже понять адаптационный потенциал конкретного вида растений, выявить закономерности проявления адаптивных признаков. Успешная интродукция редких и исчезающих видов растений дает, в свою очередь, возможность проведения реинтродукции, что является весомым шагом в работе по сохранению конкретного вида, поскольку многие виды растений в результате антропогенных воздействий находятся в критически опасном состоянии. В частности в Беларуси такая ситуация складывается с представителями семейства Ericacea. Осушение болот и вовлечение этих земель в сельскохозяйственный оборот привело к значительному сокращению естественных мест произрастания вересковых, а соответственно и к значительному сокращению их численности. Как результат – почти все представители этого семейства оказались в Красной книге. Для поддержания и восстановления природных экосистем необходимо вовлечение редких и исчезающих видов в программы и планы по их восстановлению, в частности в интродукционные испытания.
На территории Беларуси в естественных условиях встречается 11 видов вересковых из 8 родов, 5 из которых (Vaccinium myrtillus L., V. vitis-idaea L., V. uliginosum L., Oxycoccus quadripetalus Gilib., O. Microcarpa Turcz.) являются ценными ягодниками, а 6 (Andromeda polifolia L., Arctostaphylos uva-ursi (L.)Spreng, Calluna vulgaris L., Chamaedaphne calyculata (L.)Moench, Ledum palustre L., Rhododendron ponticum Schreb.) - красивоцветущими и декоративно-лиственными растениями. Из этих 6-ти декоративных видов только три вида (андромеда, вереск и рододендрон) введены в культуру в Западной Европе и Северной Америке, но на территории Беларуси практически не выращиваются. Из всего разнообразия представителей вересковых белорусские озеленители используют главным образом только 2 рода: чаще всего рододендрон и очень редко вереск, хотя почвенно-климатические условия позволяют значительно увеличить число культивируемых видов и сортов этого семейства.
С целью изучения устойчивости представителей семейства Ericacea при выращивании в культуре на Ганцевичской научно-экспериментальной базе ЦБС в 2009 году были начаты исследования по их интродукции. Была создана коллекция включающая красивоцветущие и декоративно-лиственные виды вересковых из местной флоры: Andromeda polifolia L., Arctostaphylos uva-ursi (L.)Spreng, Chamaedaphne calyculata (L.)Moench, Ledum palustre L., 2 отобранные в окрестностях экспериментальной базы формы Calluna vulgaris L.: f.alba и f.lila а также виды и сорта из мирового ассортимента декоративных вересковых: Andromeda polifolia f. Compacta, Andromeda polifolia "Blue Ice”, Kalmia polifolia Wangenh, Vaccinium praestans Lamb [3].
В 2009 году перечисленные виды и сорта вересковых высадили контейнеры заполненные смесью верхового торфа с песком, и разместили их на открытой площадке под пологом сосняка для защиты от ветра и прямых солнечных лучей. В 2010 году все виды и сорта были размножены путем черенкования, а весной 2011 года пересажены на коллекционный участок. Для каждого из изучаемых объектов была подготовлена площадка размером 2х2 м, с которой удалили грунт на глубину 50 см и заполнили образовавшийся котлован слаборазложившимся верховым торфом. Поверхность почвы замульчировали опилками.
Проблема устойчивости в интродукции конкретного вида сводится к установлению признаков, позволяющих судить, будет ли устойчив или неустойчив объект изучения. Ведущими критериями устойчивости растений в новых для них агроклиматических условиях являются следующие биологические параметры:
- сохранение в определенных пределах характера природных ритмических процессов,
- прохождение полного цикла развития побегов,
- способность размножаться,
- сохранение природной жизненной формы и природных или близких к ним типов онтогенеза
С этой целью, начиная с вегетационного сезона 2011 года, в условиях культуры проводили описание изучаемых видов, сортов и форм по морфологическим признакам, изучали их жизненные формы, зимостойкость, феноритмику, особенности плодоношения, что позволило оценить их способность к адаптации в новых условиях. Морфологическое описание исследуемых объектов и их жизненной формы проводилось по методике С.Е. Коровина с соавт. [3]. Наблюдения за зимостойкостью и фенологическими ритмами развития опытных растений проводили по методике И.Д. Юркевича с соавт. [4]. Изучение особенностей плодоношения проводились по методике С.Е. Коровина с соавт. [3].
