Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Корневая система травянистых интродуцентов в условиях предгорий Заилийского Алатау

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Корневая система травянистых интродуцентов в условиях предгорий Заилийского Алатау"

А1ВДЕШЩ НШ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

ИНСТИТУТ' БОТАНИКИ

На правах рукописи

ИСАЕВА ЕЕКЗЛДА КАСШОВНА

УДК 681.143:592.6-9(574)

КОРНЕВАЯ СИСТЕМА ТРАВЯНИСТЫХ ИНТРОДУЦЕНТОВ В* УСЛОВИЯХ ПРЕДГОРИЙ ЗАШШЙСКОГО АЛАТАУ ( 03.00.05 - ботаника )

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Алма-Ата - 1992

■Работа выполнена <в отделе цветоводства Главного

с07онич8ск0г0 cg Да ЛКаД£1«Я*1 Паук .poсц^йлякя ksoaxctcui

Научный руководитель - академик Академии наук

.'.в с ну и лики Казахстан

И. О .Б/аПУЛШ

4 Офщизл^иис оппонента:

Кггл-глпгь.л«...^ TP Т.т Г) Л Г IT. "Л t) Г'!-* Л ГГ

^<_/*<. л, v^/ чи ^АИМЛ. t»ajf IA. - AJ • WXJUiliVJJ

2Сси1Дг1ДйХ иИСЛОх «iiöCiwiX Нс»Ул — C.l .1шиш UÜ/i

Веющая организация - Ботанический сад Академии наук Республики Кыргызстан.

Зр.П'ИТЭ. СОСТОИТСЯ

"21

." 1993Г. " ча-

сов на заседании специализированного Совета KOOS. 10.02' при институте ботаники АН Республики Казахстан.. Адрес: 480I0C г'.Алма->Ата-100,ул.Кирова 103.

С диссертацией тЛожно ■ознакомиться Ъ 'библиотеке мнетит^ Автореферат разослан' "Щ_"^РЩ^Р-Ь 1992г..

. Ученый секретарь специализированного Совета кандидат биологических наук

■ИЕВ

СНбЛ/^ТКГ;* 0Щ1АЯ Х^йСетСЖбС^АЮШ

Актуальность теш.Корневая система травянистых растений чрезвычайно разнообразна,имеет сложную структуру,состоит из весьма разнородных корней и подземных вегетативных органов.В 'новых условиях под воздействие комплекса экологических факторов попадает наравнЕ с надземной частью и подземная, часть, выполняющая многогранную роль в жизни травянистых растений.Однако, сведений о характере изменений происходящих в морфоструктуре корневой системы растений в интродукционных работах часто отсут- , ствуют.У многолетних травянистых растений,в первую очередь,приспособительные признаки в новых условиях отражаются в морфострук-туре корневой системы,так как,многолетними являются именно их подземные органы.Следовательно,необходимость изучения .биоморфологии' корневой системы травянистых многолетников в условиях культуры обуславливается тем,что приспособительные признаки в новых условиях дает возможность, определения диапозона экологической. . пластичности вида,помогает установить пути адаптации,что в конечном итоге/позволяет лучше использовать изученные растения.в. пракукческих целях. - • -,'..". .. '' "■;.:.•;' - , \ ■ ' Таким-образом,изучение биоморфологии корневой системы'тра-

; вяниотых:растений .в новых условиях.является -важным- вопросом поэ~ . ■ ,нания экспериментальной ботанику.В: этой связи особа заслуживает ■": '; внимание;.коллекция, травянистые растений. Главного ботанического '< ■:. сада* АН -Республики;Казахстан5,- среди;адтсрых. много-.красиасцвегущ«', ; ■ , ■, их!декоративныхвидов, -и- видов -обладающих. другими■:ценными.«свойствам ми для народного хозяйства. г (

' - Цель, и• задачи', ИсследованиеЩельв рабатц:АвдЛось'-явдвленкз"',

<

•{ биоморфодогических особенностей.коркзвой-,окст?,м1.1 травянистых

• •^»•.растений:» условиях ку льтурн.котораяг.-вялючает.;следующее?§ораир'эч

-

'..»• ваши•'.подземной ;1тс^и;установлзни0' индиви^алькыхфазлич^'л-.н-,;. м-!

