Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Биологические особенности видов рода можжевельник (Juniperus L.) в связи с использованием в декоративных насаждениях в Лесостепи Украины
ВАК РФ 03.00.05, Ботаника
Автореферат диссертации по теме "Биологические особенности видов рода можжевельник (Juniperus L.) в связи с использованием в декоративных насаждениях в Лесостепи Украины"
1 ^ ладили наук укрлгнш.
"ТЩИТРАЛЫЫЙ БОТАНИЧЕСКИЙ САД ИМ, Н.Н.ГИШМО
~—--- . —_ . I ^ I .1 ■
на правах рукописи
КОЗЛК Людмила Андреевну
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВИДОВ РОМ МОШСЕВЕЛЫШ
/ ллирЕша ь. / в связи с использованием в
ДЕКОРАТИВНЫХ НАСАЖДЕНИЯХ В ЛЕСОСТЕПИ УКРАИНЫ 03.00.05 - ботаника
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наун
Киев, 1993
Вабота выполнена в отделе дендрологии и парковедения-Це?нтрального ботанического сада им. Н.Н.Гришко АН Украины и децпропарка "Александрия" АН Украины-
Научный руководитель - доктор биологических наук,.
профессор С.И.КУЗНЕЦОВ
Официальные оппоненты.- доктор биологических наук, .
профессор И.И.СЙКУРА .
кандидат биологических наук А.Н.КОЛЕСШЧЕНКО .
Ведущая организация - Украинский аграрный университет
Защита состоится " 11 1993 г. в " часов
ца заседании специализированного совета К 016.44.01 по присуждению ученой степени кандидата биологических наук р Центральном ботаническом саду им. Н.Н.Гришко АН Украины до адресу: 252014, г. Киев, ул. Тимирязевская, I .
' G диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Центрального ботанического сада им. Н.Н.Гришко АН Украины
Автореферат разослан " & п ^f^^ 1993, г.,"
УЧШ1Й СЕКРЕТАРЬ-СПЕЦИАЛ11ЗИPC'BAI1Н0Г0 СОВЕТА
мцдат пхслептст: наук
/А
гу
lui.jwpEimn
Т. -скгдя 2ЮЛГСРВС1Ш ГАЕС'Щ
Г. Актуальность тети 0 свлзн с предогсрацештем отрт'.ц;отельного воздействия «аучио-тяплгоесзого прогресса на округлп-п/ш сред/ необходимо рэгтть задачу создения шсокодекоративдах и высоког)-М'8Ктив1шх в апологическом отпогаеншг зп/льту.г/'И'тппеноясв.' подбора устойчивых в городских условиях видов, обладакярсс Р.ПСО-кими саштарпо-глгпеническкгти и пстетическши сво"'ства»ш.
' Интродукпия пэрспективньк в что?! отнопешш ендов, т'тато-льноз исследование их бкозкологнчесюж оссбенностеГ? с целью подбора ассортимента и внедрения нк в производство - один из эффексттных способов решения нроблет«:, В ото.-,; отношении уе:.:.:с>~ велытк - чрвЗБ;гчаПио ютспссный род, имеящп?. обгмрнЫ! ят>я?л, рашюоиразгпл" по такс они я?» ескому составу, жизненным $ор»чгм, биологическим н докорптивчьш особенностям. В связи с гтш очень актуальным является боташи<о-геогра*ичеек1# и псте^оте-екпй анализ солрепешюго состав-;: редо.
Провод'бншо исследования рядом учених /Липа' Т9Ь9, 1С62,Гго-диенко 1970, Кохно 1931, 1905/ позволили нилвить таксоноттие-ский состав можсевелышков в Лпсостетго Украштн, дать предгор- -тельиую оценку кнокоепоссбностл о"у;ельнчх щтоз в услогпях иг-тродуяции, описать особенности пх тнояьзотыя в зигсиом строительстве. Однако и-? били отмечете »истолтодаения паг.болос богатых коллекция мовгховолытков, особенно дскоратнвнюс Сорм и культагоров. Мазрела необходимость детального иаучечпя лн-тродуцнрогашнк видов с полью определения наиболее перспективных для декоративши насаждении в условиях Лесостепи Укра/пм видов, проапалпвиогтть внутривидовое разнообразие данного рода, вгаштеь наиболее интересные композиции с упастксм мок-у.еволытког,. В ипато.щев т.ооия 1-гспользогяние шякеволытков. ¡агеет ряд недостатков, ведуг-Е' к ухудгг^пш эстетического во-'
рприятия композиций с их участием: неправильный выбор песта посадки, ассортимента, отсутствие систематического ухода, не принимаются во внимание фитонцидные свойства мсжкевельников.
Таким образом, очевидна актуальность проблемы, связанной 'с исследованием перспективных в условиях Лесостепи Украины, обладающих высокими фитонцидными и декоративными качествами видов можжевельника, а также совершенствованием принципов подбора ассортимента -и создания композиций с учетом особенностей .интродуцированных видов.
Цели и задачи исследований. Цель работа состояла в ботани-ко-географическом анализе и исследовании биологических особенностей интродуцированных видов рода можжевельник в связи с использованием их в декоративных насаждениях в условиях Лесостепи Украины с подготовкой 'соответствующих рекомендаций.
В соответствии с этим были поставлены следующие задачи:
I. Изучить систему рода, современные ареалы интродуцированных видов можжевельника, а также историю их интродукции в Лесостепи Украины.
. 2. Провести таксономический анализ насаждений можяевельников в ботанических садах, дендропарках и городском озеленении на видовом и внутривидовом уровнях.
3. Подвести итоги интродукции видов рода можжевельник и выявить наиболее перспективные в условиях лесостепной зоны Украины виды."