Наблюдения, проведенные за объектами, выращиваемыми в открытом грунте в контейнерной культуре, а затем и в грунте, показали, что для всех изучаемых видов, сортов и форм характерна достаточно высокая зимостойкость. Несмотря на ряд неблагоприятных факторов проявившихся в течение зимних периодов с 2009 по 2014 г. (снижение температуры до -25ºС в 2010 г, продолжительная оттепель с последующими возвратными морозами в январе-феврале 2011 г., почти полное отсутствие снежного покрова зимой 2013-2014 г.) все изучаемые виды, сорта и формы перезимовали успешно. Обмерзания побегов, листьев и цветковых почек за весь период наблюдений отмечено не было.
Очень важным показателем успешности интродукции растений является соответствие ритмов их сезонного развития климатическим условиям района интродукции. Наблюдения за феноритмикой интродуцируемых видов и сортов вересковых показали, что набухание почек у всех изучаемых таксонов наблюдалось в первой декаде апреля, начало вегетации – во второй. Значительно варьировала по срокам фенофаза распускания вегетативных почек. В зависимости от климатических особенностей года наблюдений эта фенофаза фиксировалась в период от начала второй декады апреля до начала мая.
Начало роста побегов в зависимости от года наблюдений отмечалось в период с 10 апреля по 8-е мая. В этот период распускаются вегетативные почки на побегах прошлого года, и начинается рост побегов ветвления, который заканчивается к концу июня. После не продолжительного периода покоя (10-14 дней) начинается вторая волна роста побегов ветвления, которая затухает к началу сентября. Кроме побегов ветвления в начале-середине июня у всех изучаемых таксонов начинается рост осевых побегов из подземных почек у основания куста или из почек на 2-х – 3-х летних осевых побегах, который заканчивается в период от начала до середины сентября. К концу сентября и осевые побеги и побеги ветвления у всех изучаемых таксонов успевают полностью закончить рост, одревеснеть и подготовиться к перезимовке.
Распускание генеративных почек зависело не только от климатических показателей, но и от биологических ритмов характерных для каждого вида. В частности у видов, сортов и форм для которых характерно весеннее цветение генеративные почки начинали распускаться в период с первой декады апреля до первой декады мая. У видов цветущих в конце лета эта фенофаза наступала в конце июня – первой декаде июля (табл. 1).
Бутонизация, в зависимости от биологических особенностей вида, начиналась либо в апреле-мае, либо в июне-июле. Массовая бутонизация наблюдалась соответственно в конце апреля – первой половине мая или во второй декаде июля – середине августа. Заканчивалась эта фенофаза в первой-второй декадах мая или во второй декаде августа–сентября.
Цветение у видов цветущих весной начиналось в конце апреля – первой половине мая, у видов цветущих в конце лета – в конце июля – второй декаде августа. Массовое цветение фиксировалось соответственно в период с конца апреля до конца второй декады мая или с конца первой декады августа до начала второй декады сентября. Заканчивалось цветение в конце второй декады мая-июня или в конце первой декады сентября-октября.
Созревание плодов завершалось в зависимости от биологических ритмов объектов наблюдения в период с первой декады августа до первой декады октября. У всех изучаемых видов, сортов и форм образовывались полноценные семена. Заканчивалась вегетация в зависимости от климатических особенностей года наблюдения в середине или конце октября (табл.1).
Наблюдения за ростом и формированием растений у всех изучаемых таксонов показали, что в условиях интродукции они сохраняют присущий им характер роста побегов и габитус.
Андромеда в естественных условиях представляет собой низкорослый, вечнозеленый, густой, плотный кустарник или кустарничек, достигающий в высоту не более 50 см. В условиях интродукции видовые экземпляры – кустарник высотой 45-50 см, а изучаемые сорта – кустарники высотой около 30 см. Характерной чертой является способность образовывать подземные побеги или корневище, с помощью которого растение распространяется в почве.
