про рослини. Лекції. Лекція Теоретичні основи та прикладні аспекти інтродукції рослин. Методи інтродукції рослин Суть поняття інтродукція
 Скачать 490.5 Kb.
|
|
Інтродукційне районування України. Кліматична класифікація та аналоги для інтродукційних районів. Інтродукційне районування При інтродукції і акліматизації деревних рослин основним моментом, які визначають можливість зростання нових видів, є відповідність екологічних факторів цього району біологічним вимогам виду, який вводиться. З 23 кліматичних факторів, які мають визначальне значення для успішного росту деревних порід мають величини крайніх температур, вологості повітря та ґрунту, а також світовий режим, який залежить від географічного положення району інтродукції. В зв’язку з цим надзвичайно важливо провести районування території країни за основними екологічними факторами і дати рекомендації по асортименту господарсько-цінних деревних порід за встановленими районами. Перші роботи з лісорослинного районування належать Г. М. Висоцькому (1908), який виділив лісорослинні райони Самарського округу та М. І. Кузнєцову (1909), який дав принципи поділу Кавказу на ботаніко- географічні провінції. У подальшому з ідеєю про порайонну спеціалізацію лісового господарства та необхідності в зв’язку з цим районуванням лісової рослинності виступав Г. Ф. Морозов (1914). Перша спроба районування європейської частини Росії з метою декоративного садівництва була проведена Е. Л. Вольфом в 1915 р. В 1938 г. В. Л. Комаров вказав на те, що лісове районування є одним з першочергових завдань. Вперше розподіл всієї території колишнього СРСР на провінції в лісорослиному відношенні було проведено в 1934 – 1938 рр. В. М. Сукачевим на підставі зміни зональної рослинності. В 1940 р. І. Д. Юркевич надав лісорослинне районування східних областей Білорусії, а в 1960 р. Б. В. Гроздов – Брянської, Калузької та Смоленської областей. В 1953 р. Академією комунального господарства колишньої РРФСР було розроблено схему розподілу европейскої частини СРСР на райони застосування деревних та чагарникових порід в озелененні. В 1955 р. проф. Б. П. Колесниковим запропоновано лісорослинне районування Далекого Сходу, а в 1959 р. проф. Г. В. Криловим – районування Сибіру і Далекого Сходу. Під керівництвом І. В. Панова в 1962 р. колективом авторів було складено «Временные технические условия на проектирование работ по озеленению», в яких наводиться районування европейскої частини колишнього СРСР, Сибіру і Далекого Сходу. С. Я. Соколов та О. А. Связева в 24 1965 р. Запропонували проект дендрологічного районування колишнього СРСР, виділивши в напрямку з півночі на південь чотири зони, які поділяються на провінції на підпровінції та смуги 1-го та 2-го порядку. Велика робота з лісорослинного районування колишнього СРСР проведена С. Ф. Курнаєвим (1973). А. І. Колесніков (1934) територію України розділив на 12 деревокультурних районів, для яких і були розроблені рекомендації відносно застосування деяких порід дерев та чагарників: Правобережне Полісся, Лівобережне Полісся, Західний Лісостеп, Правобережний Лісостеп, Лівобережний Лісостеп, Донецький Лісостеп, Правобережний напівсухий Степ, Лівобережний напівсухий Степ, Наддонецький Степ, Правобережний сухий Степ, Лівобережний сухий Степ, Причорноморсько-Азовський Степ з каштановими ґрунтами. Це дало можливість перейти до науково обґрунтованого проектування об'єктів зеленого будівництва та значно розширити видовий склад насаджень при інтродукції. Високу оцінку вказаній праці в 1952 р. дав патріарх дендрологічної науки в Україні О. Л. Липа: «Эта работа в целом была удачной для определенного времени и выполнила свое назначение...». Проф. А. І. Колесніков в 2-м виданні «Декоративної дендрології» (1974) наводить комплексне деревокультурне районування колишнього СРСР на підставі врахування кліматичних умов, геоботанічних та лісівничо- дендрологічних досліджень, а також врахування накопиченого досвіду культури деревних порід. Він розділив територію європейської частини колишнього СРСР на 29 районів, азіатської частини колишнього СРСР – на 14 районів та 15 підрайонів. Для подальшої інтродукції та акліматизації також важливим є лісонасінне та лісорослинне районування. Використання насіння з інших районів без урахування його спадкових властивостей призводить до загибелі рослин, формування низькопродуктивних, біологічно нестійких та низько якісних лісових насаджень. 