итроеншц определение глубины проникновения.корневой системы , интенсивности и степени ветвления; выяснение амплитуды экологической пластичности корневой системы; выявление Характера вегетативного размножения и возобновления..

Научная новизна работы.Научная новизна результатов исследо- • вакия заключается в том, что впервые получены данные по морфоструктуре подземной сферы 80 видов травянистых растений в условиях предгорий Заилийского Алатау. На основе разнообразия органов подземной части,с учетом корней,проведена типизация корневой системы травянистых видов. Установлена глубина проникновения корневой системы в условиях культуры. Получено ботаническое описание корьевой системы изученных видов. На основании биоморфологических особенностей строения корневой системы травянистых растений выявлена их способность к вегетативному размножению и возобновлению. Определен диапозон экологической пластичности корневой системы туг.нянистых растений.

Практическая и теоретическая ценность работы. Из числа изученных травянистых многолетников, на основе особенностей развития подземной части, выделены вида с высоким коэффициентом размножения для использования в ландшафтных грушах длительного цветения.Внед-реиные в озеленения декоративно-цветочные многолетники экономичны, так. как, естественное разрастание корневищ-позволяет получать от них дополнительный посадочный материал.Разработана и опубликована "Методичка по созданию ландшафтных цветников из шоголетников в Алма-Ате"(в соавторстве).Полученные данные по биоыорфологни подземной части травянистых растений могут быть использованы для создания единой морфогенетической классификации корневой системы травяниста растений;для полной ботанической характеристики зядо»;л рч^оре наиболее эконогдаащх способов размножения; в прсв^и-ч: спсцкухмов г.г -■цзсл(.1'ии и экоугогии растений.

Апробация работа.Основные результаты диссертационной работы докладывались на производственных заседаниях отдела флоры и цветоводства ГБС Ail Республики Казахстан, на республиканских конференциях -"Проблемы рационального использовения лекарственно-технических растений Казахстана"(Алма-Ата,1983),"Научные основы декоративного садоводства"(Шевченко,1983).

Диссертационная работа рассмотрена и рекомендована к сащите на расширенном заседании отдела цветоводства Главного ботанического сада АН Республики Казахстан.

Автор диссертации нршшл участие в показе достижений ГБС АН Республики Казахстан на ВДНХ OTP и на ДЦНХКазССР, награжден бронзевой медалью ВДНХ СССР,дипломами ДЦНХКазССР..

, ' Публикации.По теме диссертации опубликовано 10 научных работ»

Структура и объем работы .Диссертационная работа состоит из введения,пяти глав и выводов, изложена на 137 страницах машинописного текста,иллюстрирована 5 таблицами,38 рисунками»Список литературы включает 148 названий,из них 9 на иностранных языках.

глава i.. обзор жшратуры '

В главе I- приводится обзор ризологических работ. Отмечено, что экологический подход; при изучений корневой системы травянис-, тых растений начатые с первых ризологичвеких работ до сих пор ярляется вопросом'первостепенной важности. .

В республике Казахстан изучение корневой системы растений связано с;именем академика И.О.Байтулина. .

; Приводятся работы,где освещены морфологические характеристики подземной сферы многолетних травянистых растений (Се ре брякаВ), 1952,1962,1264; Зозулш^ЭЁЭ; Борисова,1961; Зедорсв и др. I96?J,

1962), а также вопросы классификации корневых систем и жизненных форм(Высоцкий,1915; Казакевич,1922,Лавренко,1935; Вильяме,1922; Сохадзе,1951; Горшкова,1954;Борисова,1961;Котт,1961;Любарский, 1961; Голубе в,1962;Серебряков,1964;Шадыт,1968;Байтулин,1976,1979). У некоторых авторов классификация корневых систем составлена по признаку глубины проникновения корней ( Оаппоп ,1911;1,1одестов, 1932;Ротмистров,1939{Свешникова,19Е2;Бейдеман,1953;Голубев,1962; / Байтулин,1976).

