Технологии сохранения и использования биоразнообразия в аридной зоне Средней Сибири

Технологии сохранения и использования биоразнообразия
в аридной зоне Средней Сибири
Лиховид Н.И., Кравцова Л.П., Воронина М.К., Мартынова М.А., Гордеева Г.Н.
В начале 90-х годов в русском языке появился термин “биоразнообразие”, обозначающий все богатство живого на видовом и экосистемном уровне, как перевод с английского “biodiversity”. В России и странах ближайшего зарубежья насчитывается около 16
тыс. видов высших растений, но громадное большинство из них не имеет практического
применения и остается невостребованными. Введение растений в культуру – процесс длительный и сложный. За всю историю человеческого общества освоено и используется не
более 1% произрастающих на Земле видов растений (Цицин, 1968; 1972).
В то же время с каждым годом увеличивается антропогенное воздействие на природные экосистемы, вследствие чего растительный покров земли беднеет. Проблема сохранения биоразнообразия и рационального использования природных ресурсов стала одной из самых актуальных для стран всего мира.
Мировым сообществом принята “Конвенция о биологическом разнообразии” от 5
июня 1992 года, к которой присоединились более 100 государств, в том числе и Россия
(1996). Каждая сторона разрабатывает национальные стратегии сохранения и устойчивого
использования биоразнообразия, предусматривает меры в планах, программах и политике.
В частности, Конвенция предлагает: а) определять компоненты биоразнообразия, имеющие важное значение для его сохранения и использования; б) осуществлять мониторинг,
уделяя особое внимание тем компонентам, которые требуют неотложных мер по сохранению, и “тем, которые открывают наибольшие возможности для устойчивого использования”; в) определять процессы, которые оказывают неблагоприятное воздействие; г) собирать и систематизировать данные по определению и мониторингу.
В решении этой проблемы важную роль выполняют ботанические сады, основные
исследования которых направлены на интродукцию растений природной и культурной
флоры. Интродукция является одним из путей рационального использования и сохранения
природных ресурсов (Трулевич, 1991).
Практические шаги ботанических садов для сохранения биоразнообразия заключаются в присоединении к таким программам международного сообщества, как “Стратегия
ботанических садов по охране растений” (1994), “Международная программа ботанических садов по охране растений” (2000), “Глобальная стратегия сохранения растений”
(ГССР) (2004).
Проводимая Научно-исследовательским институтом аграрных проблем Хакасии в
сухой степи работа по экологическому и географическому испытанию растений, интродукции, созданию коллекций местных полезных и редких видов, разработке технологий
выращивания для введения в культуру перспективных видов служит основой для разработки технологий сохранения и использования растительного богатства в лесоаграрных
экосистемах (Лиховид, 1994; Воронина, 1999; Аграрная …, 2003; Введение в культуру …,
2003; Кравцова, 2004; Гордеева, 2005; Мартынова, 2006). Для этого создаются коллекции
редких и полезных растений юга Средней Сибири, на основе глубокого изучения разрабатываются технологии сохранения отдельных видов и использования биоразнообразия. В
результате полувековых исследований разработана в соответствии с выше перечисленными документами технология сохранения биоразнообразия в аридной зоне Средней Сибири, концепция которой включает в себя:
1) Понимание и документирование разнообразия растений;
2) Мониторинг местной флоры;
3) Организацию резерватов для сохранения отдельных видов и популяций;
4) Сохранение в коллекции ботанического сада видов, находящихся под угрозой
исчезновения, т.е. имеющие по Красной книге статус 1, 2 (E, V);
5) Сохранение редких и полезных видов, из числа сокращающих свой ареал или
численность, и вне естественных мест обитания (в семенотеке или коллекциях);
6) Проведение научных исследований;
7) Разработку моделей и процедур (технологий) устойчивого использования экономически важных видов при озеленении, садоводстве, сельском и лесном хозяйстве;
8) Устойчивое использование разнообразия растений производственных земель;
9) Формирование общественного понимания ценности растительного разнообразия
и угроз, которым оно подвергается;
10) Принятие практических мер для сохранения и улучшения окружающей среды;
11) Расширение информирования населения, правительственных и общественных
организаций.
Методика и условия выполнения работ
Ботанический сад института располагается в одном из самых засушливых районов
республики Хакасия на темно-каштановых среднесуглинистых средней мощности почвах.
Климат резко-континентальный. По данным Хакасского центра гидрометеорологии, мониторинга и слежения средняя температура самого теплого месяца – июля - 200С, максимальная - 32-39; минимальная температура зимой до –40-45, средняя самого холодного
2
месяца – января –21,50С. Годовая амплитуда температур достигает 880С, продолжительность безморозного периода – 155-165 дней. Атмосферных осадков выпадает около 300
мм.
Для глубокого изучения объектов с целью создания технологий сохранения и использования в коллекционных питомниках травянистых растений проводились фенологические наблюдения за растениями по методике Главного ботанического сада (1975) и другим, принятым в интродукции растений (Левина, 1983; Былов, 1971; Соболевская, 1984 и
др.). Полученные фенологические и морфометрические данные обрабатывались статистически по Г.Н. Зайцеву (1978), Б.А. Доспехову (1975), С.А. Мамаеву (1975).
Оценка результатов интродукции декоративных и лекарственных видов проведена
по методике Р.А. Карписоновой (1979, 1987), где сравнительная оценка видов проводится
по пяти показателям: семенное, вегетативное размножение, общее состояние растений
(включающее сравнение их с природными аналогами), устойчивость к вредителям и болезням, выживаемость в неблагоприятное время года. Используется трехбалльная шкала.
Баллом 1 оценивается наихудшее, 3 – наилучшее, 2 – промежуточное состояние. Суммарная оценка в 5-8 баллов характеризует вид как малоперспективный (МП), 9-11 (9-12) –
перспективный для возделывания в ботаническом саду (П), 12-15 (13 – 15) – как очень
перспективный и пригодный для использования в озеленении (ОП).
На питомнике имеются защитные полосы, которые оказывают ветрозащитное действие на растения.
Обсуждение и результаты исследований
В соответствии с концепцией, технология сохранения и использования биоразнообразия включала в себя исследования и мероприятия по 11 направлениям:
1) Предварительный этап оценки положения дел с сохранением видов растений на
юге Средней Сибири пройден в течение ХХ-го века. Усилиями ботаников проведена инвентаризация флоры, выявлены редкие виды, из них – требующие мер охраны, составлены
и изданы Красные книги Республики Тыва (1999), Красноярского края (2000), Республики
Хакасия (2002). В работах последних 20 лет самое непосредственное и активное участие
принимали авторы.
2) За состояние природной флоры, особенно угрожаемых видов, несут ответственность природоохранные учреждения и ученые. На национальном уровне способом сохранения биоразнообразия является создание сети охраняемых территорий. На территории,
не охваченной заповедным режимом, учтены известные (по литературе и гербарным сборам) местонахождения охраняемых видов и проведена их инвентаризация. Если при по3
вторном посещении вид найден на прежнем месте, по специальным методикам проводили
количественную оценку состояния данной популяции. При выявлении уменьшения числа
мест произрастания (ареала) и численности растений, устанавливались факторы угнетения. Если вид не был найден, выяснялись причины его отсутствия.
На юге Средней Сибири, в том числе в аридной зоне, авторами, совместно с учеными заповедников, университетов, зафиксировано исходное состояние в сотнях ценопопуляций реликтовых, эндемичных и легкоуязвимых видов для последующих периодических (через 10-20 лет) повторных учетов.
4) В аридной зоне Средней Сибири произрастают многие узколокальные эндемики
(особенно в родах Астрагал, Остролодочник и др.), встречаются редкие виды, места
нахождения которых изолированы от основного ареала (левкой великолепный, фиалка
пальчатая и др.).
На основе многолетних обследований природных фитоценозов авторы составляют
списки мест нахождения очень редких, исчезающих и эндемичных видов, готовят обоснование для властных органов субъектов федерации по организации особо охраняемых территорий – ботанических заказников, памятников природы и других резерватов. Часть рекомендаций по заповедованию в регионе опубликована в Красных книгах разного ранга. В
Республике Хакасия места произрастания “краснокнижных” видов включены в постановление правительства Республики Хакасия № 53 от 27.03. 1998 г. “О резервировании земель под особо охраняемыми природными объектами …”, что создает препятствие для не
связанного с сохранением биоразнообразия отчуждения земель.
4) В Красную книгу Республики Хакасия включены 87 видов растений, имеющих
статус уязвимые и исчезающие, из них в степной зоне, наиболее освоенной человеком,
встречаются около 50. Проводится инвентаризация мест их произрастания, сбор семян и
поддержание наиболее ценных видов в коллекциях.