4. Изучить содержание, состав и антимикробные свойства эфирных масел из побегов растений можжевельника на видовом и внутривидовом уровнях.
5. Охарактеризовать декоративные свойства интродуцкровашшх видов и культпваров мгаскевелышка, разработать приеш построения композиций с их участием.
,6» Предложить способы размножения и разработать ассортимент рекомендуемых для декоративных насаждений таксонов.
Научная новизна исследований. Впервые в условиях 'Лесостепи У1фаины детально исследовано распространение можжевельника на видовом и внутривидовом уровнях в культуре.- Проведены сравни- • телыгне исследования жизнеспособности; содержания и антиттик-робной активности эфирных масел 16 видов данного рода и 4 ку-льтиваров можжевельника казацкого в состоянии покоя и состоянии роста. Изучен состав эфирных масел растений 16 видов в состоянии покоя. Выявлена наиболее интересная в фармакологическом отношении группа видов для углубленного медицинского ис-следоташш. Проанализировано внутривидовое разнообразие-моете-велькиков в культуре и построен ряды внутривидовой изменчивости для 6 видов. Заработана схема детальной характеристики декоративных свойств растений данного рода. Изучены приемы построения композиций с участием можжевельника.
Практическая ценность работ. В результате наших исследований выявлены наиболее перспективные вида можжевельника для внедрения в зеленое строительство и предложены способы их размножения. Предложены типы композиций с участием иожкевелышкор для использовашш при разработке проектов озеленения населенных пунктов, в т.ч. лечебно-оздоровительных парков. На базе дендропарка "Александрия" АН Украины собрана коллекция высокодекоративных видов и культкваров для создания маточника.
Апробация и внедрение-работы. Основные положения работы доложены на IX Всесоюзном совещании по семеноводству интводу-центов /г. Умань, 1991/, 1У ИолодетноГ' конференции ботаников /г. Санкт-Петербург, 1992/, ученых сойотах и заседаниях отдела 1 дендрологии и парко ведения Центрального ботепда. кн. Н.Н.Григ-ко АН Укоаиш и научно-технических советах отдела -обоггггеггаг
дещфойлоон дендрзпарка "Александрия" А1! Украины.
Результата: исследований внедрены d производственную'деятельность зеленого хозяйства г. Ееяая Церковь, дендоопаока "Алекеандоня" АН Украины. Приложены ? акта внедрения результатов научно-исследовательской работы в производство.
Публикации. Основное' содержание диссертации изложено в 6 печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и рекомендаций производству, списка использованной литературы и приложения. Работа изложена на 160 страницах машинописного текста, включая 19 таблиц, 8 рисунков'и 20 , фотографий. Библиография состоит из 202 наименований, из них 22 на иностранных языках.
Свою глубокую благодарность ш приносим доктору биологических наук Ю.А.Акимову, доктору биологических наук А.С.Бонда-ренко за консультации и методическую помощь.
ГЖЕА I. ТЖСОШЛШСКЛЯ XAPAIСТЕР!ICTHKA, СИСТЕМА И ГЕОГРА&РШСКОЕ РАСИРОСТРЛ! (E1GIE КСЙШЙЛШШОВ
Род исгасевелышк / Juniperua L. / является одним из наиболее молодых, многочисленных по составу /вклккгает 3 подрода и около 70 видов/ в семействе кипарисовых и имеет обширный ареал в Северном полушарии.
Систематикой рода занимались К.Линней /1737/, и.Спач /1Е11/, Г.Энгельман /1870/, /цитируется по М.И.Иснаилову /1070// В.Л.Комаров /1932, 1934/, А.В.Иванова /1946/, В.И.Малеев /1949/, ^.Hehler /1949/, Г.Крюссман /1970/, P.E. Vasek /1966, 1967/, МЛ1.!<сгаилов /7974, 1975/.
Ii снязи с широким географическим распространением данный род отличается многообразием жизненных л.орм. Можевельники представлены поямостволыгоки довольно крупными и небольшими
многоствольными деревьями, настоящими кустарниками различной высоты и стланиками /^жанаева, 1959/. Ареалы видов подряда Oxj~ cedruQ, за исключением J. communis L. и J. sibirica Burgsd., расположены в горных приморских районах и островах Лтла-ггиче-сяого и Тихого океанов. Большинство видов подрода Sabina распространены в районах с резко континентальным климатом - горные системы Азии, Африки, Америки.
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И METODICA ИССЛЕГОВЛНИП
Исследования проводились автором в 1989-1992гг. на базе Центрального ботаничеркого сада им. Н.Н.Гришко АН Украины, ден-дропарка "Александрия" АН Украины, Никитского Государственного ботанического сада, Института микробиологии и вирусологии АН Украины.
Основными объектам! исследований были 16 видов: мо.таевель-ники зеравшанский /J. ssravachanica Кот/, туркестанский / J. turkestanica Кош.-/, чешуйчатый /j. Equamata Lamb./, длиннолистный /j. oblonga Bieb. /, казацкий /j, a »"bina L./ , ложноко-зацкий / J. pseudosabina Fisch, et Mey./, китайский /J. chinen-sis L. /, скальный / J. scopulorurn Sarg./, виргинский /J. Virginians L. /, пслушаровидный / J. aemiglobosa Regal/, даурский / J. davurica Pall./, горизонтальный / J. horizontals Moench. /, вонючий / J. foetidissima Willd./, твердый /J. rigide Sieb, et Zucc. /» западный / J. occidentalis Hook./, лежачий / J. procumbena Sieb./, а такие четыре декоративных ку-льтивара иожсевелышка казацкого. Сбт>ектами исследования де-кооатиБНЫх свойств, таксономического распространения видов данного рода служили насаждения, произрастающие в ботанических садах, дендропапках, скверах и т.д. Лесостепи Украины. Сменка пизнеспоссбности и перспективности растетгий в условиях
цнтродукцин но да шиш визуальных наблюдений проводилась по методике П.И.Лапина, С.В.Сидневой /1973/ с модификацией автора.