Багульник болотный в культуре, как и в естественных условиях - кустарник высотой 1-1,5 м и диаметром кроны 0,8-1,0 м.
Вереск в естественных условиях представляет из себя низкорослый, стелющийся или приподнимающийся, вечнозеленый, густой, ветвистый кустарник, редко поднимающийся выше 30 см, но иногда встречаются кусты высотой до 0,8 м. Отобранные нами формы, выращиваемые на коллекционном участке - приподнимающийся, густой, ветвистый кустарник высотой 40-50 см.
Кальмия многолистная в условиях интродукции также, как и в естественных условиях приподнимающийся, вечнозеленый кустарник высотой 0,5-0,6 м.
Хамедафне прицветничковая в природе - вечнозеленый, ветвистый кустарник высотой 15-50 см, в условиях интродукции – высотой 45-50 см.
Толокнянка обыкновенная и в природе и в условиях интродукции - вечнозеленый, распростертый, стелющийся кустарничек с очередными, толстыми, кожистыми, темно-зелеными листьями высотой 5-7 см.
Вакциниум превосходный или красника в естественных местах обитания - вегетативно-подвижный листопадный кустарничек высотой 6-12 см, с крупными листьями (длина 3-4 см). Растет куртинами, иногда образует сплошные заросли. В условиях интродукции, как и в природе, кустарничек высотой 8-12 см, образует куртины.
По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
- изучаемые виды, сорта и формы вересковых в условиях интродукции полностью сохраняют характер природных ритмических процессов, за сезон проходят полный цикл вегетации, успевая завершить полный цикл развития побегов, закончить плодоношение и сформировать полноценные семена.
- климатические условия района интродукции соответствуют ритмам сезонного развития изучаемых объектов и позволяют им не только полностью завершить цикл вегетации, но также пройти закалку и подготовиться к перезимовке.
- в условиях интродукции изучаемые виды, сорта и формы вересковых сохраняют природную жизненную форму и близкий к природному характер роста и формирования габитуса.
Таблица 1. Феноритмика интродуцируемых видов, сортов и форм вересковых (2011-2013 год).
|
Вид, сорт, форма |
Даты наступления фенофаз |
||||||||||||||||
|
Набу-хание почек |
Изменение окраски листьев (отрастание) |
Распускание почек |
Нача- |
Бутонизация |
Цветение |
Созревание плодов |
Изменение окраски листьев (конец вегетации) |
||||||||||
|
Нача- |
ко- |
веге- |
гене- |
нача- |
мас- |
ко- |
нача- |
мас- |
ко- |
нача- |
мас- |
ко- |
нача- |
ко- |
|||
|
Arctostaphy-los uva-ursi |
1.04-15.04 |
15.04-16.04 |
24.04-28.04 |
12.04-2.05 |
13.04-4.05 |
12.04-4.05 |
15.04-23.04 |
24.04-3.05 |
1.05-10.05 |
23.04-2.05 |
30.04-10.05 |
10.05-16.05 |
12.07-1.08 |
2.08-20.08 |
20.08-2.09 |
20.09-10.10 |
15.10-30.10 |
|
Andromeda polifolia |
1.04-10.04 |