В ботаническом саду института аграрных проблем Хакасии собрана коллекция
редких и легкоуязвимых растений в количестве 30 видов. Для сохранности вида в коллекции авторы стремятся достичь численности интродукционных популяций 400-500 особей.
5) Многие редкие виды, полезные для человека и имея утилитарные свойства, усиленно им истребляются. Такие растения необходимо размножать, закладывать плантации,
вводить в культуру, создавать сорта, тем самым, снижая нагрузку на природные популяции. Это надежный способ сохранения вида на Земле.
В коллекциях ботанического сада института собраны коллекции: древесных растений – более 700 таксонов, лекарственных – 100 видов, декоративных – 111, кормовых растений – 82 вида.
4
6) Ученые должны изучать генетическое разнообразие, систематику, экологию и
разрабатывать биологические методы сохранения растений, растительных сообществ и
экосистем в целях глубокого понимания сути разнообразия растений. Авторами достигнуты наибольшие результаты в области изучения растений в культуре. Ниже приводятся
сведения по коллекциям древесных и травянистых интродуцентов, главным образом,
местной флоры, полезных и редких растений.
А. Древесные растения
Успех интродукции зависит от биологических свойств испытываемых растений, их
способности адаптироваться к несвойственным для них условиям внешней среды. В не
меньшей степени жизнеспособность переселяемых растений обусловлена комплексом
природных факторов пункта интродукции, оказывающих влияние на рост и развитие интродуцентов. Немаловажное значение имеют и условия содержания, то есть выполнение
всех агротехнических требований, обязательных при климате данной местности.
В дендрарии в настоящее время произрастает 796 таксонов различного географического происхождения. Значительная часть растений отличается полной зимостойкостью (I
балл – 43,2%) или повреждается менее половины годичного прироста (II и I, II баллы, соответственно, 10,8 и 20,5%).
Основным лимитирующим фактором для успешной интродукции древесных растений инорайонного происхождения является их зимостойкость, чувствительность к низким
температурам зимой и в переходные периоды. Наиболее теплолюбивые растения погибают в первые годы испытаний, многие виды подмерзают, но существуют в угнетенном состоянии долгие годы. Кроме низких температур негативное влияние оказывают следующие природные факторы: почти полное бесснежье и глубокое промерзание почвы в зимний период, сильные иссушающие ветра, особенно весной, высокие температуры и сухость воздуха в летние месяцы, а также неблагоприятные физико-химические свойства
темно-каштановых почв (карбонатность, засоленность).
В коллекции регулярно плодоносит, продуцируя полноценные семена, 63 % древесных растений от общего числа произрастающих в настоящее время в дендрарии. Цветут, но не плодоносят 16,7 % интродуцентов, у большинства из них плоды и семена не завязываются, реже формируются неполноценные с низкой всхожестью. Не плодоносят
20%, у отдельных видов семена не успевают вызреть.
Таксономический состав дендрологической коллекции не остается постоянным.
Существенные изменения произошли вследствие короткой продолжительности жизни интродуцентов, в основном, с жизненной формой – кустарники. Интродуценты с жизненной
формой деревьев, а также деревьев или кустарников выпали в основном вследствие пора5
жения хлорозом или из-за низкой зимостойкости, все остальные – в результате естественного завершения жизненного цикла растений с низкой зимостойкостью. Итоги интродукционной работы с древесными растениями в Институте аграрных проблем Хакасии СО
РАСХН подведены в монографии Н.И. Лиховид (1994).
В настоящее время проведена оценка коллекционных образцов по методике Лапина
П.И. (1974): вполне перспективных растений (I балл) в коллекции насчитывается 39,8%,
перспективных – 31,9%. Наибольшим числом таких интродуцентов характеризуется Сибирь, соответственно, 50 и 19,3%.
Таблица 1
Интегральная оценка древесных интродуцентов, с. Зеленое, 1948-2000 гг.
Всего
Балл перспективности
таксонов
I
II
III
IV
V
VI
1353
543
200
122
77
82
329
100 %
40,1
14,8
9,0
5,7
6,1
24,3
Значительное число интродуцентов произрастает в лесостепной, подтаежной и даже таежной зонах республики и юга Красноярского края. По данным инвентаризации,
проведенной в отдельных районах республики Хакасия и юга Красноярского края, культивируется 113 видов древесных растений, используемых в зеленом строительстве и защитном лесоразведении. Из них 76 – виды инорайонного происхождения. Состояние растений преимущественно хорошее.
В результате интродукционных исследований выявлено большое количество
вполне перспективных и перспективных видов, которые могут использоваться при создании лесных насаждений в разных районах республик Хакасия, Тыва и юга Красноярского
края. Задача дальнейшей интродукционной работы состоит в широком внедрении вполне
перспективных и перспективных видов на юге Средней Сибири.
Б. Декоративные растения
В коллекции декоративных растений начитывается 111 видов дикорастущих растений, относящихся к 17 семействам, 76 родам и 32 сорта культурных растений.
С 2002 г. интродукционный эксперимент проводится по пути создания автономной
искусственной устойчивой экосистемы, которая предусматривает наличие естественного
атмосферного увлажнения, кроме ряда исключений. Полив осуществляется для группы
папоротников при посадке.
6
Известно, что на устойчивость в искусственной экосистеме отдельно взятого вида
влияет комплекс факторов: генотипические, экологические, биологические (Соболевская,
1984). Экологические и биологические особенности вида взаимосвязаны и взаимообусловлены. Следовало ожидать, что наилучшие способности к существованию в условиях
сухой степи ботсада имеются у растений, естественно произрастающих в аналогичных
условиях (ксерофитов, мезоксерофитов, ксеропетрофитов), за счет их биологической
адаптированности к повышенным летним температурам и дефициту влаги. Однако если
анализировать каждую группу по сохранности видов в ней от первоначально высаженного
количества, то теоретические предположения не подтверждаются. Удельный вес сохранившихся видов в каждой отдельно взятой группе, показывает, что большей устойчивостью в культуре обладают виды из группы мезофитов. На высокую сохранность в группе
мезофитов влияет создание искусственных условий, а именно 17 видов высажены в тень
от защитных полос, вертикального озеленения, защитных кулис.
Далее по убывающей сохранность в каждой группе уменьшается: мезоксерофиты,
ксеропетрофиты, ксерофиты, галофиты, гигрофиты и мезогигрофиты (имеют одинаковый
процент), психрофиты. Не сохранилось ни одного вида, экологические условия, произрастания которого резко отличаются от условий культивирования. Это виды из групп: психропетрофиты, гигропсихрофиты, мезопсихрофиты, мезопетрофиты, псаммофиты.
В условиях сухой степи альпийские растения страдают от дефицита почвенной и
воздушной влаги, от качественных и количественных физиологических организменных
изменений. Имитировать естественные условия произрастания для таких видов не представляется возможным.
К генотипическим факторам, влияющим на устойчивость вида, относится плоидность вида. Диплоидные виды имеют узкий потенциал амплитуды приспособляемости к
искусственным условиям. Это представители бобовых, крестоцветных, орхидных, лютиковых (Соболевская, 1984). Попытки культивировать орхидные окончились неудачей. Семейство Бобовых представлено одним видом – горошком однопарным, который является
устойчивым в интродукции. По видовой насыщенности сем. Лютиковых (21 видов) и сем.
Крестоцветных (7 видов) представлены широко по сравнению с другими семействами
(исключение сем. Сложноцветные – 11 видов). Культивируемые лютиковые и крестоцветные цветут (18 и 5 видов), плодоносят (12 и 5 видов соответственно). Все виды (кроме
желтушника алтайского) являются пригодными для культивирования в ботсаду.
7
Проведенная оценка перспективности видов показывает, что пригодны для культивирования в ботсаду 107 видов, очень перспективны и пригодны для использования в
озеленении 61 вид.
В естественных условиях папоротники в степи не произрастают. В условиях сухой
степи на участках, где имеется ветрозащитное действие лесных полос, но отсутствует тень
от кроны деревьев, при недостаточном поливе культивирование папоротников представляется трудной задачей. В ботаническом саду разрабатывается метод сохранения папоротников в кулисах из касатиков. В 1998г. в кулисах из касатика пикульки (1-й участок)
посажены отрезки корневища орляка обыкновенного и щитовника ланцетно-гребенчатого,
в 2001 г. в кулисах из касатика русского – щитовник шартрский, в кулисах из окопника
лекарственного – страусник чернокоренный, в 2004г. – в кулисах касатика пикульки (2-й
участок) – орляк обыкновенный.
Орляк обыкновенный (ксеромезофит) достигает минимальных размеров папоротников в природе (показатели высоты папоротников в природе представлены по литературным данным) (таблица 3), что можно объяснить положительным влиянием кулис из
касатика пикульки на растения.