Изучению специфики подземной сферы травянистых растений в условиях культуры посвящены работы ряда авторов (Ахвердов,1955; . Капинос,1965;Худайбергенов,1965;Родионенко,1961;Беспаев,19б6;Бо-родин,1966;Сикура,1975; Малдыбекова,1983;Каменецкая,1983; Малютин, 1984; Моисеева,1984).

Литературный анализ позволяет сделать вывод о недостаточной изученности корневой системы травянистых растений так как такие вагице вопросы,' как создание универсальной классификации, степень экологической пластичности, а такие цути развития жизненных форм, до сих пор остаются не'в полной мере решенными.

ГЛАВА 2 .УСЛОВИЯ И'МЕТОДИКА ¡ШЕЗДОМВЙ

Алма-Атинский ботанический сад АН Республики Казахстан нахо-. дМтся предгорной равнине степной.зоны Заилийского Алатау б пределах 43°13 северной широты и 76е55 восточной долготы, на высоте над уровнем моря от 825 до 850 м. :

Многолетние нормы климатических-показателей свидетельствует, о континентальности климата г.Алма-Аты.Среднемесячная температура воздуха в Алма-Ате в июле максимальная (23,3°) и минимальная в январе ( -7,4°). Среднегодовая относительная влажность воздуха 60р. Низкая - в июле(45%), самая низкая в августе(44&),высокая в декаб-рофеврале(?4>5. Общее количество выпадающих осадков 629 мм.Боль-

шая часть осадков .приходится на весенние месяцы, когда в почве еще достаточно влаги.Летний период характеризуется относительно высокими температурами и недостаточным количеством выпадающих атмосферных осадков. Наличие продолжительного периода без дождей создают крайне неблагоприятные условия для развития многих - видов травянистых многолетников и приводит к необходимости полива щгтем искусственного орошения. Снекный покров в Алма-Ате появляется в третьей декаде ноября и постепенно увеличивается. ' Процесс снегонакопления в основном происходит в декабре и достигает максимума величины в январе.

Почвы Алма-Атинского ботанического сада АН, РК темнокаштан-овые.Основными почвообразующими породами является аллювиально-пролювиальные отложения на конусах выноса горных речек»близко подстилаемые валунно-галечниковьши отложниями (1-1, 5м). Почва обладает высокой водопроницаемостью - сильный полив приБодит к тому,что вместе с водой вымывается значительная часть питательных элементов. Почвы вЩелЪчешшё.ГУмусовый"горизонт маломощный.

В целом климатические и почвенные, условия ГБС АН РК вполне пригодны для интродукции травянистых.растений.

Изучение подземных частей растений проводилось траншейным , - методом.с .отмывкой корней-из.почвы струей, воды'из гидропульта в\ ■ ■ 3-5 товт'орноса'их (Тарановская,1957;Шалыт,Г960¡Байтулик, 1576).!,1ор~ .■•л'. ;;.фологические характеристики-., систем подземной :сферв даны по, И.О.: Байтулшу (198?).. При" типизации''и >. классификации,.использовалась'■,,• . '•■' • классификация В.Н.Годубева(19оЕ). •. • '. : ■.'-'.' I-' : ' , Оценку вегетативного разшо;нзния, проводили,по,'системе ком-.

'',: :плексной; оценке травянистых видов,разработагшоГ; В. Н. Быковым и р.а.Карпасоновой(1578). ; '..":■■".'::'.-■ "" -. - •". " ', Вида .охарактеризованы по ; слсдуше.'лу".¡плану; ботанцчаскёя . ..

номенклатура, жизненная форма, географическая приуроченность, экология и ценность. Источником, этих 'сведений'служили флора СССР, флора Казахстана, современная справочная литература по лекарственны!.! и техническим и декоративно-цветочным растениям.