16.04-20.04 |
24.04-6.05 |
10.04-2.05 |
6.04-2.05 |
10.04-8.05 |
12.04-8.05 |
28.04-14.05 |
11.05-18.05 |
30.04-15.05 |
9.05-20.05 |
14.05-12.06 |
2.07-6.08 |
25.07-2.09 |
4.08-12.10 |
4.10-10.10 |
15.10-30.10 |
|
Andromeda polifolia f. Compacta |
1.04-10.04 |
16.04-20.04 |
24.04-6.05 |
10.04-2.05 |
6.04-2.05 |
10.04-8.05 |
12.04-8.05 |
7.05-14.05 |
7.05-18.05 |
7.05-15.05 |
11.05-20.05 |
17.05-12.06 |
2.07-6.08 |
25.07-2.09 |
4.08-12.10 |
4.10-10.10 |
15.10-30.10 |
|
Andromeda polifolia "Blue Ice” |
1.04-10.04 |
16.04-20.04 |
24.04-6.05 |
10.04-2.05 |
6.04-10.05 |
10.04-8.05 |
12.04-8.05 |
7.05-14.05 |
12.05-18.05 |
10.05-15.05 |
15.05-20.05 |
24.05-12.06 |
2.07-6.08 |
25.07-2.09 |
4.08-12.10 |
4.10-10.10 |
15.10-30.10 |
|
Calluna vulgaris f. alba |
1.04-15.04 |
15.04-18.04 |
24.04-28.04 |
12.04-2.05 |
20.06-10.07 |
10.04-8.05 |
28.06-25.07 |
12.07-16.08 |
18.08-20.09 |
1.08-20.08 |
12.08-12.09 |
8.09-5.10 |
6.09-25.09 |
20.09-18.10 |
2.10-2.11 |
4.10-10.10 |
20.10-30.10 |
|
Calluna vulgaris f. lila |
1.04-15.04 |
15.04-18.04 |
24.04-28.04 |
10.04-2.05 |
20.06-10.07 |
12.04-8.05 |
28.06-25.07 |
20.07-16.08 |
18.08-20.09 |
29.07-20.08 |
8.08-12.09 |
10.09-5.10 |
6.09-25.09 |
20.09-18.10 |
22.10-2.11 |
4.10-10.10 |
20.10-30.10 |
|
Chamae-daphne calyculata |
1.04-7.04 |
15.04-22.04 |
24.04-30.04 |
7.04- 6.05 |
6.04-12.04 |
10.04-10.05 |
12.04-15.04 |
19.04-28.04 |
25.04-2.05 |
16.04-28.04 |
28.04-10.05 |
9.05-20.05 |
12.07-6.08 |
6.08-2.09 |
15.08-12.10 |
20.09-10.10 |
20.10-30.10 |
|
Kalmia polifolia |
1.04-10.04 |
16.04-20.04 |
24.04-6.05 |
10.04-2.05 |
12.04-2.05 |
10.04-8.05 |
15.04-8.05 |
9.05-14.05 |
12.05-18.05 |
12.05-15.05 |
15.05-20.05 |
20.05-6.06 |
28.06-10.07 |
12.07-30.07 |
20.07-4.08 |
20.09-10.10 |
15.10-30.10 |
|
Ledum palustre |
1.04-15.04 |
15.04-18.04 |
24.04-28.04 |
15.04-2.05 |
1.05-10.05 |
15.04-8.05 |
9.05-22.05 |
15.05-1.06 |
24.05-8.06 |
13.05-4.06 |
22.05-11.06 |
2.06-25.06 |
15.07-6.08 |
1.08-2.09 |
10.08-12.10 |
20.09-10.10 |
11.10-30.10 |
|
Vaccinium praestans |
12.04-15.04 |
- |
- |
18.04-20.04 |
2.05-7.05 |
18.04-7.05 |
15.05 |
22.05-25.05 |
12.06-15.06 |
20.05-28.05 |
28.05-8.06 |
30.06-7.07 |
- |
- |
- |
28.08-4.09 |
20.09-18.10 |
Список литературы
- Ботяновский, И.Е. Рододендроны / И.Е. Ботяновский, Минск, «Красико-Принт», 2007.- 63 с.
- Жизнь растений / под ред. А.Л.Тахтаджяна, М., Просвещение 1981.- Т. 5 (2). - С.88-95.
- Коровин С.Е., Кузьмин З.Е., Трулевич Н.В., Швецов А.Н. Переселение растений: Методические подходы к проведению работ. М., 2004,. - 76 с.
- Юркевич, И.Д. Фенологические исследования древесных и травянистых растений / И.Д. Юркевич, Д.С. Голод, Э.П. Ярошевич. – Мн.: Наука и техника, 1980. – 28 с.