Общее проективное покрытие на первом участке составляет 80-90%. Орляк обыкновенный находится в первом ярусе, касатик пикулька – в нижнем. Плотность побегов орляка обыкновенного составляла: 2001г. – 20; 2002г. - 46; 2003г. – 77; 2004г. – 62; 2005г. –
79 поб./ м2. Очевидно, 60 – 80 поб./ м2 – максимальная плотность орляка обыкновенного в
условиях культуры. С 1998г. занимаемая им площадь (за счет вегетативного размножения)
увеличилась с 1 до 8 м2. На поливном участке высота побегов папоротника составляет
97,7±1,9см, что в 2 раза превышает высоту побегов на не поливном участке (48,8±1,5см).
Из всех имеющихся папоротников орляк обыкновенный отличается активным вегетативным возобновлением и хорошо развитыми листьями. Как уже говорилось в 2004г. в кулисы пикульки были посажены пять отрезков корневищ орляка обыкновенного с проросшими почками на расстоянии друг от друга в один метр. Корневища в год посадки новых побегов не образовали. В 2005г. их количество увеличилось до 54 побегов. Орляк обыкновенный и касатик пикулька на втором участке находятся в одном ярусе. Общее проективное покрытие 40%.
Наблюдения за посадкой орляка обыкновенного вне кулис (на расстоянии трех
метров в тени ивы курайской) показывают, что папоротник с 2003 г. не размножается, количество побегов составляет 2 шт. Их высота около 34 см. Полив не производится.
8
Щитовник ланцетно-гребенчатый в условиях культуры не размножается. Он посажен на участке №1 вместе с орляком обыкновенным и находится под его пологом.
Таблица 3
Высота папоротников в культуре и природе, см.
Вид
Касатик
пикулька на 1
участке
2004
2005
В природе
наличие
полива
62,8±1,6
45,2±1,1
20-35
2кратный
Касатик
пикулька на 2
участке
Орляк
обыкновенный
на
1
участке
Орляк
обыкновенный
на
2
участке
Щитовник
шартрский
Страусник чернокоренный
24,3±1,6
27,3±2,1
40-100
Щитовник
ланцетногребенчатый
29,3±2,3
19,5±2,4
30-90
66,5±2,1
20-35
110±2,4
97,7±1,9
50-150
24 - 63
48,8±1,5
50-150
отсутствовал
2кратный
отсутствовал
3кратный
2кратный
2кратный
15,3±0,8
18,9±1,6
50-150
Щитовник шартрский культивируется в кулисах касатика русского. К недостаткам
кулис из касатика русского относится их небольшая высота, и тот факт, что со временем
междурядья смыкаются и отрицательно действуют на папоротник. Общее проективное
покрытие касатика русского составляет 85-95%. Папоротник и касатик русский находятся
в одном ярусе. Имеется полутень в вечерние часы от защитных полос из кизильника блестящего.
Страусник чернокоренный угнетен. Его листья имеют самые минимальные размеры. Имеется полутень от побегов окопника лекарственного в утренние и вечерние часы.
Данные наблюдений показывают, что мезофиты: щитовник ланцетно-гребенчатый,
щитовник шартрский, страусник чернокоренный имеют высоту побегов меньшую, чем
минимальные размеры папоротников в природе. Миниатюризация побегов объясняется
той причиной, что папоротники требовательны к влаге, для нормального роста растений
необходимо регулярное среднее или сильное увлажнение, плодородные почвы, наличие
тени или полутени. В нашем эксперименте эти условия отсутствуют.
Таким образом, папоротники выращиваются на участке, где имеется ветрозащитное действие лесных полос, но отсутствует тень от их крон. Защитные полосы из касатика
пикульки оказывают положительное влияние на рост и развитие папоротника орляка
обыкновенного в условиях сухой степи.
Из культивируемых видов большой интерес представляет клаусия солнцепечная,
которая ранее в озеленении нигде не применялась. Этот вид является декоративным раннелетнецветущим травянистым растением. Изучены биоморфологические особенности
вида в культуре. Определен феноритмотип: весеннелетне-осеннезеленый, длительновеге9
тирующий в течение 200 – 225 дней, изучены декоративные качества, количество цветков
на побеге составляет 209,6 ± 14,7 шт., продолжительность цветения – 41,6 ± 0,6 дней, высота цветка - 1,6 ± 0,001 см, диаметр цветка - 3,01 ± 0,04 см, потенциальная семенная продуктивность 3936 - 12670 семяпочек, реальная – 229 -1920 семян на побег. Составлены
морфологические описания возрастных состояний: проросток, ювенильное, имматурное,
виргинильное, скрытогенеративное, генеративное, установлена их продолжительность.
Изучены этапы органогенеза в генеративный период. Дана положительная оценка интродукционной способности вида. Суммарная оценка составляет 13 баллов, вид перспективен
для использования в озеленении.
Использование его в цветниках позволит получить декоративный аспект цветения в
начале лета, когда цветение однолетников слабое или совсем отсутствует. Клаусию солнцепечную следует применять в сложных групповых посадках и массивах многолетников.
Составлена технология выращивания этого вида (Введение…, 2003).
В. Лекарственные растения
В питомнике лекарственных растений первичные интродукционные испытания
прошли 213 видов. Наиболее устойчивыми в культуре оказались виды из экологической
группы ксерофитов, мезоксерофитов, мезофитов, мезогигрофитов (таблица 4), неустойчивыми – виды, относящиеся к группе психрофитов, психро-петрофитов, галофитов. Это
связано с тем, что естественные условия их произрастания резко отличаются от условий
интродукции.
На сегодняшний день в коллекции насчитывается 100 видов. Среди местных дикорастущих обширную группу представляют виды, произрастающие в лесной зоне (39 видов), степной (18), лесостепной (17). Растения из других природных зон малочисленны.
По жизненным формам интродуценты распределяются следующим образом: кустарники –
1 вид, лианы – 1, травянистые многолетники – 95, двулетние – 1, однолетние – 2 вида. К
категории уязвимых, занесенных в Красную книгу Хакасии (2002) относятся 2 вида –
Rhodiola rosea и Adonis vernalis. По экологическим группам ведущее место занимают мезофиты – 34 вида, мезоксерофиты – 12, ксерофиты – 9 видов. Остальные группы представлены 1-6 видами. Инорайонные виды составляют 27% коллекции (рисунок 1).
Таблица 4
Характеристика интродукционного питомника
лекарственных растений (2001-2005 гг.)
10
Экологическая группа
Ксерофиты
Мезоксерофиты
Мезофиты
Мезогигрофиты
Гигрофиты
Гидрофиты
Психрофиты
Мезопсихрофиты
Гигропсихрофиты
Ксеропетрофиты
Мезопетрофиты
Галофиты
Психро-петрофиты
Число видов
испытано в
коллекции
15
30
75
6
12
1
2
10
3
11
3
3
2
нормально растут и
развиваются
9
17
38
3
6
1
0
2
1
3
1
0
0
Устойчивых видов,
%
60
56,7
50,7
50,0
50,0
100,0
0,0
20,0
33,3
27,3
33,3
0,0
0,0
В основу характеристики дикорастущих видов и распределения их по экологическим группам положена сводка “Растительный покров Хакасии” (1976). Инорайонные виды по экологическим группам не распределены в виду отсутствия справочной литературы.
Оценку интродукции провели по 5-балльной шкале. Выделено три группы видов:
очень перспективные, перспективные и малоперспективные. Очень перспективные виды с
оценкой 14 баллов (2%) размножаются семенами и вегетативно, без применения особых
агротехнических мероприятий. Для них характерна высокая жизненность на всех этапах
онтогенеза, морозо- и зимостойкость, они ежегодно цветут и плодоносят, дают самосев, в
коллекции растут уже 10 лет и большой жизненный цикл еще не завершен.
Большинство видов (89%) с оценкой 9-12 баллов относятся к перспективным. Размножаются семенами или вегетативно, требуют полива и подбора световых или теневых
участков, в отдельные годы подмерзают, ежегодно цветут и плодоносят, но в неблагоприятные годы репродуктивная способность этих видов ослаблена, дают самосев. Малоперспективные виды с оценкой 6-8 баллов, 9%, малозимостойки, семена образуют не ежегодно, продолжительность жизни небольшая. В основном это узкоспециализированные виды
из гуппы мезопсихрофитов и гигропсихрофитов – Rhodiola rosea, Stemmacanhta
carthamoides, Sanguisorba alpina. В эту же группу отнесен мезофит Glycyrriza uralensis, ве
гетативно-подвижный вид, который в первые годы акклиматизации размножается только
вегетативно, фитомасса максимально увеличивается на 5-6 год, цветение и плодоношение
ослаблено. Из инорайонных видов в эту группу входит Dioscorea caucasica, которая ежегодно обмерзает, в отдельные годы цветет и образует семена. Два вида (Monarda citriodora,
11
Lophantus anisatum) в условиях интродукции находятся первый год. В связи с этим не оценивались, требуют дальнейшего изучения
27%
34%
1%
3%
2%
2%
12%
9%
1%
6%
3%
Рисунок 1 - Экологический состав коллекции
лекарственных растений.
