Содержание к диссертации
Введение
Глава 1, Состояние вопроса 7
1.1. Краткая история интродукции древесных растений 7
1.2. Интродукция древесных растений на территории Адыгеи 10
1.3. Возникновение и развитие теории интродукции 14
Глава 2. Программа, объекты и методика исследований 25
2.1. Программа и объекты исследований 25
2.2. Методика исследований 26
Глава 3. Физико-географическая характеристика района исследований 32
3.1. Географическое положение и климатические особенности 3 2
3.2. Почвы и растительность 46
Глава 4. Покрытосеменные древесные интродуценты в составе культур- 52
4.1. Видовой состав и жизненные формы растений 5
4.2. Географическое происхождение 56
Глава 5. Биологические особенности покрытосеменных древесных интродуцентов
5.1. Ритм сезонного развития 5 9
5.2. Цветение и плодоношение 64
5.3. Рост побегов 71
Глава 6. Устойчивость покрытосеменных древесных интродуцентов к неблагоприятным факторам внешней среды
6.1. Зимостойкость 75
6.2. Засухоустойчивость 81
6.3. Газоустойчивость 87
6.4. Устойчивость к болезням и вредителям 89
Глава 7. Ассортимент покрытосеменных древесных интродуцентов, рекомендуемых для озеленения населенных пунктов Адыгеи
7.1. Оценка перспективности интродукции 96
7.2. Общая характеристика интродуцентов и рекомендации по их 98 использованию в озеленении
Выводы 145
Библиографический список 147
Приложения 171
- Краткая история интродукции древесных растений
- Программа и объекты исследований
- Географическое положение и климатические особенности
- Видовой состав и жизненные формы растений
- Ритм сезонного развития
Введение к работе
Актуальность темы исследований. Сохранение биологического разнообразия Земли в 21 веке является одной из самых острых проблем человечества. От правильного использования биоты, бережного отношения к природе, по существу, зависит жизнь грядущих поколений. Для решения этой проблемы, прежде всего, необходимо знать, какими природными ресурсами мы располагаем. С увеличением темпов роста урбанизации повысилась и нагрузка на природные экосистемы. Важным и необходимым элементом благоустройства городов, селений, промышленных и транспортных предприятий являются озеленительные насаждения. Однако быстро меняющиеся условия городской среды являются причиной сокращения видового разнообразия и площади зеленых насаждений. В связи этим, особую актуальность приобретает подбор устойчивого ассортимента древесно-кустарниковой растительности для использования в зеленом строительстве.
С давних пор в садах и парках России культивируются иноземные деревья и кустарники, которые сейчас используются в производственных, лесных, декоративных и плодовых посадках. Зеленое строительство в значительной мере основано на использовании интродуцированных видов древесных растений. Вследствие этого нужна периодическая оценка интродукционных работ.
Анализ результатов интродукции древесных растений является необходимой основой для более подробных и глубоких дальнейших исследований в этой области. Изучение видового состава и биоэкологических особенностей интродуцентов является необходимым для развертывания нового, более обширного этапа озеленительных и садовых работ, как во всей стране, так и в отдельно взятом регионе. При интродукции в первую очередь необходимо рассматривать вопросы экологического соответствия условий произ-
5 в первую очередь необходимо рассматривать вопросы экологического соответствия условий произрастания на родине и в районе интродукции, а также возможность адаптации к экстремальным факторам внешней среды.
Цель и задачи исследований. Целью настоящих исследований является изучение видового состава покрытосеменных древесных растений культурной дендрофлоры Адыгеи и возможностей дальнейшего её обогащения перспективными интродуцентами.
В связи с этим были поставлены следующие задачи: изучить видовой состав покрытосеменных древесных растений культурной дендрофлоры Адыгеи, определить их систематическую принадлежность и географическое происхождение; - изучить особенности фенологии древесных интродуцентов в условиях района исследований; выявить степень устойчивости интродуцентов к неблагоприятным факторам внешней среды; - провести оценку перспективности интродукции изученных видов древесных растений; осуществить подбор ассортимента покрытосеменных древесных интродуцентов для использования в озеленении из числа перспективных видов и форм.
Основные защищаемые положения:
Биологическое разнообразие покрытосеменных древесных растений культурной дендрофлоры Адыгеи.
Повышение биоресурсного потенциала культурной дендрофлоры за счет введения перспективных интродуцентов.