25 Географічне походження та умови місцезростання насаджень у разі достатньої тривалої дії на рослинні організми позначаються на спадкових властивостях насіння. Тому, використовуючи його для лісокультурних потреб слід дотримуватись вимог лісонасінного районування, що розроблене на основі експериментального матеріалу і регламентує допустимі напрями та відстані переміщення насіння того чи іншого виду рослин з урахуванням їх географічного та едафічного походження. Для зручності користування лісонасінне районування прив'язане до адміністративного поділу держави та окремих господарств. Лісонасінне районування – поділ території на відносно однорідні частини (райони) за ґрунтово-кліматичними чинниками, що зумовлюють формування у процесі еволюції популяцій певного генотипного складу, які є біологічно стійкими та філогенетично пристосованими для якомога ефективнішого використання ґрунтово-кліматичного потенціалу даного регіону. Лісонасінний район – певна територія в межах ареалу виду з порівняно однорідними лісорослинними умовами та генотипним складом популяцій деревних порід, що мають чітко виражені природні та лісогосподарські особливості. Для кожного лісонасінного району передбачене використання насіння з популяцій певного еколого-географічного походження. Насіння, що заготовлене в інших лісонасінних районах називається іншорайонним. Лісонасінне районування забезпечує найбільш раціональне використання генотипного потенціалу певного виду деревних рослин у різних типах лісорослинних умов і є важливим етапом в організації лісонасінної справи на генетико-селекційній умові. Зважаючи на різне географічне поширення, екологічні особливості та характер внутрішньовидової мінливості деревних порід, лісорослинне районування розроблене окремо для кожної породи в межах її ареалу. Докладне вивчення географічної мінливості основних ознак деревних порід дало змогу розробити лісонасінне районування для основних лісоутворювачів: дуба, ясена, бука. ялини, ялиці, модрини. 26 Лісокультурне районування – це поділ території країни, або їх ї частини на окремі райони з подібними природними умовами, що визначають принципи створення лісових культур. Кожен лісокультурний район повинен займати територію однорідну за кліматичними, ґрунтово-гідрологічними і економічними умовами ведення лісового господарства, в межах яких на основі передового досвіду і наукових досягнень розробляють еталонні лісові культури. В Україні, зважаючи на різноманітність природних умов, виділено 10 лісокультурних районів: Західне і Східне Полісся, Західний, Правобережний та Лівобережний Лісостеп, Східно-байрачний, Центральний та Південний Степ, гірські і передгірні частини Криму та Українських Карпат. 2.3 Еколого-географічна класифікація перспективних для інтродукції в Україні деревних та чагарникових видів У лісових культурах рівнинної частини України використовують понад 40 екзотів, завезених з інших ґрунтово-кліматичних районів. Найперспективнішими в цьому регіоні є модрини європейська та японська, псевдотсуга Мензіса, сосни Веймутова, чорна, Банкса та жорстка, ялівець звичайний, гледичія трьохколючкова, акація біла, дуб червоний, каркас західний, горіх чорний, софора японська, тополі бальзамічна, канадська, китайська та туркестанська, черемха пізня, ясени зелений та пухнастий, алича, кліщинець чорноплідний, біота, маслинка вузьколиста, обліпиха, скумпія, смородина золотиста, айлант, клени ясенелистий та сріблястий, горіхи маньчжурський та сірий, шовковиця біла, абрикос звичайний, гіркокаштан, тополі запашна та волосистоподібна, ірга канадська, аморфа, птелея. На сьогодні велику