мезофиты
ксерофиты
гигрофиты
мезопсихрофиты
ксеропетрофиты
инорайонные
мезоксерофиты
мезогигрофиты
гидрофиты
гигропсихрофиты
мезопетрофиты
Таким образом, малоперспективные виды интродуцировать можно в тех агроклиматических зонах, где находится ареал вида, или в районах со сходными экологическими
условиями. Для этих видов важно сохранение их природных местообитаний и популяций.
Наиболее эффективным направлением охраны и воспроизводства ресурсов лекарственных растений, особенно высоко значимых в лекарственном отношении, является интродукция. Культивирование важных лекарственных растений позволяет получать необходимое количество растительного сырья с ограниченных площадей. При этом антропогенная нагрузка на естественные местообитания резко снижается.
Перенос в условия культуры растений одного и того же вида из разных условий
произрастания позволяет установить природу изменчивости вида в естественных условиях, выявить модификации или типы (Синская, 1948). В свою очередь, перенос растений в
условия культуры обычно более или менее резко меняет развитие и морфогенез вида по
12
сравнению с природными условиями. „Именно этот путь введения растений в культуру
оказался наиболее рациональным и эффективным методом искусственного преобразования морфологической структуры и создания новых форм растений” (Серебряков и др.,
1967).
В онтогенезе панцерины серебристой выделено 4 периода: латентный, прегенеративный, генеративный и постгенеративный. Для изучения изменчивости морфологических
признаков внутри популяций проведен анализ растений средневозрастного генеративного
состояния. Изучение этих характеристик показало, что растения по числу побегов, длине
соцветия, размерам листовой пластинки, количеству семян на побег, сухой массе 1 растения имеют высокий уровень изменчивости. Изученные популяции обладают высоким
уровнем межпопуляционной изменчивости по ряду таких морфологических признаков как
коэффициент вариации, %
число побегов, длина соцветия, число семян на побег, масса 1 растения (рис 2).
60
50
40
30
20
10
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
морфологические признаки
Рисунок 2 - Межпопуляционная изменчивость морфологических признаков
панцерины серебристой
1-высота растений, 2- число побегов, 3-длина соцветия, 4-число семян на побег, 5сухая масса 1 растения, 6- длина листовой пластинки, 7-ширина листовой пластинки.
Гетерогенность природных ценопопуляций по такому ценному признаку продуктивности, как масса растения, позволит использовать черногорскую и ширинскую для создания интродукционных популяций.
При оценке новой культуры определяющим фактором является урожайность сырья.
В опыте по изучению сроков посева на второй год жизни растений определяли урожайность сырья в зависимости от срока посева и фазы уборки. Самый высокий урожай
13
надземной массы получен в 2003 г., так как в июне выпало осадков 171 мм, в июле – 152
мм, что в 2,8-2,2 раза больше нормы. Посев 30 мая и 20 июня по урожайности превышают
все остальные сроки. Средняя урожайность по всем срокам посева составила 259,2 г/м 2, во
время бутонизации – 456,0 и цветения – 773,6 г/м2.
В 2004 г. наибольшая урожайность получена при посеве 30 мая – 254,6 г/м2. Урожайность по срокам уборки составила: 83,4; 135,6; 275,7 г/м2 соответственно. В 2005 году
максимальный урожай сформировался при посеве 10 мая,– 659,3 г/м2. Низкая всхожесть
семян при посеве 30 июля и 20 августа в 2004 г. из-за незначительного количества осадков
отразилась на дальнейшем развитии растений и формировании надземной массы. В 2005
г. растения на этих вариантах развились только до виргинильного возрастного состояния,
так и не достигнув первой фазы уборки –формирования соцветий. Поэтому урожай на вариантах посева 30 июля и 20 августа не сформировался.. В фазу цветения сбор сырьевой
массы был максимальным – 572,6 г/м2.
За 3 года достоверное превышение урожайности получено при уборке фитомассы в
период массового цветения панцерины – 540,6 г/м2 по сравнению с уборкой в фазу буто-
сухая масса, г/м
низации – 298,7 и формирования соцветий – 164,5 г/м2 (рисунок 3).
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
1
2
2003
3
2004
2005
фазы уборки
Рисунок 3 - Урожайность надземной массы панцерины
серебристой в зависимости от фазы уборки.
1 – формирование соцветий; 2 - -бутонизация; 3 - -цветение
Следовательно, в зависимости от условий года оптимальными сроками посева панцерины серебристой являются 10 мая – 20 июня. Максимальный урожай надземной массы
формируется в фазу цветения панцерины серебристой.
14
Г. Кормовые растения
В коллекции кормовых растений насчитывается 82 вида, относящихся к 35 родам и 5 семействам. В ней представлены растения различных природных зон, экологических групп
и жизненных форм. Структура коллекции по семействам представлена на рисунке 4.
Из рисунка видно, что большую часть сборов составляют Злаки – 65%. Они объединяют 22 рода – многолетних трав, часть из которых является гемикриптофитами, т.е.
растениями, у которых почки возобновления закладываются на уровне почвы, а надземная
часть отмирает на зиму. Другую часть коллекции составляют геофиты. К ним относится
8,4 % растений, почки возобновления которых закладываются на корневищах (Bromopsis
inermis; Alopecurus arundinaceus; Digraphis arundinacea; Leymus racemosus). К рыхлокустовым отнесено 15,4 % растений, а к плотнодерновинным – 11,2 %, причем с внутривлагалищным возобновлением побегов – 5,6 %, с вневлагалищным – 4,2 %.
Семейство Fabaceae содержит 9 родов или 28 % от количества видов растений коллекции. Здесь преобладают гемикриптофиты.
5%
1%
1%
28%
65%
Poaceae
Fabaceae
Alliaceae
Apiaceae
Dipsacaceae
Рисунок 4 - Структура коллекции кормовых растений (по семействам), 2005 г
В семействе луковые объединены выраженные геофиты одного рода. Кормовыми
считаются пять видов, находящихся в коллекции или 5 %. Основная часть коллекции привезена из степного и лесостепного пояса растительности республики. По экологическому
15
принципу виды коллекции относятся к 10 экогруппам. Большинство их являются мезофитами и ксерофитами (рис. 5).
7% 3%
1%
7%
26%
1%
4%
6%
17%
28%
ксерофиты
мезогигрофиты
ксеропетрофиты
псаммофиты
мезоксерофиты
гигрофиты
мезопетрофиты
мезофиты
ксерогигрофиты
галофиты
Рисунок 5 - Экологический состав коллекции кормовых растений, 2005 г.
У наиболее многочисленных семейств коллекции (Poaceae; Fabaceae) отмечено
большее
содержание
ксерофитов
(Poaceae)
и
мезофитов
(Fabaceae),
остальные
экологические группы занимают достаточно низкие позиции в этом отношении (рис. 6).
По мнению Трулевич Н.В. (1991), успешность интродукции зависит во многом от
ритма сезонного развития, как признака жизненной формы, определяющей успех или не
успех интродукции. Ритм развития – показатель адаптивности, в значительной степени
указывающий на условия существования вида, как в настоящее время, так и в прошлом
(Scharfetter, 1981). Растения коллекции распределяли на группы в зависимости от сроков
прохождения основных фенофаз роста и развития.
Первая и самая многочисленная группа – виды, у которых в течение наблюдаемых
лет даты наступления фенологических фаз имеют лишь небольшие колебания – от 5 до 7
дней.
Сюда отнесены растения 7 экологических групп, 4 семейств, разных жизненных
форм, что говорит о высоких приспособительных способностях данных видов (Poa pratensis; Digraphis arundinacea; Stipa krylovii; Festuca pseudovina; Allium tenuissimum и др.).
16
45
%
40
35
30
25
20
15
10
5
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
экологические группы
Poaceae
Fabaceae
Рисунок 6 - Экологическая характеристика основных семейств коллекции кормовых
растений
1- ксерофиты; 2 – мезоксерофиты; 3 – мезофиты; 4 – мезогигрофиты; 5 – гигрофиты; 6 –
ксерогигрофиты; 7 – ксеропетрофиты; 8 – мезопетрофиты; 9 – галофиты; 10 – псаммофиты.
