Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 6
1.1. Предварительный подбор исходного материала 8
1.2. Мобилизация и освоение растений в процессе интродукции 10
1.3. Подведение итогов интродукции 12
1.4. Экологическое значение древесных интродуцентов в современном озеленении 16
ГЛАВА 2. ПРОГРАММА, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 19
2.1. Программа и объекты исследований 19
2.2. Методика исследований 19
ГЛАВА 3. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ 28
3.1. Географическое положение и климатические особенности 28
3.1.1. Климатические условия в годы исследований 30
3.2. Почвы 35
3.3. Растительность 37
ГЛАВА 4. ГОЛОСЕМЕННЫЕ ИНТРОДУЦЕНТЫ В СОСТАВЕ КУЛЬТУРНОЙ ДЕНДРОФЛОРЫ АДЫГЕИ И ИХ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ... 41
4.1. История интродукции голосеменных в Адыгее 41
4.2. Инвентаризация голосеменных древесных растений Адыгеи 49
4.3. Общая характеристика голосеменных Адыгеи 53
ГЛАВА 5. ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГОЛОСЕМЕННЫХ, ИНТРОДУЦИРОВАННЫХ НА ТЕРРИТОРИИ АДЫГЕИ 83
5.1. Особенности роста и развития 83
5.2. Зимостойкость 95
5.3. Засухоустойчивость 100
5.4. Газоустойчивость 106
5.5. Репродуктивная способность 113
5.6. Устойчивость к болезням и вредителям 121
5.7. Степень декоративности интродуцентов 127
ГЛАВА 6. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГОЛОСЕМЕННЫХ ИНТРОДУЦЕНТОВ В ОЗЕЛЕНЕНИИ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ АДЫГЕИ.. 130
6.1. Оценка перспективности использования голосеменных иитродуцетов на территории Адыгеи 130
6.2. Рекомендации по использованию голосеменных интродуцентов в озеленении для улучшения экологической обстановки 134
ВЫВОДЫ 145
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 146
ПРИЛОЖЕНИЯ 169
- Предварительный подбор исходного материала
- Программа и объекты исследований
- История интродукции голосеменных в Адыгее
Введение к работе
Актуальность темы. В условиях возрастающей урбанизации Северокавказского региона исключительно важное экологическое, социальное и экономическое значение приобретают древесные насаждения, способные нивелировать неблагоприятные для человека факторы природного и іехногешюго происхождения. Усиление антропогенной нагрузки в регионе вызывает повышение степени воздействия негативных антропогенных факторов, присущих урбанизированным территориям, что закономерно приводит к ослаблению растительности, преждевременному старению, снижению продуктивности, поражению болезнями, вредителями и гибели насаждений. Это свидетельствует о необходимости реконструкции культурных фитоценозов путем обогащения их более устойчивыми к неблагоприятным условиям среды хозяйственно-ценными видами, обладающими высокими декоративными и экологическими свойствами.
Значительный практический интерес для озеленения в этой связи представляют голосеменные древесные растения, большинство которых отличаются сохранением декоративности на протяжении всего года, проявляя при этом фитонцидную активность и высокие экологические качества.
На территории Адыгеи ассортимент используемых в озеленении интроду-цированных видов голосеменных не отличается разнообразием, хотя имеется довольно большое число видов, испытанных в культуре.
Организованная научная работа по интродукции и акклиматизации древесных растений в Адыгее до 1991 года велась в дендропарке совхоза "Гиагин-скни" (1970) (в настоящее время Гончарский дендропарк им. П.В. Букреева) и продолжается в дендрарии АГУ (1982), где успешно интродуцировано некою-рое количество хвойных растений, имеющих большую хозяйственную ценность. Интродуцированная дендрофлора хвойных Адыгеи частично являлась объектом исследований ряда ботаников, изучавших дендрофлору Кубани и Северного Кавказа (Дюваль-Строев, 1963; Косенко, 1970; Галушко, 1978, 1980 и др.). Тем не менее, полное отсутствие обобщения опыта практической интро- дукции голосеменных, а также сведений об адаптационной возможности oi-дельных видов и их биологических особенностях и способах размножения сдерживают распространение древесных интродуцентов в Адыгее и ограничивают возможность их хозяйственного использования.
В связи с этим научный и практический интерес представляет исследование результатов интродукции голосеменных растений, интродуцированиых в условиях Адыгеи.
Цель и задачи. Основная цель исследования ~ оценка перспективное і и интродукции голосеменных древесных растений в условиях Адыгеи и использования их в озеленении населенных пунктов. При этом решались следующие задачи:
Изучить видовой состав голосеменных растений, интродуцированиых на территории Адыгеи.
Определить принадлежность интродуцентов к биологическим группам, их географическое происхождение, способы размножения, возможное п. использования в озеленении.