Декоративная характеристика ассортимента мокжевелымков и городских насаждениях Лесостепи Украины изучалась по методике И.ВЛТарана и А.М.Агаповой /1981/.
Способность к вегетативному размножению исследовалась по методика 3.Я.Ивановой /1982/. Семенное размножение исследовали
I
по методика В.В.Николаевой /1985/.
, Для сравнительной оценки антимикробных свойств растений было изучено содержание, состав и антимикробные свойства вфир-них масел растений 16 видов можжевельника. исследований использовали материал, взятый из пяти особей, произраставших на освеженных участках Ботанического сада им, акад. А.В.Фоми -на '{невского государственного университета, Центрального ботанического сада им. Н.Н.Грншко АН Украины, дендропарка "Александрия" АН Украины г. Белая Церковь, дендропарка "Софиевка" АН Украины Г'. Умань. Растения характеризуются нормальным приростом, развитой кроной.
. Содержание эфирного масла определяли в охвоенннх однолетних побегах растений в состоянии вегетативного роста / июнь -июль / и прекращения роста / январь - февраль / путем исчерпывающей гидродистилляцпи по методике Ю;А. Акимова / 1976 / на аппаратах циркулляционного типа. Образцы для анализа отбирали из средней части кроны с четырех сторон. Содержание лфирного масла рассчитывали на абсолютно сухую массу растительного сырья.
Состав рфирного масла определяли методом капиллярной газо-. жидкостной хроматографии / прибор Хром - 5, колонка 3,6 х 6 мм, неподвижная г(аза - Карбовакс-'ЗО М в количестве 20 % на инер-тоне /, Детектор - ионпзационно-пламешшй, программирование
.температуры - от 60° до 200°С со скоростью S0 з минуту, F&cxo^ гага' носителя- 30-40 мл/мин.
Идентификацию проводили по параметрам удерживаний композитов с использованием заведомо чистых веществ /метчиков/, смесей известного состава и учетом имеющихся данных о составе -эфирных масел исследоваяяихся видов pacremiii. Расчет содержания компонентов проводили по площадям пиков методом внутренне!! нормализации. По содержанию, составу и антимикробной активности" эфирных масел полнены двухлетние данные.
Антимикробную активность препаратов определяли в Институте микробиологии и вирусологии AII Украины методом серийных разведений /Зелепуха, Починок, Пеграш, 1954/.
3 качестве тестовых использовались представители основных групп микроорганизмов: стафилококк золотистый /Staphylococcus auxeus 209 /, сенная палочка /Bacillus subtilia 3KM-50I /Т/, дроЕ-;еподобшй гриб кандида /Candida albicans 260/РСо/, сине- . гнойная палочка /Fseudomcmas aeruginosa 47/, возбудитель трихофитии /Trichophyton gypsoun К/, килечная палочка / Escherichia сoil 240533/.
"ятеиаткческая обработка результатов опытов проведена t?e-тодами вариационной статистики по Т.в.Лакину /I960/. Вычислялись средние арифметические, а таиае соответствующие им средние ошибки, дисперсия« Достоверность различий определяли по критерию Стыодента.
■ГЛАВА 3. КНТРОДУВДШ лОХОьЕВЕЛЬНШОЗ В ЛЕСОСТЕПИ УКРАИНЫ Интродукционное изучение мо:;-тевельнкков в Лесостепи Угнаны началось в ICII г. в Кроменецком ботаническом саду. Значительный вклад в интродукцию моз-скевельников внесли А.Л.Лыпа
/1939, ГГЛУ П.П.Спкура /197?, Т902/, Н.Л.Кохно /1973/, ПЛ. . Чупркна /1981, 1937/, С.П.Кузчспов /19?Л/.
Наш было детально исследовано современное распространение ыожжевельников на вццовом и внутривидовом уровнях. Дана биоэкологическая характеристика интродуцированшх видов в условиях Лесостепи Украины и оценка перспективности их интродукции.
В результате обследований установлено, что в городских зеленых насаждениях Лесостепи Украины произрастает четыре вида и пять культиваров можжевельника. Преобладающими видами являются моикевельники казацкий и обыкновенный, реже встречаются можжевельник китайский и довольно редко виргинский. Очень широко в городском озеленении используется можжевельник казацкий 'Тамарикс олистннй*. Наибольшее количество таксонов можлевельника отмечено' в парках, скверах, площадях, транспортных тазвязках и улицах городов•Киева /4.вида и 4 культивара/» Львова /3 вида и 2 культивара/, Луцка./4 вида и 3 культивара/ и Белой Церкви /4 вида и 3 культивара/.
Обследования коллекций видов и культиваров можжевельника были проведены нами в Центральном ботаническом саду им. Н.Н. Григако АН Украины, Ботагагоеском саду им. акад. Л.В.Фокина Киевского государственного университета, а также в дендропарках "Александрия" и "Софиевка" АН Украшш. Всего отмечено 22 вида и 57 культиваров восьми видов. Наиболее богатые коллекции находятся на экспозиционных участках "Кониферетум", "Кавказ", "Средняя Азия", "Крым" Центрального ботанического сада гад. Н.Н.Гриико, представленные 18 видами. 14 видов имеется в коллекции Ботанического сада им. акад. Л.В.Фомина Киевского государственного университета, 10 видов собраны в дендропарке "Александрия", 5 - в дендропарке "Софгевка", 4 вид,а - в дендрарии Украинского аграрного университета. Наиболее старыми мокчо считать насаждения можжевельника виргинского в дсгуропарют "Александрия" и "Соулсвка", которым более РО лет. Возраст рр-
.. о _
стеной исшяеводышка казацкого - :-040 лет; в Ботанической саду ИМ. Л.ВЛоМИПа ПрОИЗраСТОВТ ЯКЗС'МГМЯрН, которым болбб 40 лет. Наибольшим количеством культивяров представлены нотклёвелышки китайский /13/, виргинский /10/, а наименьшим скальный - /I/.