Ко второй ритмологической группе отнесены так называемые” неустойчивые” виды, у которых фаза колошения наступает в определенные сроки из года в год, не смотря
на неустойчивость в прохождении весенних фенофаз. В нее входят 8 видов из 5 экологических групп, размножающихся как семенами, так и вегетативно. Весеннее развитие этих
растений может быть отличным по годам на 9 ± 3,1дней (Achnatherum sibiricum; Elymus
dahuricus; Poa krylovii; Alopecurus arundinaceus; Astragalus palibinii).
Виды коллекции распределяли по растительным поясам, откуда был собран материал и для них указаны такие важные признаки, как продолжительность вегетационного
периода, число генераций листьев и характер развития ассимилирующей поверхности
(таблица 5).
Почти не отличающиеся значения данных по продолжительности вегетационного периода свидетельствуют об отсутствии резких отличий в погодных условиях природных
условий, откуда были привезены растения и интродукционного питомника.
17
Таблица 5
Характеристика коллекции кормовых растений за период 2001-2005 гг. по признакам сезонного развития растений
Пояс
Лесной
Лесостепной
Степной
Количество видов,
%
Продолжительность
вегетационного периода, дни
Признаки сезонного развития
Число генераций листьев
Летне-зеленые,
%
Летне-зимнезеленые, %
17,1
25,6
174,7±2,0
173,7±2,3
1
1-2
60,0
26,0
10,0
42,0
55,3
175,8±3,6
2
14,0
48,0
Анализ периодичности развития ассимилирующих листьев был не раз объектом
экологических исследований (Warming, 1964). Обзор материалов по ритму развития растений, а также анализ особенностей роста видов коллекции позволили выделить среди интродуцированных растений две группы: летнезеленые и летне-зимнезеленые.
Летнезеленые – виды растений, несущие зеленые листья с весны до осени (Poa palustris; Cleistogenes sguarrosa; Hordeum brevisubulatum) и летне-зимнезеленые – виды, несущие зеленую листву в течение всего года, но в отличие от вечнозеленых, развивающие
две специализированные генерации листьев – летнюю и зимнюю, сменяющие друг друга в
течение всего года (Poa pratensis; Festuca pseudovina; Alopecurus arundinacea) (Серебряков,
1964).
Летнезеленые растения в коллекции имеют большую численность из лесного пояса
растительности, характеризующиеся одной генерацией листьев (см. таблицу 5). При переходе к степному поясу возрастает процент летне-зимнезеленых видов с двумя генерациями листьев. Однако необходимо уточнить, что в лесной зоне на лугах также произрастают
виды с двумя генерациями ассимилирующих листьев. По этому принципу луга, экологически, резко отличаются от зональных типов растительности.
Летне-зимнезеленые растения с двумя генерациями листьев широко распространены в степном и лесостепном поясах. У перенесенных в интродукционный питомник видов
сохраняются ритм, и периодичность развития листьев природных условий, откуда они
были взяты. При изучении интенсивности побегообразования отдельных видов (Phleum
pratense; Festuca pseudovina), осенняя генерация листьев, оказывалась, как правило, мощнее, по сравнению с весенней, что позволяло видам раньше отрастать весной.
18
При подведении итогов успешности интродукции по 5-ти балльной шкале охарактеризован каждый вид коллекции (Соболевская, 1984). Наивысший балл присвоен видам,
дающим самосев в условиях питомника. Сюда отнесено 40 видов, что составляет 50,1 %
всей коллекции. Данная группа объединяет интродуцентов 6 экологических групп, включая типичных обитателей засушливых мест – ксерофитов (Festuca L; Stipa L.; Helictotrichon Basser.) и, заканчивая гигрофитами – растениями влажных местообитаний (Digraphis arundinacea (L.) Trin). Из них 18 видов – 40 % - поражаются болезнями, что снижает
ценность корма и устойчивость растений.
К 4 баллу отнесены растения, которые проходят все фазы развития, но не дающие
самосев. Сюда объединены растения разных жизненных форм и экологических групп составляющие 25,3% коллекции (Astragalus testiculatus, Astragalus palibinii; Millium effusum).
Третья группа (балл 3) имеет 4 вида. Эти виды цветут, плодоносят, но не достаточно устойчивы и в отдельные годы (особенно засушливые) они мало формируют соцветий и могут вымерзать зимой (Festuca pratensis, Dactylis glomerata, Lathyrus pratensis).
При подведении итогов адаптации растений необходимо учитывать погодные условия
года. За прошедшую пятилетку наиболее неблагоприятным было начало зимы 2005 года.
Суровый февраль с глубоким промерзанием почвы повлек позднее весеннее отрастание
растений, сроки прохождения фенофаз сдвинулись на 5 - 7 дней, но это не повлияло на
среднемноголетние значения.
Как уже упоминалось, основная масса растений коллекции собрана в местных условиях, в близлежащих к пункту интродукции районах, поэтому ритм развития у большинства
видов ровная. В течение пяти последних лет в коллекции выпад растений почти не
наблюдался. Выпало три вида (Beckmannia sizygachne, Dactilys glomerata, Astragalus palustris). Первая и основная причина выпада – несоответствие условий существования в природе и в культуре. Вторая - при выкопке живых растений и пересадке их в питомник, они
могли выпасть в связи с возрастом, так как определить абсолютный возраст очень сложно,
а у некоторых видов просто невозможно. При испытании в условиях питомника, у отдельных видов начинали действовать “исторические корни”, то есть те гены, которые были
заложены в процессе эволюции вида. Так, оказалось, что типичный галофит – бескильница тончайшая (Puccinellia tenuissima Litv. ex Krecz.) имеет мезофильное начало. Наряду с
другими галофитами, сразу или постепенно выпавшими из коллекции, она не только
смогла успешно приспособиться к условиям питомника, но и ежегодно цветет и дает полноценные семена, тем самым сорничая на участке.
Большое влияние на растения оказывают вредители (шпанка, трипсы, тли, саранчовые)
и болезни (ржавчина злаков и мучнистая роса).
19
Д. Редкие растения
Исследования велись по нескольким направлениям, соответствующим Глобальной
стратегии сохранения растений (2004): изучение видов в природе, культуре, разработка
технологий сохранения перспективных для использования видов.
В природе Хакасии и южных районов Красноярского края изучались ценопопуляции (ЦП) реликтовых, эндемичных и редких видов (распределение дано по Положий,
1998; Редким … Сибири, 1980; Соболевской, 1984; Черепнину, 1956) (таблица 6). Из них в
37 ЦП проведены геоботаническое описание фитоценозов, учет плотности охраняемых
видов для фиксации исходного состояния в целях мониторинга видов. Изучаемые в настоящее время в культуре местные дикорастущие травянистые виды представлены различными группами ареалов и приуроченностью в природе к экотопам. Основные усилия при
создании коллекции были направлены на сбор эндемиков, поэтому они составляют треть
(14) видов, прошедших первичное испытание. Виды с широким ареалом – это, в основном,
декоративные растения, включавшиеся ранее в списки охраняемых.
Таблица 6
Распределение отмеченных видов по категориям редкости, 1993-2005 гг.
Видов
Ценопопуляций
Реликты
третичные раннечетвертичные
14
6
51
24
Эндемики Виды на Редкие
границе
ареала
16
3
18
37
6
39
Легкоуязвимые
9
30
Изучение видов в коллекции необходимо для составления “моделей и процедур”
(по ГССР) сохранения отдельных компонентов флористического разнообразия ex situ.
Очень редкий в России вид – левкой великолепный – дает при благоприятных
условиях массовые всходы после осыпания в конце лета семян урожая текущего года, но
они погибают зимой. Весной самосев появляется в небольшом количестве, поэтому не
удается создать многочисленную интродукционную популяцию. Бруннера сибирская и
крестообразник Крылова не дают семян, но размножаются вегетативно.
Некоторые виды, не размножающиеся ни вегетативно, ни самосевом, выпали по
причине старения особей или клонов (борец Пасько). Аконит давал зрелые семена, но они
не прорастали при неоднократных посевах в разные сроки.
Из “краснокнижных” растений наибольший интерес представляют адонис весенний, свежесобранные семена которого дают всходы, но ювенильные особи быстро погибают при неблагоприятных условиях; остролодочник заключающий, давший однажды
прорастание семян в неопавших плодах, но стареющий в течение 4-5 лет.
20
Изученные виды можно сгруппировать по ареалогическим и эволюционным (филогенетическим) характеристикам (таблица 7).
Из таблицы следует, что большая доля реликтовых видов выносливы к неблагоприятным условиям среды, что подтверждается количеством плодоносящих видов, а также
дающих зрелые семена. Соболевская К.А. объясняет это тем, что реликты, имеющие длительную историю развития в разных климатических условиях, более пластичны, легче
адаптируются к новым условиям выращивания, даже если они не соответствуют экологическим требованиям вида (1984).