Изучить биологические особенности (ритм сезонного развития, пыление и семеношение, особенности роста) голосеменных интродуцентов в условиях региона.
Выявить степень устойчивости интродуцентов к неблагоприятным факторам внешней среды (зимостойкость, засухоустойчивость, газоустойчивос I ь, устойчивость к вредителям и болезням) и успешность их адаптации в данных условиях.
Оценить перспективность дальнейшего использования интродуцентов в озеленении населенных пунктов Адыгеи.
Положения, выносимые на защиту:
1. Видовой состав голосеменных древесных растений дендрологических коллекций и озеленительных насаждений населенных пунктов Республики Адыгея,
2. Ассортимент перспективных голосеменных интродуцентов для озеленения населенных пунктов Республики Адыгея.
Научная новизна работы. Впервые для Адыгеи предложено применение иитродуцированнык пород для улучшения экологической обстановки на урбанизированных территориях. Проведена инвентаризация голосеменных древесных растений, интродуцированных в Адыгею. Проведено комплексное исследование 49 видов древесных и кустарниковых пород с использованием фенологических, физиологических, морфометрических методов.
Практическая ценность работы. На основании 5-летнего изучения 49 видов дана оценка результатов интродукции голосеменных растений. Даны рекомендации для их использования в озеленении населенных пунктов.
Предварительный подбор исходного материала
Важным этапом интродукции растений является проведение интродук-ционного поиска, в ходе которого выявляются виды и формы, перспективные для введения в культуру в данном пункте интродукции.
Существует ряд предварительных методов подбора растений, перспективных для интродукции в данный регион. Это предлагавшиеся ранее, так называемые «теории интродукции»: метод климатических (Мауг, 1906) и агроклиматических аналогов (Селянинов, 1937), метод флорогенетического аналиш (Малеев, 1933), метод эколого-исторического анализа сложившихся флор (Культиасов, 1953), метод филогенетических комплексов и геоботанических эдификаторов (Русанов, 1950, 1954). Перечисленные методы требуют установления экологических особенностей района интродукции, изучения истории изменения растительности, ее флористического состава, а также развития oi-дельных видов, после чего, при условии сходства в климате и патио-климате, производится интродукция. Так, Ф. Н. Русанов предлагает использовать для этих целей родовые комплексы и в первую очередь доминанты растительної о мира.
Обследование будущих интродуцентов в местах их естественного ареала оказывает значительную помощь интродуктору и позволяет отобрать перспективные для интродукции виды. Итоги анализа интродукции дают возможное і ь выявить флористические области, интродукция из которых в данных условиях происходит наиболее успешно (Соколов, 1965; Аврорин, 1956).
Виды, обладающие потенциальной способностью приспособляться к данным условиям, т.е. отличающиеся значительным морфологическим и экологическим полиморфизмом (Малеев, 1933), легко поддаются интродукции. Экоги-пы, растущие по границам естественного ареала вида, более пластичны, норма их реакций на внешние условия более разнообразна, а поэтому они более пригодны для перенесения из одной области в другую (Базилевская, 1964; Гурский, 1957; Шлыков, 1963). При селекционно-генетическом методе акклиматизации (Лапин, 1972; Некрасов, 1973) гибридный материал чаще всего оі-личается исключительной пластичностью, а поэтому его применение в интродукции наиболее целесообразно.
Немаловажное значение имеет также метод учета опыта акклиматизации за прошлое время. Этот метод приобретает тем большее значение, чем большее количество видов интродуцировано в данном районе (Соколов, 1957).
Каждый из приведенных методов имеет свои недостатки, отчего их значение ограничено (Малеев, 1933; Русанов, 1954, Соколов, 1957, Шлыков, 1963). Тем не менее, применение этих методов в комплексе оказывает интродуктору неоценимую помощь при проведении интродукционного поиска, предоставляя возможность в какой-то мере прогнозировать успех интродукции того или ино-[ о растения в данном районе.
Результатом любого интродукционного поиска, по современным преде явлениям (Карпун, 1999), является перечень видов и форм, рекомендуемых для мобилизации исходного материала, перспективного для первичного интродукционного испытания в данном пункте интродукции.
Программа и объекты исследований
Экспериментальная часть работы включала в себя полевые и стационарные исследования, камеральную обработку материалов.