увагу приділяють покращенню екологічних умов в урбанізованому середовищі, в тому числі озелененню міст та інших населених пунктів, а також промислових підприємств, сільськогосподарських комплексів, транспортних шляхів. Постійно збільшується рекреаційне значення лісопарків, зелених зон навколо міст, садів та парків всередині міста. Підбір асортимента високодекоративних деревних, чагарникових порід та ліан для озеленення багато в чому визначає майбутній об’єктів зеленої архітектури, їх естетичну 27 цінність та сприятливий вплив на людину. Для правильного вибору складу зелених насаджень необхідно знання декоративних та екологічних властивостей та біології окремих порід. Отже наведемо коротку характеристику високодекоративних дерев, чагарників та ліан, інтродукція яких може значно покращити зелений вбрання наших міст, сіл, парків, лісопарків і зелених зон відпочинку. Історія інтродукції в Україні. Особливості інтродукції рослин в доантичні та античні часи. Інтродукція в Криму та Північному Причорномор’ї. Історія інтродукції деревних рослин в Україні нараховує декілька ти- сячоліть. Інтродукція рослин розпочалася ще у доісторичні часи з освоєння деревних рослин місцевої природної флори шляхом її окультурення, зарод- ження ряду нових деревних культур, а також перенесенням деревних рослин з інших районів. Але варто зауважити, що з доісторичних часів і майже до початку XVII ст. інтродукція деревних рослин в Україні обмежувалась вве- денням у культуру тільки плодових дерев. Інтродукція декоративних рослин на території України набула широкого розмаху в XVIII-XIX ст. У цей час бу- ло створено багато ботанічних садів та парків, переважно у магнатських са- дибах. Поряд з цим, нагромаджувались відомості про біологічні особливості окультурених порід, про їх ріст та розвиток, стійкість до клімату, грибкових уражень та ентомологічних пошкоджень. У практиці інтродукційної роботи визначилися три основні терміни, що постійно вживаються: інтродукція, акліматизація й натуралізація. Треба зауважити, що й досі не існує єдиної думки щодо змісту цих термінів. Де- тальний аналіз змісту цих термінів у своїх роботах виклав М.А. Кохно [3]. Ми цілком підтримуємо його думку, що акліматизація рослин – це весь три- валий процес впровадження у культуру рослин як дикорослих, так і культур- них. У цьому розумінні акліматизація охоплює два етапи – інтродукцію та власне акліматизацію. Інтродукція у цьому розумінні – це перший стан аклі- Національний лісотехнічний університет України 22 Збірник науково-технічних праць матизації рослин, який полягає у перенесенні їх з одних природно-кліматич- них умов до інших – у першому випадку або у перенесенні з природних умов у культуру в межах однієї природної зони – у другому випадку. Інтродукція як перший етап акліматизації, за якого глибоких змін у природі організму не відбувається, здійснюється за допомогою пасивних методів (первинний від- бір стійких, більш врожайних чи декоративних форм). У зв'язку з цим на да- ному етапі акліматизації інтродуковані рослини можуть знову здичавіти (або- ригенні види) або натуралізуватися (іноземні види). 5. Інтродукція рослин в епоху середньовіччя. Пізнє Середновіччя. Перелік видів рослин, які були введені в культуру в епоху Середньовіччя.Отже, натуралізація у сучасному розумінні – це такий ступінь присто- сування рослин до нових умов середовища, коли рослини самостійно можуть розмножуватися і витримувати конкуренцію аборигенних видів. Підводячи підсумки інтродукції рослин, одним із найголовніших зав- дань являється оцінка стійкості організмів до дії нових чинників навко- лишнього середовища. Проблема стійкості розглядається на різних рівнях, має загально біологічний характер і в інтродукції рослин є пріоритетним нап- рямком. На успішність інтродукції деревних рослин впливає багато чинників, серед яких, поряд із біологічними властивостями рослин, важливу роль відіг- рають природно-кліматичні умови. Метою нашої роботи є дослідження біоекологічних особливостей ін- тродукції катальпи, визначення успішності та перспективності подальшої її інтродукції. Об'єктом дослідження є насадження видів роду катальпа у Правобе- режному Лісостепу України. Дослідження проводилися протягом 2003-06 рр. Методика досліджень. Для оцінки успішності інтродукції видів роду катальпа ми використали методику інтегральної цифрової оцінки успішності інтродукції С.