Научная новизна работы. Впервые проведена инвентаризация видового состава культурной дендрофлоры Республики Адыгея. Составлен флористический список покрытосеменных древесных растений, включающий 302 вида и формы, принадлежащих 114 родам и 54 семействам. ке интродуцентов. Впервые выявлена степень экологического соответствия изученных декоративных древесных растений условиям Адыгеи. Определены представительства различных флор в озеленительном ассортименте республики и перспективные флористические источники получения исходного для интродукции материала. Выявлены важнейшие экологические факторы, лимитирующие интродукцию деревьев и кустарников в условиях Адыгеи. Впервые для изучаемого региона определена толерантность ряда интроду-центов к высоким и низким температурам. Изучена фенология используемых для озеленения видов. Для древесных растений, достигших возраста плодоношения, впервые, в условиях Адыгеи определены: масса, качество и жизнеспособность семян. Составлен список перспективных для интродукции на территории Адыгеи видов покрытосеменных древесных интроду центов.
Практическая ценность работы. Результаты исследований могут быть использованы для обогащения культурной дендрофлоры городов и населенных пунктов Республики Адыгея более устойчивыми к неблагоприятным условиям среды хозяйственно-ценными и декоративными видами покрытосеменных древесных интроду центов.
Краткая история интродукции древесных растений
Деятельность человека по переселению растений из одной страны в другую была начата очень давно. Все крупнейшие достижения в мировом растениеводстве связаны с интродукцией и хозяйственной деятельностью человека. Интродукция растений - ровесница земледелия и всегда являлась его неотъемлемой составной частью (Карпун, 1999).
Древность интродукции растений приводит к тому, что часто бывает трудно отличить родину растения, от его вторичного, культурного ареала. Сохранились сведения о том, что интродукцией растений занимались задолго до нашей эры. В литературе зарегистрировано свидетельство, относящееся к культуре шумеров, датируемое приблизительно 2500 г. до н. э., о доставке растений из глубинных районов Малой Азии. Через тысячу лет королева Хашепсут повелела сделать надпись на стене храма в Тебесе (эта надпись сохранилась и в настоящее время) о возвращении экспедиции за растениями в 1500 г. до н. э. Расширению интродукции способствовали переселения народов и племен, вызванные изменениями климата, растительного покрова, ростом народонаселения, военными походами, открытием новых стран, расширением торговых связей и другими причинами. С открытием Западного полушария и его освоением поселенцами началась интродукция экзотических растений (Брежнев и др., 1982).
Программа и объекты исследований
Исследования проводились на территории Республики Адыгея в 2000-2004 гг.
Программой работ предусматривалось:
1. изучение видового состава покрытосеменных деревьев и кустарников, иитродуцированных в Адыгее, определение их систематической принадлежности и географического происхождения;
2. изучение особенностей основных фенологических фаз интродуцентов в условиях района исследования;
3. определение степени устойчивости интродуцентов к неблагоприятным факторам внешней среды;
4. проведение оценки перспективности интродукции исследованных видов на основе их биоэкологических особенностей;
5. подбор ассортимента покрытосеменных древесных и кустарниковых интродуцентов для озеленения населенных пунктов Адыгеи из числа перспективных видов и форм.
Материалом исследований явились экземпляры (5-10) покрытосеменных древесных растений изучаемого региона.
Объектами исследований явились 302 вида и формы озеленительных насаждений улиц, частных дворов, жилых кварталов, скверов, садов, парков в городах и крупных населенных пунктах Республики Адыгея (2 города и 23 населенных пункта), а также в дендрологических коллекциях Гончарского дендрологического парка им. П,В. Букреева и дендрария Адыгейского государственного университета
Географическое положение и климатические особенности
Республика Адыгея расположена в центральной части Северо-Западного Кавказа, в бассейнах рек Кубани, Лабы и Белой между 4513 и 43с46 северной широты и 384Г и 4046 восточной долготы. Площадь Адыгеи - 7790 км2. На севере граничит с г. Краснодаром, Усть-Лабинским, Курганинским, Динским, Красноармейским районами; на востоке - с Курганинским, Лабинским, Мостовским районами; на юге - с Адлерским, Лазаревским, Хостинским районами и г. Сочи; на западе с Северским, Горячеключевским, Белореченским и Апшеронским районами Краснодарского края (Бузаров и др., 1995).