ГЛАВА I. БЖМОРШОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ ТРАВЯНИСТЫХ РАСТЕНИЯ В УСЛОВИЯХ

КУЛЬТУРЫ 3.1. МНОГОЛЕТНИКИ Корневая система травянистых интродуцентов привлеченных из различных точек природной флоры СНГ и за пределами в условиях культуры ботанического сада АН Республики Казахстан достигают мощного развития. Б силу этого все изученные вида характеризуются нормальным ходом онтогенеза. Корневая система травянистых растений имеет сложную структуру, состоит из весьма разнородных корней. По морфоструктуре корневой системы изученные растения . ввделены'в три группы стержнекорневыо, кистекорневые, универсальные.-

Растения стержнекорневой группы разделены на I) типичные стержнекорневые т etbamantba,maorophylla(Rgl.et SchmaUi)Eng.Kor„ ferula karatavica Regell et Schmalh, libanotia buchtormensis (Fiscb.)DC..,artemisia absinthium 1.,centaurea ruthenica Lam.. campanula bonpnieqsis Ii., saponaria officinalis I,,dipsácus dip-saooidesCKar.et Kir.jBotsch,,euphorbia soongarica Boisa.,astragal cicey X.,опоЪгуcilia tanaitica Spreng,,vicia unijuga A.Br., hyaeopua ambiguua Ilyiu, salvia sclerea L..ealvia atepposa Sho-

st«,malva mauritiana X,j'-olygonum ooriaruni Grig.,rumex crispua í

L«,reseda lutea L.,verbaecum ptlomoides X.,tagetes tenuifolia Ç&v.,doxotheanthua bellidiformis(Burra.F.)H,E,Br.,bracbycome

iberidifolia Benth.,helipterum roseum(Hook.)Beiith., pharbitis cairioa l»-характеризуются наличием хорошо выраженного первичного стержневого корня,стержневой корень оветвлена боковыми корнями различного порядка; -2) стердаекорневые многоосевые -зсаМоаа ochro-leuca L.,gypsophila panioulata l.,hyperioum perforatum Ii.,papaver orientale L.,potentilla asiatica Juss<,patrinia intermedia(Horn.) Roem.et Schult.,phaseolua coooineua L,,dollchoa lablab L-.,salpl-gloasi3 sinuata Ruiz et Pav. - наряду' со стержневым корнем имеются крупные боковые корни первого порядка,которые растут в основном вертикально вниз рядом с первичным стержневым корнем и проникают в.почву на одинаковую глубину, иногда превышает его, в результате чего корневая система приобретает многоосевую форму; - 3) стеркискорнепые коркеогпрысковые -hypericum scebrum Ь. -некоторые боковые корни первоначально растут горизонтально в приповерхностном слое и закладывают почки возобновления, которые дают начало корневым отпрыскам; -4) .стержнекорне вые корнеклубнеше - phlomie-tuberosa L. -имеется стершевой корень, а на боковых корнях первого порядка на некотором расстоянии формируются1 корневые клубни.

. Растения кистекорневой группы характеризуются .отсутствием стернневого йорня.Данные корневой системы и наличие-многолетнего подземного органа разного.рода позволили выделить::~1)'корневищно-клубневыз - filipenduia vulgaris Moench -2) кор.чевгадю-корнеклгуб-невые - paeonia officinalis 1, -3)короткокорнёвш'рше клубневые -dahlia variabilis Desf.,eremurus robustus Regel'* ^4)клубкевке -gymaospermium alberti(Recol jTnldit. ,coryd&lia Schanginii (Pall. ) ч •B.Fedtsoli. -ГОлуковИчлые - korolkowia Sewersowri-i(Regel)Regel,tu-lipo tarda-Stapf .ипдегша Severzovi(Rg3 . jB.FedtocIi., Juno orcbi-oidesiGarr. )Vved.. -6) тглубнслукопичные -colcKicum autûmnale I., -..gladiolua bybr.iiort. ; -7)стслонообразувщпе " -ajuga .heptane Ь., lysimachia nuramularia"!« ? -8} короткокориевкщные . ''• -asparagus ..'■■

officinalis Ь,,antheniis tinctoria L.,hoeta lancifolia Engl.,lia-

tris spicata Willd.,plantago lanceolata L,,primula denticulate

Smith, aedum epeotabile Boreau; -9)корневищные -iris germanica

L,,iris halophila Pall., iris pumila L.,iris eibirica L.,canqui-

sorba officinalis Ъ,; т10) ползуче-корневищные -cerastium tomen-

tosura L., dracooephalum nutans L«, sedum ewersii Ledeb.,sedum

hybridum L. ' <'