Изучение видового разнообразия деревьев и кустарников проводили маршрутным методом, при необходимости собирался гербарий. Методическими пособиями при этом служили справочники и определители (Овсянников, 1934; Гроссгейм, 1952; Справочник по декоративным деревьям и кустарникам Европейской части СССР, 1953; Капер, 1954; Вехов, Вехов, 1962; Деревья и кустарники Северного Кавказа, 1967; Качалов, 1970; Косенко, 1970; Тахтаджян, 1970; Холявко, Глоба-Михайленко, 1976; Галушко, 1978, 1980; Холявко, 1981; Аіро-хин, 1982; Крюссман, 1986; Литвинская, 1993; Истратова, Карпун, 1994; Черепанов, 1995: Бобров, Карпун, 1995, 1997). Видовые названия уточнялись по С.К.Черепанову (1995).
Возраст интродуцентов устанавливался на основании учетной докуменіа-ции, а при отсутствии данных - путем подсчета мутовок у относительно молодых (до 50 лет) и добавления к полученной цифре 2 года (т.к. первые 2 і ода жизни у хвойных деревьев мутовки не образуются) деревьев или путем подсчета годичных колец в результате использования возрастного бурава с точное і ыо до 5 лет (Чернышева, 1967; Колесниченко, 1981).
У одновозрастных растений определенного вида измерялись высота и диаметр ствола на уровне груди. Диаметр ствола дерева измерялся мерной вилкой или штангенциркулем с точностью до 0,5 см. Для измерения толщины дерева его ствол заключался между неподвижной и подвижной ножками мерной вилки. Для этого подвижная ножка отводилась по линейке в сторону. Толщина дерева определялась по делениям линейки, на которую насажены ножки. Диамеїр ствола отсчитывался по последнему делению, на котором останавливалась подвижная ножка (Семенюта, 1960; Погребняк, 1968). Высота дерева измерялась с помощью высотомера ВУЛ-1.
Фенологические наблюдения за растениями велись в течение 5 лет по методике И.А. Забелина (1934) в модификации И.Н. Елагина (1961) и Н.А. Бородиной (1965), обработанные по методу Г.Н. Зайцева (1974). Уровень фенологической изменчивости оценивался по значениям коэффициента вариации и стандартного отклонения.
Биометрические измерения побегов и хвои производили на тех же экземплярах, коюрые были выбраны для фенологических наблюдений. Замеры сезонного прироста побегов осуществляли еженедельно в период вегетации, с февраля по декабрь. За начало вегетации для сосновых принята дата распускания почек, для голопочечных видов - дата увеличения в размерах недоразвитых хвоинок, за конец вегетации - дата завершения роста хвои (Елагин, 1961; Ярослав-цев,Булыгин, 1973,1979).
Длина побегов измерялась с точностью до 1 мм. Окончание роста побегов отмечалось как по заложению верхушечной почки, так и по сравнению длины юю или иного побега с результатами его предыдущего измерения.
У видов и форм семейства кипарисовые сложно визуально определить приросты первого года от побегов второго года. В связи с этим, регистрация фенофаз проводилась по линейным замерам побегов от выбранной контрольной точки.
История интродукции голосеменных в Адыгее
На Северном Кавказе интродукция и акклиматизация древесных растений началась с середины XIX века, однако целенаправленная научная работа в этом направлении ведется со времени создания дендрологических парков и Ботанических садов во второй половине XX века (Белюченко, 1992). Интродукцией голосеменных в регионе занимаются с 30-х годов XX века. Наиболее полно коллекции этих растений собраны в Ставропольском ботаническом саду (г. Ставрополь), Ботаническом саду Ростовского госуниверситета (г. Ростов-на-Дону), Ботаническом саду «Белые ночи» (г. Сочи), Ботаническом саду Кубанскою госагроуниверситета (г. Краснодар) (Бережная, 1999).
В Республике Адыгея первые хвойные интродуценты появились, видимо путем завоза энтузиастами из близлежащих питомников Северного Кавказа. Интродуцированная дендрофлора голосеменных Адыгеи в разное время частично являлась объектом исследований ряда ботаников, изучавших дендрофлору Кубани и Северного Кавказа (Дюваль-Строев, 1963; Косенко, 1970; Галушко, 1978,1980 и др.).
На научной основе вопросы интродукции древесно-кустарниковых растений в Адыгее в некоторой мере освещались сотрудниками Кавказскою юсу-дарственного заповедника. Публикации по этой теме относятся к 30-40-м 11, XX в. и касаются в основном лесных экзотов (Боровиков, 1939; Альпер, 1947). Так, в 1936 г. научный сотрудник Кавказского заповедника В. М. Боровиков начал разработку темы «Интродукция древесно-кустарниковых растений в Кавказском государственном заповеднике» (Боровиков, 1939). Тема ставилась широко и предусматривала решение ряда больших, хозяйственно важных задач: обогащение горных лесов хозяйственно и технически ценными породами и изучение проблемы повышения производительности лесных насаждений методом интродукции; введение в состав лесов заповедника наиболее эффективных в кормовом отношении деревьев и кустарников с целью улучшения кормовой базы диких животных. В. М. Боровиков (1939) опубликовал статью, в которой обосновывает необходимость разработки проблемы интродукции в заповеднике, намечает конкретные задачи и пути их выполнения.