Длина границ - более 900 км, протяженность по меридиану 40 восточной долготы (меридиан г. Майкопа) - 150 км по параллели Энем - Кошехабль - 150 км. Расстояние между крайними точками: северной и южной - 208 км, западной и восточной -165 км.
В состав республики входят 7 административных районов: Гиагинский (ст. Гиагинская), Кошехабльский (а. Кошехабль), Красногвардейский (с. Красногвардейское), Майкопский (п. Тульский), Тахтамукайский (а. Тахтамукай), Теучежский (г. Адыгейск), Шовгеновский (а. Шовгеновский).
Республиканский центр - г. Майкоп, располагается на высоте 210-230 м над уровнем моря. Географическое положение Адыгеи весьма удобно. Оно обеспечивает благоприятные условия для ее хозяйственного развития (Шитикова, Мельникова, 1991; Мельникова, 1995).
Несмотря на небольшую площадь Адыгеи, климат ее разнообразен. Определяется это быстрым ростом с севера на юг отметок высот, близостью незамерзающих морей, наличием системы высоких хребтов Большого Кавказа, вносящих изменение в общий перенос воздушных масс. В северной равнинной части Адыгеи, климат умеренно-континентальный, в предгорьях - умеренно-теплый, влажный, в южной, горной части - холодный климат высокогорий (Гвоздецкий, 1963; Темникова, 1968; Агроклиматические ресурсы, 1975; Канонников, 1977).
Тепловые условия часто независимы от географической широты, а определяются высотой над уровнем моря. Хребты Большого Кавказа препятствуют продвижению на юг холодных воздушных масс с севера и усиливают выпадение осадков при вхождении на территорию региона влажных воздушных масс воздуха и создают ярко выраженную зональность климата.
Краснодарское море несколько ослабляет осенью заморозки на равнине, а наличие зимой льда на нем является причиной некоторой задержки хода весны. Западные ветры несут осадки, восточные - небольшие дожди или снежные бури.
Видовой состав и жизненные формы растений
В 2000-2004 гг. путем маршрутных рекогносцировочных исследований озеленительных насаждений скверов, садов, парков, улиц, частных дворов, жилых кварталов городов и крупных населенных пунктов, коллекционных участков Гончарского дендрологического парка им. П.В. Букреева и дендрария Адыгейского государственного университета нами проведена инвентаризация покрытосеменных древесных растений, входящих в состав культурной дендрофлори Республики Адыгея.
В результате проведенной инвентаризации было установлено, что флора покрытосеменных древесных растений представлена 302 видами и формами, принадлежащими к 114 родам и 54 семействам (приложение 1).
Флористический анализ покрытосеменных древесных растений показал, что наибольшим числом видов представлено семейство Rosaceae, включающее 19 родов и 58 видов
Ритм сезонного развития
Изучение сезонного ритма развития древесных растений имеет большое значение для успешного решения задач повышения их устойчивости к неблагоприятным климатическим факторам (Лапин, 1967; Лапин, Сиднева, 1968, 1971; Щербацевич, 1977) и широко применяется в интродукции (Белостоков, 1966; Белюченко, 1988, 2001; Болдырева, 2004, Коляда, 2004).
Ритм развития растений сложился в результате формирования и расселения каждого вида в различных климатических и экологических условиях. Сезонный ритм является видовым признаком и регулируется внутренней системой организма (Лапин, 1967). Реакция растения при переносе его в новые условия оказывается различной, характерной для отдельных видов и их групп. Она сказывается на внешнем облике растений, на сроках начала и окончания вегетации (Лапин, Сиднева, 1968).
Самым распространенным методом изучения сезонного ритма развития древесных растений служат фенологические наблюдения. Под влиянием абиотических, биотических, антропогенных факторов у растений в пределах генетически обусловленной нормы реакции может происходить смещение фенологических фаз, а иногда - накладка одной фенофазы на другую и выпадение фенофаз (Минин, 1998; Скроцкий, 2000). Ритм сезонного развития растений изменяется в зависимости от температуры воздуха, фотопериода, количества осадков, от спектрального состава света, температуры, влажности и химического состава почвы (Жмылев и др., 2003). Изучение фенологии позволяет выявить зависимость между развитием растений и факторами, обуславливающими это развитие, а суть фенологических исследований заключается не только в констатации прохождения фенологических фаз у растений, но и в выявлении взаимосвязей в ритме явлений природы (Баранов, Бейдеман, Шульц, 1960).