Растения универсальной группы характеризуются гетероризныш,

корнями.Эта группа как бы является 'переходной от стержнекорневой к кистекорневым.Первичный стержневой корень зачастую отсутствует. Стержневую форму и функцию выполняют придаточные корни,которые формируются в основном у основания надземной части.Такие придаточные корни глубоко проникают и функционируют много лет.Данные ризологи-ческой работы позволяет выделить следующие типы: -1)ползуче-корне-виад?ые-origamun tyttanthTMi f}ontech»,Btaphys bysantina С.Koch ,ver-nica spicata by} -2)трлртокорневищные -jucca filamentosa Ь., paeonia lactiflora Pall,; -ЗЗкороткокорневищные -polygonum al-pinura. All,} -4)длинноКорневищные -acbillea millefolium L. ,• aster dumosus L., convallaria majalis Lf , dianthua borbatua L. , glycyrrhiza uralenaio Fisch. , glycyrrhiza glabra L. , tanacei;um valgarpb, , phlox paniculate Ь. , .

Ниже приводится описание корневой системы отдельных растений из каждой группы.

Athamantha maorophylla(Rgl.et Schmalh)Eng.Kor.(Apiaceae

Lindley) - атаманта крупнолистная. Многолетник.Среднеазиатский ондем.Растет на каменистых и щебнистых склонах в древеено- . кустарниковом поясе гор Западного Трнь-Шаня. Стебли ветвистые , листь$ дважды перистые рассеченные в средней части образуют широ-

- П -

кую метелку.Зонтик 10-20 лучение,лучи тоненькие.Цветет летом.

В условиях культуры высота надземной части достигает 120-150см.-Корневая система стеркнекорневая.Хорошо развитый стержневой корень волнообразно изгибаясь в базальной части,растет строго вертикальном направлении.С момента вхоздения в щебнисто-галечниковый слой поверхность корня становится шероховатой, но не сплюснутой,увеличивается извилистость.В этом горизонте корни растут не строго вертикально, а с некоторыми отклонениями в сторону »достигает глубины до 260см.От верхней части стержневого корня на глубине 20-24см отходит две крупные боковые корни,также устремляющие свой рост вертикально вниз параллельно стершевому корню и достигает глубины до 240см. Главный корень кроме них на протяжении 160см заметных ответвлений не имеет.Вторая зона ветвления появляется ниже 160см глубины.Образование боковых корней 1 идет до третьего порядка.Длина боковых корней первого порядка 220см,второго не более 6см,третьего лишь 0,2см.Глубина проникновения корневой системы 260см.

ХааЪг1в spicata М111<1. (АаЬегасеав- Вит.) -лиатрис ,

колосистый.Многолетник родом из Северной Америки.Как заносное встречается на Кавказе.Растет на увлажненных почвах на открытых местах.Стебель простой очередными узкими листьями,корзишаг то~ тоцвётковые собраны в густой' колос.Декоративное.В наших услови-1 ях: надземная'часть достигает 60см высоты.. ' -.; -,

, Корневая система кистекорвеваяГкоротиокорйевищная.Подземная частй представлена коротки^.-корне.ёищем с 3-5.почками возобновления.От корневищ отходит .ЫогоадсЛеньые придаточные корни белого цвета'.Порядок ветвления' ксрией: до; появления корней треть-* его', порядка. Корне вице с почками: возобновления.находится; ча' 6-7ск.' глубине, от. поверхности земли;,Общая глубина' п^ЬниЫовеняя■ корней

60см. Корневище к осннй может откладывав в.запас значительное количество веществ и ее внеиняя форма приобретает округлую форму.

Егетихиз гоЪивЪиз Begel(IdЛliaceae~Juse.) -з ре муру г,

»•ощный.Шоголетник. Принадлежит к числу красивейших многолетников среднеазиатской флоры,мощное растение.с голым стеблем,листья образуют прикорневую розетку.Растет з предгорьях 15 на луговых горных склоках Гянь-Ианя.Толстый стебель заканчивается ююгоцветко-; выы длинным цветоносом достигающим 200см. Цветки светло-розовой окраски в плотной цилиндрической многоцветковой кисти.Хороший медонос. Декоративное.