На территории заповедника, входящей в состав Адыгеи, работа проводилась на базе опытного лесного питомника Бешенского, заложенных еще в 1929 г. Кавказской экспедицией ВНИИЛХ (Голгофская, Кучин, 1965). В 1939 г. испытание растений вышло за пределы питомников на лесную территорию заповедника, в урочища Гузерипль, Умпырь, Псекохо, Ачипсе.
В связи с уходом В. М. Боровикова из заповедника все интродукционные мероприятия продолжал главный лесничий Н. Е. Лаврентьев. К сожалению, большая программа исследований по этой теме не была осуществлена в силу целого ряда обстоятельств. Во время войны вопросы интродукции были не актуальны; многие сотрудники заповедника ушли на фронт; часть питомников закрылась (например, Бешенский в 1941 г.), некоторые были уничтожены в период фашистской оккупации (на Умпыре в 1942 г.) или погибли в связи с отсутствием надлежащего ухода (Гузерипльский опытный участок, питомник на кордоне «Киша»). В послевоенные годы систематические исследования не продолжались из-за отсутствия средств, рабочих, посадочного материала. У часі ки экзотов остались без достаточного ухода, что привело к гибели многих видов.
К середине 1960-х гг. в заповеднике сохранились отдельные интродукционные участки, расположенные в различных местах по северному и южному склонам Главного Кавказского хребта, а также посадки близ кордонов (Голгофская, Кучин, 1965). По северному макросклону в пределах заповедника посаженные в различные годы интродуценты сохранились в районе Гузерипля (декоративные посадки около домов поселка заповедника и у бывшей конторы лесничества по левому берегу р. Белой, а также на двух интродукциоиных пигомниках по правому берегу р. Белой); посадки у кордона Лагерная и в районе кордона 3-я Рота. Из посаженных на северном макросклоне древесно-кустарниковых голосеменных интродуцентов на 1965 год, по данным К. Ю. Голгофской (1965) сохранялось 10 видов. На 2004 год декоративные посадки в поселке Гузерипль и около бывшей конторы лесничества достигли возраст 65 лет. Часть видов, такие, как криптомерия, гинкго, по разным причинам выпали из состава испытываемых видов по причинам, которые в настоящее время выяснить невозможно. Сохранившиеся несколько экземпляров псевдотсуги Мен-зиса, кипарисовика Лавсона, лиственницы даурской, сосны обыкновенной и некоторых других хорошо себя чувствуют, активно семеносят.
В 1950-х гг. начинается активное озеленение крупных городов и поселков Адыгеи. В черте г. Майкопа в это время закладывается Городской парк, сквер вокруг площади им. Ленина, старый сквер в районе площади Дружбы. Из хвойных пород в это время во многих местах высаживаются ель колючая, плоскове-точник восточный. Поставками хвойных саженцев занимается созданный на окраине города Майкопский комбинат благоустройства и озеленения «Зеленсі-рой», созданный в 1951 году. Однако в рамках данного учреждения научные исследования не проводились, подбор ассортимента деревьев и кустарников, используемых для целей озеленения, проводился стихийно. Семенной и посадочный материал декоративных древесных растений комбинат получал из местных лесничеств, иногда из лесничеств и дендрологических парков Черноморского побережья Кавказа.
В 1952 г. сотрудниками Северо-Кавказской лесной опытной станции намечено создание дендропарка в г. Майкопе, которому планировалось отвести 100 га на берегу р. Белой. Среди предлагаемых к посадке 300 видов древесных и кустарниковых пород секвоядендрон гигантский, псевдотсуга Мензиса, а также другие виды из флоры Северной Америки, Восточной Азии и Средиземноморья (Сабатин, 1952). К идее создания дендропарка не однократно обращались и и дальнейшем, однако попытки создать дендрарий в г. Майкопе по ряду причин пока не увенчались успехом (Кипиани, 1995).
В 1956 г. на базе Майкопской городской станции юннатов организуемся Адыгейская областная станция юннатов, которой выделяется опытный учасюк в черте города по ул. Курганной. На участке высаживаются в числе других деревьев кипарисовики Лавсона и горохоплодный, можжевельники виргинский и обыкновенный, несколько форм туи западной и плосковеточника восточною, сосна крымская, позже организуется аллейная посадка ели колючей. Источником посадочного материала в основном служил Краснооктябрьский лесхоз. На базе станции юннатов в районах создаются прикрепленные к местным школьные лесничества, ведется некоторая научная работа по изучению роста и развития интродуцированных видов, результаты которой докладываются на проводимых слетах и конференциях.