Ножаевельники вонючи«*, высокий,, виргинский, западный, скат льнкй, полушароьидный, зеравканокий, твердый в культуре в условиях Интродукции имеют жизненную фор!ту деревьев третье;? величины до 10 м высотой, китайский и длиннолистный - небольших деревьев и кустарников высотой 2-5 м, чеиуЛчатый - кустарттка высотой 1-2 м. Жизненную форы;/ древесных и густсуттпкогнх стлаников имеют моьсхевелыпп'й туркестанский, казацкий, лостгпгдзат'кпй /1,5-2 м высотой/, лежачий, горизонтальный, даурским /0,2-0,5-;/.
Но быстроте роста терминальных побегов ьгакжевслыштт, согласно классификации А. II.Колесникова /1574/, относятся к растениям медленнорастущим /годичный прирост 15-40 см/: капяцкий, летшоказацкий, горизонтальны!"!, виргинский, западный, скальны", полуиаровидный и очень медленно растущим /годшптнй прирост 5— 15 см/: китайский, вонючий, длиннолистный, даурский', твердый, зеравианский, туркестанский, че:су!1чатый и др. Карликовые куль-тивара таких видов, так казанкий, виогннскж", лекачкй, горизонтальный, отнесены нами и сверх медленно растущим /их прирост не превышает нескольких сантиметров в год/.
В естеетвашшх условиях растения среднеазиатских видов мояиевелымка живут более 2С00 лет Д^ухамедега, Сартбаов, 1981/. В культуре в условиях интродукции зарекомендовали себя как весьма долговечные мов&юпелыпиги обыкновенши), штогин-ский /около 100 и более лет/ н казацкий /5С-В0 лет/.
Чрезвычайно вл.";ным ^актором для развития и оптимального поста молкевельников является свет, в частности, интенсивное^ освещения. Практически все исслодоврннке В'/'^ы являптс снето-
любивыми. Только некоторые из них относятся к относительно теневыносливым, хотя лучше они все же произрастают на освещенных участках / J, cosœunis Ъ,, J. chiaonsis L. /.
В результате наших наблюдений установлено, что наиболее зимостойкими из исследованных видов оказались можжевельники даурский, горизонтальный, ложоказацкий, казацкий. К наименее
зимостойким видам в условиях Лесостепи Украины относятся можке-
¡
вельники зеравшанский, китайский.
По отношению к влаге Т.И.Славкиной /1961/; С.Я.Соколовым, 0_.А.Связевой, В.А.Нубли /1577/ мояневельники разделены на ксерофиты / J. ccopulorum Sarg., J. seravschanica Kom., J. oblonga Bleb,, J. turkeatanica Kom., J. rigide Sieb, et Zuce., J., da-vurica Pall. /, ксеромезофиты / J. eabina L., J. pseudosabina Flech. et May., J. vlrginlana L., J. Xoetidissitna Willd., J. Occidents lis Hook., J. squamata Lamb. / и мезоксерофиты / J. chi-nensis I/., J. horiaontalia Moench., J, procuabens Sieb., J. se-? miglobosa Hegel /.
На основании визуальных наблюдений нами дана комплексная ■ числовая оценка жизнеспособности и перспективности интродукции можг.евельникоЕ в условиях Лесостепи Украины. По сумме показателей жизнеспособности интродуцированные виды разделены на две группы: I вполне перспективные, П - достаточно перспективные. К достаточно перспективным нами отнесены моязкевельники китайский, твердый и чешуйчатый, а к вполне перспективным -можжевельники скальный,- виргинский, западный, горизонтальный, ' казацкий, ложноказацкий, полушаровидный, лежачий, длиннолист-• ный, даурский, туркестанский, вонючий, зеравшанский.
-Ii-
ГЛАРА 4. СС/ШРЗАШБ, СОСТАВ И АЧЖШКРОГШ АКТИВНОСТЬ ¡ШИК МАСЕЛ 1ШДОВШШШ В УСЛОВИЯХ ' ЛЕСОСТЕПИ УКРАИНЫ Фитонцидная активность растений рода машевельник в значительной степени обусловлена наличием в охвоенных побегах рфир- -ных масел, обладающие обширным спектром биологической активности. Изучению яфиромасличних свойств но^овелышкев уделяли шикамио М.И.Горяев /1962, 1966/, М.О.Каррыев /1971, 1973/, Ю.А.Акимов /1576, 1903, 1985/, O.A.Головко и др. /1982/, Л.Д.Юрчак /1988/.