В отчетный период в испытании находилось 39 видов и подвидов редких и легкоуязвимых растений. По итогам интродукции они распределились на три группы по методике Соболевской К.А. (1984): успешный результат, противоречивый или требующий
дополнительного изучения, отрицательный результат. Знаком * отмечены виды, включенные в Красную книгу РСФСР (1988) или Хакасии (2002).
Таблица 7
Распределение редких видов по эволюционным и ареалогическим группам и
результатам испытания в культуре, г. Абакан, 2001-2005 гг.
Группа интродуцентов
Испытано
Цветут
Плодоносят
Реликты третичные
6
6
6
Дают
зрелые
семена
5
Размножаются
раннечетвертичные
Эндемики
Виды на границе ареала
С широким ареалом
С неизвестным ареалом
4
9
1
17
2
4
6
0
16
0
4
4
3
3
3 вегетативно
5 самосевом
3 вегет.,1 с/сев
2 самосевом
16
16
4 вег.,10 с/сев
Виды, успешно произрастающие в культуре
Астрагал болотный
Ковыль большой
* К.
перистый
Колюрия гравилатовидная
Коровяк обыкновенный
Красоднев малый
Купена лекарственная
Лапчатка серебристая
* Левкой великолепный
Лилия кудреватая
* Лилия узколистная
Нонея темно-бурая
* Остролодочник прицветниковый
Пион марьин корень
Прострел Турчанинова
* Фиалка пальчатая
Ф.
рассеченная
Ястребинка Дублицкого
21
Виды, неустойчивые в культуре или малоизученные
Анемоноидес енисейский
Астрагал кустарниковый
* Борец Пасько
Бруннера сибирская
Клаусия солнцепечная
Крестообразник Крылова
Оносма простейшая
* Остролодочник заключающий
* Остролодочник нагой
О.
средний
* Парнолистник перистый
Прострел многонадрезанный
* Стародубка (адонис) весенняя
Тюльпан одноцветковый
*Фиалка надрезанная
Виды, не давшие всходы или погибшие в ювенильном возрастном состоянии
Дербенник прутовидный
* Копеечник минусинский
К.
sp.
* Остролодочник узколисточковый
О.
южноенисейский
Цимбария даурская
Одна из целей сохранения растений в ботанических садах и задача программы
данного исследования состоит в достижении численности интродукционных популяций
не менее 400 особей (Рублев, 2000). По ряду видов эта задача выполнена.
По 6 видам, в т.ч. одному “краснокнижному”, созданы нормальные полночленные
интродукционные популяции численностью свыше 400 особей или побегов.
7) Сотрудниками ботанического сада института разработаны технологии возделывания: лекарственного растения панцерины серебристой; кормовых – тимофеевки луговой
и овсяницы ложноовечьей; декоративного растения – клаусии солнцепечной; технология
выращивания в саду редкого растения левкоя великолепного; декоративных древесных –
барбарисов и боярышников (Введение … , 2003). Предусматривается дальнейшая работа
по созданию сортов выделенных перспективных видов.
8) Для сохранения разнообразия растений на пастбищах, при сельскохозяйственном и промышленном использовании территории необходимо применять методы управления, предотвращающие значительное неблагоприятное воздействие на разнообразие
растений.
Необходимо рассчитывать и соблюдать оптимальный режим пастбищной
нагрузки, меры по предотвращению эрозии почвы, проводить рекультивацию отвалов,
комплексную борьбу с вредителями и болезнями в сельском хозяйстве, постоянно осуществлять экологический мониторинг окружающей среды, загрязняемой промышленными
предприятиями. Авторы при разработке рекомендаций, отдельных технологий предусматривают такие мероприятия.
9) Ботанический сад института, обладая богатыми коллекциями живых растений,
имеет уникальные возможности пропаганды и популяризации знаний о значении растений, о необходимости сохранения использования растительности, и использует их в повседневной работе.
22
10) Продолжается работа по внедрению перспективных декоративных древесной и
травянистых видов путем передачи живых растений, черенков, семян школам, станциям
юннатов, предприятиям лесного хозяйства, садоводам и озеленителям.
11) Постоянно распространяются знания о своих коллекционных фондах, результатах теоретических и практических исследований, расширяется сотрудничество с другими
природоохранными организациями и ботаническими садами.
Выводы
Разработанная авторами – сотрудниками ботанического сада Института аграрных
проблем Хакасии – технология позволяет продолжать изучение местной флоры, создать
обширные коллекции инорайонной и местной флоры, поддерживать их разнообразие в
целях мобилизации генофонда растений для озеленения, защитного лесоразведения, сельского хозяйства (создания комфортной среды населению опустыненных районов), просвещать граждан, правительственные и общественные организации и продолжать исследования в направлении устойчивого использования биоразнообразия лесоаграрных экосистемах аридной зоны Средней Сибири.
Интродуцируемые в ботаническом саду древесные и травянистые виды различаются по своей адаптационной способности в пункте интродукции. Наиболее устойчивы в сухостепных условиях при орошении виды, относящиеся к мезофитной, мезоксерофитной,
ксерофитной экологическим группам, а также гигрофиты, мезогигрофиты при достаточной влагообеспеченности. Абсолютно неустойчивы галофиты – обитатели сильно засоленных мест и высокогорий – психрофиты, недостаточно устойчивы мезо-, ксеро-, петрои психрофиты. Все виды первой группы могут сохраняться в коллекциях ботанического
сада, второй – только в природных местообитаниях.
Основной причиной выпада древесных интродуцентов является их недостаточная
зимостойкость, в связи с несоответствием условий произрастания в природе и в культуре.
Малоперспективные виды интродуцировать можно в тех агроклиматических зонах,
где находится ареал вида, или в районах со сходными экологическими условиями. Для
этих видов важно сохранение их природных местообитаний и популяций.
В коллекции декоративных растений начитывается 111 видов, относящихся к 17
семействам, 76 родам и 32 сорта культурных растений. Установлен диапазон экологической пластичности видов, который распределяется следующим образом по убывающей
линии: мезофиты, мезоксерофиты, ксеропетрофиты, ксерофиты, галофиты, гигрофиты и
мезогигрофиты (имеют одинаковый процент сохранности), психрофиты. Перспективны
для культивирования в ботсаду 107 видов, в т.ч. для использования в озеленении 61 вид.
23
67% видов относятся к весеннецветущим и раннелетнецветущим. Изучены биоморфологические особенности клаусии солнцепечной. Вид перспективен для озеленения. Составлена технология его возделывания в культуре. Разрабатывается метод сохранения папоротников в кулисах из касатика пикульки, где имеется ветрозащитное действие лесных
полос, но отсутствует тень от их крон. На поливном участке высота побегов папоротника
составляет 97,7±1,9см, что в 2 раза превышает высоту побегов на не поливном участке
(48,8±1,5см). Из всех имеющихся папоротников орляк обыкновенный отличается активным вегетативным возобновлением и хорошо развитыми листьями. Защитные полосы из
касатика пикульки оказывают положительное влияние на рост и развитие папоротника
орляка обыкновенного в условиях сухой степи.
Наиболее эффективным направлением сохранения разнообразия и воспроизводства
ресурсов лекарственных растений, особенно высоко значимых в лекарственном отношении, является интродукция. Культивирование важных лекарственных растений позволит
получать необходимое количество растительного сырья с ограниченных площадей. При
этом антропогенная нагрузка на естественные местообитания резко снизится. Изученные
популяции панцерины серебристой обладают высоким уровнем внутри- и межпопуляционной изменчивости по ряду таких морфологических признаков, как число побегов, длина
соцветия, число семян на побег, масса 1 растения. Гетерогенность природных ценопопуляций по ценному признаку продуктивности, такому, как масса растения, позволит использовать черногорскую и ширинскую для создания интродукционной популяции.
Коллекцию кормовых растений составляют 82 вида, 35 родов и 5 семейств; по
шкале успешности интродукции 50,1 % коллекции являются устойчивыми видами в условиях степного пояса республики; в экологическом отношении 28 % коллекции относятся к
мезофитам,26 %- к ксерофитам и 17% - мезоксерофитам; основной из причин выпада растений коллекции кормовых растений является несоответствие условий существования в
природе и в культуре По результатам исследований написаны рекомендации по выращиванию Phleum pratense и Festuca pseudovina (2003 г.).