Корневая система кистекорневая с коротким корневищем,нарастающее вверх розетками листьев. Придаточные корш отходят от нижней части стебля от округлого корневища.Нижняя часть стебля " и ,коротксё""~корне¥йЩё"' втянуты в почву на глубину 13см.От корневища радиальном направлений отходит ксрнеклубни веретеновидкой формы, толстые,мясистые, в количесвте 5шт. с диаметром у основания -1,5см, В них как и в корневище откладывавтся запасные питательные вещ- . ества. Эти корнекдубни постепенно сужаясь,первоначально растут полого,затем вертикально вниз и проникают на глубину 94см.Ветвление почти отсутствует.Пестами имеются мелкие и тонкие ответвления в виде волосков длиной не более 0,5-1,0см. '

А^ица гeptaIxs ^.(Ьаяаасеаа Ыпй1еу) -давучка ползучая. Многолетник.Встречается в Европейской части,Кавказе.Растет на влажных лугах, в лиственных и смешанных лесах,на лесных полянах, в заросля± среди кустарников и на травянистых склонах.В декоративном садоводстве широко распространено д$ак почвопскровное для тенистых 1&ст.В народной медицине применяется надземная часть.

Корневая система етолонообразухупая кистекорневая.Годичные побеги надзешоползучие столоны имеют вытянутые междоузлия, аз

терминальной почки формируется побег, .с укороченными междоузли-дан ц пиде розетки.3 узлах с нижней стороны ползучих побегов образуются придаточные корни,углубляющиеся вниз или косо вниз. Наиболее развитие придаточные корни в количестве 3-4 итук у основания розеток достигают 23~25сы глубины.Ветвление корней идет до появления боковых корней третьего порядка.Длина корней гер-вогопорядка 25см,второго Г0-12см,третьего Зсм.

Stachya byzantina O.Koch (Lamiaceae Xindley) - чистец византийский. Корневищный многолетник.Встречается в Европейской части,Кавказе,Иране,Балканах,МалойАзии.Растет на каменистых местах.Стебли прямые,спльно онушенные,бело-серого цвета до 45см высоты.Листья яйцевидные.цветки мелкие собраны в колосовидные соцветия.Широко культивируется как декоративное.Лекарственное.

Корневая система универсальная ползуче-корневищная.Стержневой корень у материнской особи,делая несколько ступеньчзтых изгибов,растет вертикально вниз и проникает в почву до 135см. На воем протяжении от него отходит небольшое количество крупных боковых корней первого порядка.Наиболее мощного развития достигают базальные боковые корни первого порядка.Некоторые из ■ них£с глубины 8-10см)отходят от стержневого, корня первоначально . (на протяжении 20-25см)полого вниз,затем,постепенно изгибаясь,

направляются вертикально.вниз и проникают в почву до 125см.Ветв-• ление корней небольшое,.идет до образования боковых корней четвертого порядка.Стелющиеся сильно разветвленные по поверхности гточвы побеги,слегка прикрытые, остатками прошлогодних листьев й.почвзнными наносами,при механической обработке почвы и поливе легко образовывают придаточные корни.Эпигеогенные корневища в результате контрактильной деятельности придаточных корнай.расположится плагиотрошо на определенной' рубине -Многочисленные

• - 14 -

придаточные корни,образованные на корневищах растут в основном параллельно стержневому корню и.вся их масса находится в пахотном горизонте почвы.Интенсивность ветвления придаточных корней по всей длине равномерная.Ветвление идет до образования боковых корней второго порядка.Длина корней первого порядка достигает 7см,второго 1см.

. ' Aster dumosus L.(Aateraceae Dum.)- астра кустарниковая.Inoro летник .Родина восточные районы США.Растет на песчаных почеэх. Куст компактный,низкорослый( до 30см), имеет шарообразную форму. Во время цветения весь куст усыпан цветками.Корзинки диаметром 3-4см,их количеевто -на взрослом экземпляре достигает 300-400шт. Используется как'бордюрное и почвопокровное.