В. Сіднєвої і П.І. Лапіна [4], відповідно до якої було взято сім основних показників: ступінь щорічного визрівання пагонів, зимостійкість, збереження габітусу рослин, здатність до утворення пагонів, регулярність приросту пагонів, здатність до генеративного розвитку, способи розмножен- ня досліджуваних рослин у районі інтродукції. Ступінь щорічного визрівання пагонів оцінювали за шкалою: І. – пагони визрівають повністю на 100 % довжини (20); ІІ. – пагони визрівають неповністю на 75 % довжини (15); ІІІ. – пагони визрівають неповністю на 50 % довжини (10); IV. – пагони визрівають неповністю на 25 % довжини (5); V. – пагони не визрівають (1); Зимостійкість оцінювали за такою шкалою: І. – пошкоджень немає (25); II. – обмерзає менше 50 % довжини однорічних пагонів (20); III. – обмерзає 50-100 % довжини однорічних пагонів (15); IV. – обмерзають дворічні і старіші частини рослин (10); V. – обмерзає крона до рівня снігового покриву (5); VI. – обмерзає вся надземна частина (3); VII. – рослина цілком замерзає (1). Габітус рослини оцінювали за шкалою: І. – рослини зберігають властиву їм у природних умовах життєву форму (10); Науковий вісник, 2006, вип. 16.3 1. Лісове та садово-паркове господарство 23 II. – більш-менш підмерзають, але відновлюють надземну частину до по- передньої висоти і об'єму (5); III. – не зберігають характерну для них у природі форму росту, оскільки щорічно підмерзають у ранньому віці (1). Пагонотвірну здатність визначали за такою шкалою: І. – висока здатність (6 і більше пагонів на одному дворічному пагоні (5)); II. – середня здатність (3-5 пагонів на одному дворічному пагоні (3)); III. – низька здатність (2 пагони на одному дворічному пагоні (1)). Регулярність росту пагонів визначали за наявністю чи відсутністю що- річного приросту основних пагонів або гілок із врахуванням віку рослин (що- річний приріст – 5 балів, не щорічний – 2). Здатність рослин до генеративного розвитку визначали за такою шкалою: І. – насіння визріває (25); ІІ. – рослини цвітуть, але плоди не дозрівають (20); ІІІ. – рослини цвітуть, але плоди не зав'язуються (15); IV. – не цвітуть (1). Можливі способи розмноження в районі інтродукції оцінювали за шкалою: І. – самосів (10); II. – штучний посів (7); III. – природне вегетативне розмноження (5); IV. – штучне вегетативне розмноження (3); V. – рослини завозять ззовні (1). Загальна оцінка інтродукції виводилася підсумуванням балів. Найвища оцінка – 100. Залежно від загальної оцінки, визначали перспективність інтро- дукції як дорослих, так і молодих рослин за спеціальною шкалою (табл. 1). Табл. 1. Шкала оцінки інтродукції деревних рослин (за П.І. Лапіним і С.В. Сіднєвою, 1973) [4] Сума балів Індекс Перспективність інтродукції Дорослі рослини Молоді рослини І. Досить перспективні 91-100 56-68 II. Перспективні 76-90 46-55 III. Менш перспективні 61-75 35-45 IV. Мало перспективні 41-60 26-35 V. Неперспективні 21-40 16-25 VI. Цілком перспективні 5-20 5-15 Обговорення результатів дослідження. Як відомо, катальпа (Catalpa Scop) належить до родини бігненієвих (Bignoniaceae). Дерева однодомні, квітки двостатеві, суцвіття має дихотомічну будову. Плід – вузька циліндрич- на коробочка, довжиною 30-50 см; відкривається двома стулками, з багаточи- сельними насінинами. Насіння плоске, продовгувате, на кінцях покрите біли- ми ворсинками. Листки яйцевидно-серцеподібні або видовжено-яйцеподібні, у більшості видів неприємно пахнуть при розтиранні. Сидять вони на довгих черешках з супротивним або мутовчастим розміщенням. Дерева з широкою, розлогою кроною. Існує до 25 видів такого роду: дикоростучих – в Азії (Японія, Китай) та у Північній Америці, а