В коллекции редких растений созданы интродукционные популяции 6 видов численностью 400 особей или побегов. Вполне перспективны для сохранения в ботаническом
саду 46 % видов, прошедших первичное испытание. Среди них “краснокнижники”, реликты и виды на границе ареала. Узколокальные эндемики мало устойчивы в культуре. Для
их сохранения требуется организация ООПТ. Исследования в течение 5 лет привели к
выводу, что технология сохранения редких видов в лесоаграрной экосистеме, каковой является ботанический сад, состоит в предварительном изучении и отборе исходного материала в природе, первичном испытании редких и охраняемых видов в новых условиях,
24
выявлении перспективных для интродукции и использования видов. Хозяйственно важные редкие растения выделяются, главным образом, для декоративного применения, с целью продвижения в культуру.
Список использованных источников
1. Аграрная наука в Хакасии: проблемы, пути их решения, перспективы / СО РАСХН.
НИИАПХ. – Абакан: Изд-во “Март”, 2003. 259 с.
2. Былов В.Н. Основы сортоизучения и сортооценки декоративных растений при интродукции // Бюлл. ГБС. 1971. Вып. 81. С. 69-77
3. Введение в культуру интродуцированных перспективных видов растений для южных
районов Средней Сибири: Методич. рекомендации / НИИАПХ. Сост. Н.И. Лиховид,
Л.П. Кравцова, Г.Н. Гордеева, М.А. Мартынова. – Абакан, 2003. 22 с.
4. Воронина М.К. Matthiola superba Conti – кандидат в Красную книгу РФ // Бюллетень
Гл. ботан. сада. Вып. 178. 1999. С. 159-164.
5. Глобальная стратегия сохранения растений / Секретариат Конвенции о биол. разнообразии. – М.: Отд-ние МСБСОР, 2004. 16 с.
6. Гордеева Г.Н. Биоморфологические особенности и структура ценопопуляций Festuca
pseudovina Hackel ex Wiesb. в Хакасии: Автореф. дис. … канд. биол. наук. – Новосибирск, 2005. 16 с.
7. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. – М.: Агропромиздат, 1975. 351 с.
8. Зайцев Г.Н. Фенология травянистых многолетников. – М.: Наука, 1978. 97 с.
9. Карписонова
Р.А. Оценка интродукции многолетников по данным визуальных
наблюдений // Методики интродукционных исследований в Казахстане. – Алма-Ата,
1987. С. 36-37.
10. Карписонова Р.А. Редкие виды травянистых растений широколиственных лесов в
Главном ботаническом саду // Бюл. Гл. ботан сада. Вып.112. 1979. С. 54 – 59.
11. Конвенция о биологическом разнообразии // Международное публичное право: Сб.
документов /Сост. К.А. Бекяшев, А.Г. Ходаков. – М.: Изд-во Бек, 1996. Т. 2. С. 154-171
12. Кравцова Л.П. Сравнительная оценка состояния популяций
Panzerina lanata ssp.
argyraceae (Kuprian.) Krestovsk. в Хакасии // Сибир. экол. журн. 2004. № 6. С. 881-884
13. Красная книга РСФСР: Растения. – М.: Агропромиздат, 1988. 592 с.
14. Красная книга Республики Тыва / Под ред. И.М. Красноборова. – Новосибирск: Изд-во
СО РАН, 1999. – 150 с.
25
15. Красная книга Красноярского края. / Е.Е Сыроечковский и др. – Красноярск:
Изд-во Ин-та физики СО РАН, 2000. – 248 с.
16. Красная книга Республики Хакасия: Редкие и исчезающие виды растений и грибов
/Отв. ред. И.М. Красноборов. – Новосибирск: Наука, 2002. - 264 с.
17. Лапин П.И. Интродукция древесных растений в средней полосе Европейской части
СССР: научные основы, методы и результаты: Докл. … докт. биол. наук. – Л.: Наука,
1974.
18. Левина Р.Е. Репродуктивная биология семенных растений: Обзор проблемы. – М.:
Наука, 1983. 96 с.
19. Лиховид Н.И. Интродукция деревьев и кустарников в Хакасии / НИИАПХ. – Новосибирск: Изд-во СО РАСХН, 1994. Ч. 1. 348 с.
20. Мамаев С. А. Закономерности внутривидовой изменчивости лиственных древесных
пород. – Свердловск, 1975. 140 с.
21. Мартынова М.А. Биологические особенности Clausia aprica (Steph.) Korn.-Tr. при интродукции в условиях степной зоны Хакасии: Автореф. дис. …канд. биол. наук. – Новосибирск, 2006. 16 с.
22. Международная программа ботанических садов по охране растений // Перевод на русский язык, под ред. к.б.н. И. А. Смирнова, д.б.н. В.Л. Тихоновой. - М.: Международный совет ботсадов по охране растений, - 2000.- 58 с.
23. Методика фенологических наблюдений в ботанических садах/ГБС.– М., 1975. 27 с.
24. Положий А.В. Узкие эндемики семейства бобовых (Fabaceae) в островных степях приенисейской Сибири // Проблемы ботаники на рубеже ХХ-ХХ1 веков: Тез. докл. / РАН.
БИН. РБО. Т. 2. – СПб., 1998. С. 202
25. Растительный покров Хакасии. – Новосибирск: Наука, 1976. - 424 с.
26. Редкие и исчезающие растения Сибири / ЦСБС; Отв. ред. Л.И. Малышев, К.А. Соболевская. –Новосибирск: Наука, 1980. 224 с.
27. Рублев М.Г. Биология редких и исчезающих видов семейства Poaceae в условиях
культуры: Автореф. … дис. канд. биол. наук. – Новосибирск, 2000. 16 с.
28. Серебряков И.Г. Сравнительный анализ некоторых признаков ритма сезонного развития растений различных ботанико-географических зон СССР // Бюлл. МОИП. Отд.
биол. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1964. – Т. LXIX (5). – С. 62-75.
29. Серебряков И.Г., Серебрякова Т.И. Экологическая морфология высших растений
СССР // Ботан. журн. – 1967. – № 10. – С. 1449-1471
30. Синская Е.Н. Динамика вида. – М.-Л.: Сельхозгиз, 1948. 524 с.
26
31. Соболевская К.А. Исчезающие растения Сибири в интродукции / ЦСБС; Отв. ред. С.С.
Харкевич. – Новосибирск: Наука, 1984. 223 с.
32. Стратегия ботанических садов по охране растений // Пер. на рус. яз. Смирнова И.А.,
под ред. Л.Н. Андреева. – М.: МСБСОР, 1994. – 62 с.
33. Трулевич Н.В. Эколого-фитоценотические основы интродукции растений природной
флоры СССР. М: Наука, 1991.-160 с.
34. Цицин Н.В. Интродукция и акклиматизация растений в СССР за 50 лет // Бюл. ГБС. 1968, вып. 69 –С. 3-9.
35. Цицин Н.В. О развитии поиска, испытания и введения в культуру хозяйственно ценных растений природной флоры // Бюл. ГБС. – 1972, вып. 85. – С. 3.
36. Черепнин Л.М. Заметки о древних реликтах Приенисейских степей // Учен. зап. /
КГПИ. Т.У. – Красноярск, 1956. С.
37. Scharfetter D. Biographien von Pflanzensippen. Wien. – 1953. Цит. по Пленник Р.Я., Кузнецова Г.В. Адаптивность эндемичных видов Astragalus L. и Oxytropis DC. при интродукции // Охрана растительного мира Сибири. – Новосибирск: Наука, 1981. – С.166175.
38. Warming E. Weber perenne Gewächse. Цит. по Серебряков И.Г. Сравнительный анализ
некоторых признаков ритма сезонного развития растений различных ботаникогеографических зон СССР // Бюлл. МОИП. Отд. биол. – М: Из-во Моск. ун-та – 1964,
Т. LXIX (5). – С. 62-75.
27
109017 г. Москва, Старомонетный пер., д. 31,
ФГУ “Центральное бюро информации МПР России”,
Конкурс “Рациональное природопользование и охрана
окружающей среды – стратегия устойчивого развития
России в ХХ1 веке”
Посылаем анкеты и исправленный вариант статьи “Технологии сохранения и использования биоразнообразия в аридной зоне Средней Сибири” по номинации “ Новые технологии в природно-ресурсном комплексе
Российской Федерации”. Печатный вариант и анкеты отправлены по почте.
Сотрудники НИИ аграрных проблем Хакасии СО РАСХН, г. Абакан.
11.03.2006.
28
РЕГИСТРАЦИОННАЯ КАРТА
УЧАСТНИКА КОНКУРСА
1. Лиховид Нина Ивановна
2. 1928. 28 фев.