flai.ni была исследована видовая и внутривидовая /для могсте-вельника казацкого/ специфичность итого признака, выявлены наиболее перспективные высокомасличные таксона. Для определения таксономических различий в содержании ^ирного масла экземпляры пазличнмх видов можжевельника были подобраны таким образом, чтобы максимально устранить влияние на ваоиабельноегь ^того показателя таких факторов, как ¡экологические условия произраста--ния, возраст и вегетационное состояние растения. Для анализов отбирались однолетние охвоенные побеги растений, находяцихся в состоянии покоя. Результаты исследований представлены в таблице I. Все изученные виды были разделены на две группы. В первую группу были включены виды, растения которых содержат низкое количество офирного масла з побегах /меньше 1,5 fV и т.гаот игловидное строение листьев: ножкевальники чеоуЧчатнй, твердый, длиннолистный н лежачий. Оги виды относоны Г.Крюссманом /1986/ к цодроду Qxycedrua,
Во вторую группу были включены виды, в побегах растений которых содержится псвшшноп количество эфирного масла /более 1,5 <!/: иозжеевельиики китайский, казацкий, скальный, зеравшан-ciOTii, туркестанский, полушаровидный, горизонтальный, внрпш-
Таблица I
Содержание офнры« насел в однолетних охвоенных побегах мо,\гкевблышков, So. /средние данные за I990-I99I гг./
Наименование видов
зСостояние покоя : Состояние роста
: x +¿ |X : x -j : i~x
J. ßcopulorun Sarg. ; 4,9 + 0,2 3,5 + 0,2
3. sabina L. 4,1 + 0,2 1,7 0,2
J. chinensis L. '4,1 + 0,2 2,6 ± 0,2
J. seravschanica Кои. 3,6 + 0,4 2,4 0,3
J. turicestanlca Кои. 3,5 + 0,2 2,3 + 0,2
J. davorica Fall. 3,6 ± 0,2 2,5 ± 0,1
J. horizontalie Moench, ¡ 3,5 ± 0,1 2,6 ± 0,2
J. semiglobOBa Iiegel 3,0 + 0,2 2,1 0,1
J. poeudosabina Piaoh. 2,9 ± 0,2 1,6 + 0,1
J. occidentalis Hook. 2,5 + 0,1 1,7 ± D,2
J. virginlana Ь. 2,2 + 0,2 1,5 £ 0,1
J. foetidisaina Willd. 1,6 + 0,1 0,9 + 0,1
J. procußbens Sieb, 1,3 0,1 0,7 + 0,1
J. souafflate Lamb, 3,1 4 0,1 0,7 ± 0,1
J. rigida Sieb, öt Zucc. 1,1 + 0,1 . 0,8 ± 0,1
J. oblonga Hieb. 0,6 + 0,1 0,3 + 0,0
Примечание: х - средняя арифметическая, 21 х - среднее отклонение
скип, логноказацкий, западный, даурский, вонючий. Все исследоч
ванные вида, состоящие во второй группе, откосятся к подроду •
Sabina и имеют чешуевидные листья. Наиболее высокое содерта-
нг.е' nrf'ирного масла характерно для побегов растений можжевель-
кинов стального /4,9 'Л/, казапкого /4,1 ?5/.
Анализ результатов исследований и литературных данных по содер--кашпо масла в растениях 9 видев, не вошединх в объекты наших исследований, позволяет высказать поедполокение о том, что для содержания эфирных масел характерна подродовая специфичность.
Содержание яфирных масел в растениях культиваров ■ J. sabina 'Hornibrookii» и J. sabina 'Variegata' , у которых преобладают че'луевидные листья, в 2-3 раза больше по сравнению с атим показателем для растений'.!. sabina 'Scandia' и J. sabina ' Та-mariscifolia' , у которых преобладают игловидные листья. Об этом свидетельствуют данные таблицы 2.
Таблица 2
Содержание эфирных масел в однолетних охвоенных побегах . культиваров можжевельника казацкого / J, sabina L. /, Sí
/средние данные за 1990-1991 гг./
Название культиваров |Состояни| покоя:Сос|ояние роста
1. J. sabina 'Scandia' 1,7 + 0,1 1,4 + 0,0
2. J. sabina »Paaariscifolia» 2,1 + 0,1 1,5-+ 0,1
3. J. sabina 'Variegata' . 3,8+0,2 '3,0+ 0,2 .4.' J, sabina »Hornibrookii» 4,8 + 0,2 3,4 + 0,2
Установлено статистически достоверное снижение содержания эфирного масла в побегах растений в состоянии роста в сравнении с состоянием покоя.
Нами были проведены сравнительные исследования качественного и количественного состава фракции моно- и бициклических монотерпеновых углеводородов эфирных масел из охвоенных' поборов растений 16 видов'можжевельника в состоянии покоя. Было идентифицировано II пиков и определено содержание веществ, которые им соответствуют. Установлено наличие компонентов отно-
сительно слабо варьирующих /^¿-терпинен, yö-фелландрен, ^~тер? гашен, терпинолен/ и сильно варьирущих /gC-тптен, лимонен, сабинен/. На основании сравнительного анализа содержания сильно варьирующих компонентов все исследуеше вида были разделены на три группы. В первую группу вогчли виды, для состава наела, которых характерно высокое содержание ¿¿-пинена /43-63 Й/ и низкое содержание сабинена /3-5 л/: зеравпанский, туркестанский, длиннолистный, твердый. Во вторую группу включены вида со средним содержанием в масле -ппнена /11-52,5 "'/ и высоким содержанием сабинена /14,9-38,1 %/: вонючий, даурский, лежачий, чешуйчатый. В третью группу вонли виды, для рфирного масла которых характерно низкое содержание Л -пнненз /1-5 ?'/, высокое froдержание сабинена /10,3-50,5 iV: полутнаро видный, скальный, казацкий, лоичоказацкий, виргинский, китайский, западный, горизонтальный. На фракции летучих монотерпенов углеводородов приходится от 30 до СО 5' общего содержания эфирного масла в охвоенннх побегах исследованных видов мохтевельника.