у контурному стані – і в інших частинах світу. Інтродукція рослин в епоху середньовіччя. Пізнє Середновіччя. Перелік видів рослин, які були введені в культуру в епоху Середньовіччя. Інтродукція рослин в ХІХ столітті: ботанічні сади, ландшафтні парки, дендропарки та дендрарії. Національний лісотехнічний університет України 24 Збірник науково-технічних праць У наш час найбільш поширеними у культурі в Європі є C. bignonioides, C. spesiosa, C. ovata. Це підтверджується при перегляді списків насіння, що розсилається різноманітними закордонними ботанічними садами та арборету- мами ГДР, ФРГ, Польщі, Болгарії, Румунії, Чехії, Угорщини, Австрії, Нідер- ландів, Англії, Іспанії, Португалії, Франції, Італії. Значно рідше фігурують у списках С.bungei, C. hybrida Spatr. У списках рослин, які отримуємо з півдня Європи (Франція, Італія, Іспанія, Румунія), трапляються C. fargesii Burean. Велику позитивну роль у збагаченні деревної флори нашої країни ві- діграли аматори садівництва та ботаніки. На початку XIX ст. відомий діяч культури України І.М. Каразін біля Валок у Харківській обл. створив парк з великим набором нових цінних деревних порід. У ньому нараховувалось близько 400 видів дерев та кущів. Цей "каразінський сад" зберігся до наших часів з багатьма старими екзотами – буком, чорним горіхом та веймутовою сосною. Саме у цей сад вперше в Україні було інтродуковано катальпу прек- расну або західну (Catalpa spesiosa Ward.) [3]. Табл. 2. Оцінка успішності інтродукції катальпи за основними показниками у національному дендропарку "Софіївка" Catalpa speciosa Ward C. bignonioides Walt C. ovata G. Don Показники Дорослі рослини Молоді рослини Дорослі рослини Молоді рослини Дорослі рослини Молоді рослини Ступінь щорічного визрівання 20 20 20 20 20 15 Зимостійкість 20 15 15 15 15 15 Габітус рослин 10 10 10 10 10 10 Пагонотвірна здатність 3 3 3 3 3 3 Регулярність росту пагонів 5 5 5 5 5 5 Здатність рослин до генеративного розвитку 25 1 25 1 25 1 Можливі способи розмноження 10 7 10 7 10 7 Сума балів 93 61 88 61 88 56 Зараз в Україну вже інтродуковано 6 видів катальпи: C. spesiosa Ward, C. bignonioides Walt, C. ovata G. Don., C. Bungei C.A. Mey, Catalpa fargesi Bur., C. hybruda Spaeth. Тому оцінка успішності інтродукції деревних рослин у нових умовах, ступінь стійкості мають теоретичне та практичне значення. В.М. Сукачов [6] писав, що теорія інтродукції і акліматизації рослин повинна розвиватися в такому напрямку, щоб інтродуктор міг передбачити поведінку рослин у нових умовах, тобто передбачити результати інтродукції, успіш- ність акліматизації. З приводу цього існують різні думки, запропоновано ве- лику кількість оцінок успішності інтродукції, автори яких враховують чинни- ки морозостійкості, посухостійкості, регенеративної здатності, характер роз- витку, кліматичні умови району. І.Д. Нестерович пропонує називати акліма- тизованою деревною породою ту, яка не тільки утворює насіння, а й може відтворюватися природним шляхом. А.В. Гурський [2] вважає, що інтродуко- Науковий вісник, 2006, вип. 16.3 1. Лісове та садово-паркове господарство 25 вані деревні породи легко натуралізуються, якщо рослини здатні розмножу- ватися кореневими паростками. На думку М.А. Кохна і О.М. Курдюка [3], го- ловною ознакою успішності інтродукції рослин треба вважати збереження здатності розмножуватися взагалі, тобто будь-якими способами. Багаторічні спостереження які провели ми показують, що рослини ви- дів Catalpa speciosa Ward., C. bignonioides Walt., C. ovata G. Don, незважаючи на низькі температури взимку та заморозки навесні, частково пошкоджують- ся, але добре і швидко регенерують. Аналізуючи табл. 2 за сумою балів можна зробити висновок, що види ка- тальпи Catalpa speciosa Ward., C. bignonioides Walt., C. ovata G. Don у дендро- парку "Софіївка" є досить перспективними, а в насадженнях міста Умані – пер- спективними рослинами для інтродукції. За цією шкалою катальпа є перспектив- ною рослиною для інтродукції і в умовах Правобережного Лісостепу України. |