3. Ведущий научный сотрудник НИИ аграрных проблем Хакасии СО РАСХН
4. Кандидат с.-х. наук, доцент
5. Интродукция древесных растений, агролесомелиорация
6. Лиховид Н.И. Семена и выращивание сеянцев осокоря в условиях степной части Хакасской авт. обл.: Автореф. дис. … канд. с.-х. наук. – Волгоград, 1964. 23 с.; Лиховид
Н.И. Лесополосы в Хакасии. – Красноярск, 1969. 48 с.; Лиховид Н.И. Интродукция деревьев и кустарников в Хакасии / Хакас. ГСХОС. – Абакан, 1984. 100 с.; Лиховид Н.И.
Интродукция деревьев и кустарников в Хакасии / НИИАПХ. – Новосибирск: Изд-во
СО РАСХН, 1994. Ч. 1. 348 с. Ч. 2. 232 с.; Лиховид Н.И. Использование интродуцированных деревьев и кустарников в защитном лесоразведении на юге Средней Сибири //
Защитное лесоразведение в аридной зоне. – Абакан, 2003. С. 28-47.
7 655019 г. Абакан, а/я 709, НИИ АП Хакасиии; (3902)271133, (39032)95544
Я, Лиховид Нина Ивановна, направляю на конкурс “Рациональное природопользование и
охрана окружающей среды – стратегия устойчивого развития России в ХХ1 веке” статью
“Технологии сохранения и использования биоразнообразия в аридной зоне Средней Сибири” и не возражаю против её опубликования. С условиями конкурса ознакомлена.
____________________________ Лиховид Н.И.
29
РЕГИСТРАЦИОННАЯ КАРТА
УЧАСТНИКА КОНКУРСА
1 Воронина Маргарита Кирилловна
2 1952, 7 мая.
3 Старший научный сотрудник НИИ аграрных проблем Хакасии СО РАСХН
4
нет
5
Интродукция редких растений, местная флора, агролесомелиорация
6
Редкие и исчезающие виды растений Хакасии / Л.Д. Утемова, М.К. Воронина, Н.И.
Лиховид и др. – Новосибирск, 1999. 140 с.; Воронина М.К. Matthiola superba Conti – кандидат в Красную книгу РФ // Бюл. Гл. ботан. сада. 1999. Вып. 178. С. 159-16; Воронина
М.К. Мониторинг и интродукция редких видов флоры Хакасии в ботаническом саду Абакана // Бюл. Гл. ботан. сада. 2002. Вып. 184. С. 92-98; Воронина М.К. Исследование редких травянистых растений в ботан. саду института // Аграрная наука Хакасии: проблемы,
пути их решения, перспективы. – Абакан, 2003. С. 167- 173; Красная книга Республики
Хакасия / Коллектив авторов. – Новосибирск: Наука, 2002. 264 с.
7 655019 г. Абакан, а/я 709; (3902)271133; m.k.voron-ina@mail.ru
Я, Воронина Маргарита Кирилловна, направляю на конкурс “Рациональное природопользование и охрана окружающей среды – стратегия устойчивого развития России в ХХ1 веке” статью “Технологии сохранения и использования биоразнообразия в аридной зоне
Средней Сибири” и не возражаю против её опубликования. С условиями конкурса ознакомлена.
____________________________ Воронина М.К.
30
РЕГИСТРАЦИОННАЯ КАРТА
УЧАСТНИКА КОНКУРСА
1 Кравцова Людмила Павловна
2 1950, 5 авг.
3 Старший научный сотрудник НИИ аграрных проблем Хакасии СО РАСХН
4
нет
5
Интродукция лекарственных растений, растениеводство
6 Кравцова Л.П. Структура ценопопуляций Panzerina lanata ssp. argyraceae в Хакасии //
Флора и растительность Сибири и Дальнего Востока: Чтения памяти Л.М. Черепнина. –
Красноярск, 2001. С. 134-135; Введение в культуру интродуцированных перспективных
видов растений для южных районов Средней Сибири / Сост. Н.И. Лиховид, Л.П. Кравцова, Г.Н. Гордеева, М.А. Мартынова. – Абакан, 2003. 23 с.; Кравцова Л.П. Морфология семян Panzerina lanata ssp. argyraceae и особенности их прорастания // Аграрная наука Хакасии: проблемы, пути их решения, перспективы. – Абакан, 2003. С. 143- 149; Кравцова
Л.П. Сравнительная оценка популяций Panzerina lanata ssp. argyraceae в Хакасии // Сибир. экол. журн. 2004. № 6. С. 881-884; Красная книга Республики Хакасия / Коллектив
авторов. – Новосибирск: Наука, 2002. 264 с.
7 655019 г. Абакан, а/я 709, НИИ АП Хакасии; (3902)271133, (39032)95544
Я, Кравцова Людмила Павловна, направляю на конкурс “Рациональное природопользование и охрана окружающей среды – стратегия устойчивого развития России в ХХ1 веке”
статью “Технологии сохранения и использования биоразнообразия в аридной зоне Средней Сибири” и не возражаю против её опубликования. С условиями конкурса ознакомлена.
____________________________ Кравцова Л.П.
31
РЕГИСТРАЦИОННАЯ КАРТА
УЧАСТНИКА КОНКУРСА
1 Гордеева Галина Николаевна
2 1968, 29 мар.
3 Старший научный сотрудник НИИ АП Хакасии СО РАСХН, руководитель группы
4
кандидат биологических наук
5
Интродукция кормовых и древесных растений,
6
Введение в культуру интродуцированных перспективных видов растений для южных
районов Средней Сибири / Сост. Н.И. Лиховид, Л.П. Крацова, Г.Н. Гордеева, М.А. Мартынова. – Абакан, 2003. 23 с.; Гордеева Г. Н. Итоги интродукции кормовых растений Хакасии в национальном ботаническом саду // Аграрная наука Хакасии: проблемы, пути их
решения, перспективы. – Абакан, 2003. С. 158-166; Гордеева Г. Н. Особенности прорастания семян овсяницы ложноовечьей // Сибир. экол. журн. 2004. № 6. С. 869-875; Красная
книга Республики Хакасия / Коллектив авторов. – Новосибирск: Наука, 2002. 264 с. Гордеева Г.Н. Биоморфологические особенности и структура ценопопуляций Festuca pseudovina Hackel ex Wiesb. в Хакасии: Автореф. дис. … канд. биол. наук. – Новосибирск, 2005.
16 с.
7 655019 г. Абакан, а/я 709, НИИ АП Хакасии; (3902)271133$ savostyanov17@yandex.ru
Я, Гордеева Галина Николаевна, направляю на конкурс “Рациональное природопользование и охрана окружающей среды – стратегия устойчивого развития России в ХХ1 веке”
статью “Технологии сохранения и использования биоразнообразия в аридной зоне Средней Сибири” и не возражаю против её опубликования. С условиями конкурса ознакомлена.
____________________________ Гордеева Г.Н..
32
РЕГИСТРАЦИОННАЯ КАРТА
УЧАСТНИКА КОНКУРСА
1 Мартынова Марина Александровна
2 1961, 14 окт.
3 Старший научный сотрудник НИИ аграрных проблем Хакасии СО РАСХН
4
кандидат биологических наук
5
Интродукция декоративных растений, озеленение, декоративное садоводство
6
Мартынова М.А. Онтогенез клаусии солнцепечной в Хакасии // Бюл. Гл. ботан. сада.
2002. Вып. 184. С. 72-77; Мартынова М.А. Способ выращивания папоротника орляка
обыкновенного: Патент на изобретение № 2214084, выдан 20 окт. 2003 г., приоритет от 21
фев. 2002 г.; Введение в культуру интродуцированных перспективных видов растений для
южных районов Средней Сибири / Сост. Н.И. Лиховид, Л.П. Крацова, Г.Н. Гордеева, М.А.
Мартынова. – Абакан, 2003. 23 с.; Мартынова М.А. Особенности семенного размножения
Clausia aprica (Steph.) Korn.-Tr. в экспериментальных условиях // Аграрная наука Хакасии:
проблемы, пути их решения, перспективы. – Абакан, 2003. С. 150-157; Красная книга Республики Хакасия / Коллектив авторов. – Новосибирск: Наука, 2002. 264 с. Мартынова
М.А. Биологические особенности Clausia aprica (Steph.) Korn.-Tr. при интродукции в
условиях степной зоны Хакасии: Автореф. дис. …канд. биол. наук. – Новосибирск, 2006.
16 с.
7 655019 г. Абакан, а/я 709, НИИ АП Хакасии; (3902)271133, (39032)95544
Я, Мартынова Марина Александровна направляю на конкурс “Рациональное природопользование и охрана окружающей среды – стратегия устойчивого развития России в ХХ1
веке” статью “Технологии сохранения и использования биоразнообразия в аридной зоне
Средней Сибири” и не возражаю против её опубликования. С условиями конкурса ознакомлена.
____________________________ Мартынова М.А.
33