Нами были такие проведены сравнительные исследования антимикробной активности эфирных масел исследуемых видов можжевельника. Установлено, что препараты эфирных масел не обладали цидным и ' ■ статическим действием в концентрации до 400 мкг/мл по отношению к представителям грамотринательных бактерий Pseudomonas aeruginosa 47, Escherichia coli 240553, : a
также к представителю дрожнеподобных грибов Candida albicans 260/886 . По отношению к представителям грамполояительных ■ бактерий ' Staphylococcus aureus 209 'И Bacillus subtilis В1Ш -501/Т/, а также к представителю патогенных грибов Trichophyton gypseum К препараты эфирных масел проявляют активность. Выявлены виды с одинаковой или близкой антимикробной активностью эфирных масел. Наиболее активными по отношению к •
Стафилококку золотистому оказались препараты эфирных масел из побегов можяевельников туркестанского, зеравианского, полутаро-видного, казацкого, китайского, лояноказацкого, чешуйчатого и длиннолистного. Минимальные бактериостатические концентрации для этих видов составили 25-50 мкг/мл, а бактерицидные 100200 мкг/мл. Максимальная активность характерна для препаратов эфирных масел среднеазиатских видов: туркестанского, зеравшан-ского, полушаровидного. К группе со средней активностью относятся 4 североамериканские и один восточно-азиатский вид: мо::охе-вельшши скальный, западный, виргинский, горизонтальный и даурский. Минимальные бактерицидные концентрации препаратов эфирных масел для этих видов составили 100 Мкг/мл,.а бактериостатические -400 мкг/мл. Наиболее слабым действием по отношению к стафилококку золотистому отличаются эфирные масла молжевельников вонючего, твердого и леначего. Минимальные бактериостатические концентрации для препаратов масел из растений данных видов составили 200-400 мкг/мл, а минимальные бактерицидные концентрации - 400 и более 400 мкг/мл. Для мозкжевельников вонючего и твердого бактерицидные концентрации установить не удалось, так как они превышают максимально избранную.
Активность, проявленная по отношению к сенной палочке, близка к активности, проявленной по отношению к стафилококку золотистому. Не обнаружено различий в пределах точности метода в активности препаратов эфирных масел вышеназванных культиваров можжевельника казацкого, произрастающих в Центральном ботаническом саду им. Н.Н.Гришко, различий в активности препаратов гЛто-ных масел растений мо;е;:евольников полугааровидного, казацкого, китайского, произрастающих в Центральном ботаническом саду им. H.H. Гршлко, Ботаническом елду им. акад. А.ГЗДюмкна и денд-ропарке "Александрия" АН Укряшаг. Л пределах точности пкепери-
мента не обнаружены различия в активности зимних и летних образцов эфирных масел. По отношению к Trichophyton gypseua К препараты эфирных масел можкевельников проявляют более низкую активность в сравнении с указанными выше бактериями. Наиболее высокая активность характерна для среднеазиатских видов: туркестанского, зеравтнского, полутаровпдного; североамеоиканских: скального, виргинского, западного, горизонтального, а также для длиннолистного. Минимальная фунгистатическая концентрация эфирных масел составляет 100 мкг/мл, а фунгицидная - 200 мкг/мл. Более низкая активность характерна для восточно-азиатских видов; чешуйчатого^ китайского, даурского, твердого, леначего, а также для мо;йсевельников казацкого, ложноказацкого и вонючего. Мшш-мальная'фунгистатическая коннентрация составляет 200 мкг/мл, а Фунгицидная - 400 мкг/мл.
ГЛАВА 5. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ II ПЕРСПЕКТИВЫ ИСЛ0ЛЬЗС'ЕЛШ1Я МСШЕВЕЯЫИКОВ В ДЕКОРАТИВНОМ САДОВОДСТВЕ Для мо/жевельников характерно богатое внутривидовое разнообразие. В результате анализа литературных донных / Den Ouden, Boob, 1965; Крюссман, 1971, 1979/ ш установили, что в настоящее время описано более 340 форм и культиваров.
Нами предложена схема детальной характеристики декоративных свойств видов, форм и культиваров мо.чзхевельников по следующим признакам: 'пол растения, величина и форма кроны, степень плотности и характер поверхности кроны, динамика роста, форма, размеры и окраска листьев с учетом возрастных и сезонных изменений; форма, окраска, и продолжительность созревания шишкоягод, окраска коры. %ибольшм количеством форм и культиваров отличается могсхевельники китайский, обыкновенный, виргинский, скальный, горизонтальнш;, казацкий.
Таблица 3
■Внутривидовая изменчивость мсжкевельняков
Наименование Название вида
признаков , китан- виргич-: скаль- :горязсН' -! казац- гобнкно-
; с кий : с кий гнкй : талышй кий :веяний
I ; 3 • л ; ч : ■ 5 " : б 7
г о р м а крон н •
1Санделяброзидная - - - I
Газообразная I - - - "Г 1
Кеглевидная 7 13 16 - 2 б
Котгаеояая , • 4 2 - - -
Плакучая I 3 I - - о
Асимметричная 3 I - - - -
Перистая 5 о - I I 1
Распростертая 10 . 3 4 7 - 5
Шаровидная 3 3 I - - -
Подушковидная , - - - - 2 2 -
Плетевидная - - - б - -
Иокрововидная г - Т •3 I I
Карликовая о 5 з 6 3 ГЗ
Стелющаяся 4 - I 3 - 3
П Л 0 т н о с т ь К Р 0 н ы
Ймлая I 3 3 - - -
Компактная 22 10 10 10 я 13
Ф о п м а лист ъ е в
Чешуевидная 21 п ло б Р -
Игловидная 10 л о Л г.р
Чешуевидная и игло-
видная о ( о ' I Т 2 -
продолжение таблицы 3
I 1 2 : 3 : 4 : • 5 : ' 6 : 7
Окра ска .лис т ь е в
Нелтая I - - - - 2
Келто-зеленая 7 6 - - 2 5
Бело-зеленая - - - I - -
Светло-зеленая 4 . 3 - I 3 3
Зеленая 9 . 3 2 6 2 3
Темно-зеленая 4 4 5 I ' 3 I
Голубовато-зеленая II 9 3 7 2 8
Голубоватая - - I 2 2 -
Голубая<. I I 3 I I
Серо-голубая ■ 5 4 13 4 4 -
Серебристо-серая 2 I 2 2 - -
Серо-зеленая 6 2 4 5 I 7
Бело-голубая - - 2 - - -
Шелто-пестрая I I - I I -
Беловато-пестр ай I 2 - - - -
Беловато-желто-пестрая - I - - - -
Золотисто-желто-пестрая I ■ I - - - -
Голубовато-бело-пестрая 3 I - I ■ - -
С о в м е щ е н н ы е при з н а к и
Колонновидная сизая I I - - - -
Шаровидная пепельная I - - - - -
Пфитцера золотистая I - - - -
Пфитцера сизая I - - - - -
Пирамидальная сизая 2 I - - - -
Пирамидальная зеленая - I - - -
Асимметричная пестрая I - - - - -
фкоотание таблицы 3
Кипарисолистная сизая Тамариксолистная голубая Плакучая зеленая Перистая золотистая Перистая золотисто-пестрая Перистая бело-пестрая Стелющаяся зеленая Нфитцера компактная Низкая компактная Плакучая низкая
: Ь : б :
I
Примечание: числами в таблице указано количество форм
и культиваров по видам Мы проанализировали декоративные свойства 276 форм и культиваров данных видов и обнаружили, что наиболее вариабельными признаками для можжевельников являются размер и форма кроны, окраска листьев. Установлено также наличие у форм и культиваров совмещенных признаков по форме кроны и окраске листьев, величине и степени плотности крот!. Но форме кроны наш было выявлено 15 признаков, по плотности кроны - 2, по окраске листьев - 10, по форме листьев - 3 и построены ряда внутривидовой изменчивости 6 видов можжевельника по этим признакам /табл. 3/. У мок.'овельников редко встречаются канде-лябровидная, вазообразная, асимметричная, подушковидная форма кроны, желтая, бело-зеленая, бело-голубая, пестрая окраска листьев, а также совмещенные признаки.
Многообразие декоративных свойств мокневелышков дает возможность широко использовать их в зеленом строительстве.'
Матаевельникн используются при создании парков ландшафтного типа: в составе массивов хвойных, простых, слолшых и смешанных групп, небольших живописных аллей. В городских и парковых насаждениях, незначительных по площади, целесообразно использовать можкевельники в составе групп. Группы могут быть одновидовые, смешанные и сложные. Основные функции групп - создание кулис, оформление мест массового отдыха, входов в парв. В парках регулярного типа можжевельники могут использоваться в виде больших и малых групп, солитеров, при создании аллей.Низкорослые виды и иультиварц применяются для создания композиций в альпийских садах. Они хорошо сочетаются с различными почвопокровными видами: седумами, гвоздиками, ясколками, флоксами и используются для микроландшафтных композиций, украшающих здания общественных центров, музеев. Культивары с плакучей формой кроны можно применить для оформления мемориальных комплексов, памятников. Стелющиеся и покрововидные культивары используются как заменители газона, а плетевидные - украшают каменистые стенки вдоль доро;;сек и аллей, придавая яивописность искусственному ландшафту и приближая его к природному. Замечательное впечатление производят насаждения столющихся мохяевельников на склонах, одновременно украшая их и укрепляя; у берегов озер, возле водопадов и фонтанов. Окраска "цветных" культиваров молзгсе-велышка часто богаче, чем у цветочных растений, и дольше сог-ргняется в ландшафте.
Нами были проведены сравнительные исследования по способности к укоренению 15 видов и II культиваров мо;:жевелышка. Наиболее перспективными для размножения путем черенкования молно считать мопчевельники китайский, казацкий, горизонтальный, обыкновенный и их культивары, а такке даурским, ло;кнока-зацкий , ле:::ачий. Для мокжевельников вонючего, скального, ко-
- oi -
лючего, cepaBnsiHGiioro, твердого размножение черенками из многолетних побегов не дало положителышх результатов, Для черенкования зтих видов следует приметить стимуляторы роста,'
. «В ПВО Л
1, Установлено, что в ботанических садах и дендропарках лесостепной зоны Украины произрастает 22 вида и 57 культиваров можжевельника. Наибольшее внутривидовое разнообразие отмечено для мочиевелытка китайского и виргинского. Среди интродуиен-тов наиболее многочисленны азиатские вида, а в систематическом отношении - виды подрода Sabina.
2. Видовое и внутривидовое разнообразие рода могжевельник
в городских насаждениях Лесостепи Украины представлено крайне ограниченно: 4 вида и 5 культиваров. Наибольшее количество таксонов сосредоточено в городских насаждениях Западной и Правобережной Лесостепи Украины.
'3. Интенсивная интродукция видов рода можжевельник относится к 40-70 годам XX столетия. Большинство видов интродуцировацо в лесостепную зону Украины из районов естественного произрастания семенами или саженцами. • '
4. Установлено, что к достаточно перспективным интродуцентам отнесет! можжевельникп китайский; твердый, чешуйчатый, к вполне перспективным - можжевельшки скальный, виргинский, западный, горизонтальный, казацкий, ложноказацкий, полушаровидный, лежачий, длиннолистный, даурский, туркестанский, вонючий, зеравшанский. Наибольшее значение как источники интродукции можжевельииков' в лесостепнутэ зону Украины представляют области Скалистых гор, Ирано-Туранская, Восточно-Азиатскгя и Циркумбореальная. •■ • • -
5. Содержание тТир'Яог масел в однолетних охвооглпгх порогах
растений можжевельника варьирувт от 0,3 до 4,9 9' в зависимости ■ от таксона и фенологической фазы, в которой находится растение. Виды подрода Sabina характеризуются более высоким содержанием масла и чешуевидным строением листьев, а виды,-подрода OxycecLruB имеют игловидные листья и характеризуются низким содержанием эфирных масел. Выявлено статистически досто- • верное снижение содертания ¡эфирного масла в состоянии роста в сравнении с состоянием покоя.
6. Препараты эфирных масел из растений исследованных видов можжевельника оказывают статическое и цидное действие на представителей грампололШтельных бактерий Staphylococcus aureus 209 tfBacillus subtilia BKM-50I /Т/, а такие на представителя грибов Trichophyton gypseum К. Минимальные бактерицидные концентрации варьируют от IC0 мкг/мл до 4СО мкг/мл и более 400 мкг/мл, а фунгицидные - от 200 до 400 мкг/мл. Наиболее высокая антимикробная активность характерна для эфирных масел среднеазиатских видов / J. turkestanica Кот., J. seravschani-са Кот., J. semiglobosa Kegel /.
7. По составу монотерпенов эфирных масел исследованные виды можжевельника делятся на три группы: 1-е высоким содержанием J- -пилена и низким сабинена; 2 - средним содержанием еС-т-нена и высоким содержанием сабинена; 3 - низким содержанием
' U-пинет и высоким содержанием сабинена. На фракции летучих монотерпенов углеводородов приходится от 30 до 80 % от обшего содержания эфирного масла в охвоенных побегах мотасевельников в условиях интродукции.
8. Гкстения рода можжевельник отличаются большим разнообразием по ряду качественных признаков: форме и плотности кроны, форме и окраске листьев, окраске шишкоягод. Многочисленность декоративных свойств можкевельников обусловлена их природным-разнообразием и селекцией. Наибольшее количество культиваров
отмечено для видов можжевельника, имеющих обширные ареалы с разнообразными климатическим! условиями.
9. Рады внутривидовой изменчивости свидетельствуют о большом генетическом потенциале доследованных видов можжевельника и могут служить теоретической основой для предсказания существования новых форм и культиваров.
10. Наибольшей способностью к придаточному корнеобразовашю отличаются виды, для растений которых характерна стланиковая жизненная форма: можяевельники казацкий, горизонтальный, даурский, лежачий и их культивары.
11. На основании анализа биологических и декоративных свойств исследованных видов наиболее перспективными для садово-паркового строительства ш считаем мохпсевельниют: казацкий, ложно-казацкий, скальный, западный, виргинский, горизонтальный, по-лугааровидный, туркестанский.
шадащщга производству
1. Наиболее перспективные для садово-паркового строительства виды рекомендуются в качестве ведущего ассортимента."Ассортимент должен иметь целевое назначение.
2. Для создания высокодекоративных насаждений из растений можжевельника необходимо высаживать их на освещенных участках. Нельзя допускать загущениости в зтих насаждениях.
3. Наиболее перспективными для вегетативного размножения являются молгаевельники казацкий, горизонтальный, даурский, лежачий, локноказацкий, чешуйчатой, китайский и их культивары. Такие виды, как можжевелышки твердый, скальный, вонючий, зе-равшанский эффективнее размножать семешпм способом.
4. Типичные растения можжевельников наиболее целесообразно использовать в составе групп при создании композиций ландшафтного стиля, а культивары симметричной формы - при создании композиций регулярного стиля. Карликовые культивапы являются
перспективными для внутреннего озеленения.
5. Для формирования композиций рекомендуются сочетания кол:--жевельников с хвойными, относящтпгся к физиономической группе "туевых", а такке с цветочный! почвопокровными растениями.
6. Можевельники рекомендуются как склоноукрегошюшие is почвозащитные растения.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ '
1. Козак Л.А. Коллекции мокжевельников в ботанических садах и парках Правобережной Лесостепи Украины //Бюллетень ботанического, сада "Белые ночи". - Сочи, 1991. - (3. 47.
2. Козак Л.А., Кузнецов С.И. К вопросу о проращивании семян и выращивании сеянцев хвойных //Тезисы докладов IX Всесоюз- . ного совещания по семеноведению интродуцентов. - Умань, 1991.
- С. 79.
3. Козак Л.А. Антимикробные свойства эфирных масел растений рода можжевельник //Тезисы докладов Третьей республиканской конференции по медицинской ботанике. - Киев, 1992. - С. 74.
4. Козак Л.А., Кузнецов С.К., Пушкарь В.В. Интродукция мокжевельников в Лесостепи Украины //Интродукция и акклиматизация растений, 1993. - Вып. 17. - С. 23-Г.5.
5. Козак Л.А. Декоративные формы можкевелыгаков для садово-парковых композиций. - В печати.
6. Козак Л.А.' Жирные масла могаевелшиков и их свойства.
- В печати.
Заказ 663 Thd.IOO экз.1993 г.Укоспевдонтажпроект
- Козак, Людмила Андреевна
- кандидата биологических наук
- Киев, 1993
- ВАК 03.00.05
- Эколого-географическая изменчивость можжевельника обыкновенного (Juniperus communis L.) в лесах Архангельской области
- Морфолого-анатомические и кариологические особенности можжевельника обыкновенного (Juniperus communis L.) в гидроморфных и суходольных условиях произрастания
- Структура и фотосинтез хвои видов p. Juniperus на Северо-Востоке европейской части России
- Изменчивость и морфоструктура природных популяций можжевельника сибирского
- Эфирные масла дальневосточных видов рода Juniperus L.