Корневая система универсальная длиннокорневищная.Подземная часть состоит.из хорош разветвленных,горизонтально растущих, укореняющихся на узлах длинных корневищ.Длима отдельных корневищ достигает от 5 до 20сы.Общая длина корневищ у взрослой особи достигает в-среднем 140см.Придаточные корни'отходящие ст узлов цучками имеют тенденцию расти полого вниз.Количество их ка узле от 7 до 12штук.Глубина проникновения корней 30см.Порядок ветвления идет до появления корней третьего порядка.

Yucca filamentosa L.^Agavaceae Endl.)-¡0KKa нитеносная.Зимне-зеленый корневищный многолетник.Родина Северная Америка(юго-восточная часть),наиболее частые места обитания в природе -песчаные дюны,побережья.Атлантического' океана и сухие песчаные почвы на материковых равнинах.На родине юкки древовидные растения' с укороченным- стволом и листьями собранныш пучками ка верхушках.Листья ланцетные,кесткие,синезеленые.Цветки колокольчатые светло-галезой окраски собраны в кистевидные соцБьтхш.^учтсе растет в г.ссчапсй почве.

. - - 15 -

Корневая система универсальная толстокорневищная.З условиях культуры растение достигает еыссФы 75см(прикорневые листья).Растение выращенное отрезками корневищ,последнее находится на глубине 30 см.Корпевшее юкки нитеносной по мере роста и развития увеличивается в размерах.Новые ветки образуются из почек,закладывающихся на конце корневища и в результате образует мощные куртины, длительно функционирующие на одном месте.От толстого корневища в разные стороны отходят многочисленные ттрщатотые корни, глубина проникновения огих корней составляет 168см.От глубинного ..корневища идет восходящая ветвь,которая постепенно переходит в надземную часть.Корневище красновато-коричневого цвета,корневище в колодой растущей части имеет белую окраску.На корневой кейке имеются поперечные складки,образованные в результате коктрактильной деятельности, а также заметны листовые следы.Придаточные корни в зависимости от песта образования,морфологически отличается между собой. У основания стебля более свежие,мясистые достигающие длины от 3 .до 30 см, неветвящиеся .Корневищные придаточные корни более старые, тонкие достигающие до глубины 168см.Ветвление -их доходят до образования боковых корней второго порядка.длина боковых корней первого порядка составляет 12-15см,второго не'более Зсм.На конце корневища имеется почка высотой Зсм развитие которой дает следующую ветвь корневища.

з.2, одаолтша ■ ч

Изучалась корневая система 8 видов растений создающий 'высокий декоративный эффект во врепя цветения привлеченных сешнамп. DJageteg tenuifolia Cav. -из Мексики, dorotheanthua bellidiformis (Burm.)íI.£.Br. - из Плюй Африки, brachycoma iberidifolia Bentn., helipterum roseuin(Hook.)Bsiith.-n4 Австралии, phaseolua coccineus~£. г.з Центральной Америки, dolichos lablab L. ,phorbitia cairica L. -:ia трогпчеегой Америки, salpiglossis einuafea Bui2 et Pav.¡¡'» Чили.

Доротёантус ыаргаритковый.гелиптерум розовый формирует стержневой корень с хорошо развитыми боковыми корнями.Бархатец тонко-лисшый к брахикоыа иберисолистная имеют густоветвистый,нчзкий, компактный,изящные кусты. Никите побеги которых, после механической обработки'и полива прикрытые почвеными наносами,легко образуют множество придаточных корней.Фасоль огненно-красная, долихос лаблаб и сальпиглоссис выемчатый образуют стержнекорпе-вую кногоосевую систему корней.

ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ ВОЗОШОВЛИНЯ II ВЕГЕТАТИВНОГО РАЗШОЖЕШИ ЗРАВЯШЮШХ ШТРОДУЦЕНТОВ

Данные предыдущей главы позволяет констатировать, что в морфологическом отношений подземная часть, травянистых многолетников состоит из большого разнообразия оргаков.Наличие тех или иных органов в корневой системе обеспечивает у одних видов только возобновление,а у других и вегетативное размножение.Иначе говоря, возобновление и вегетативное разынолвние определяются

биоморфологией корневой сир'теыы. * '

. . Все типичные стердаекорневые неподвижны, особи их удерживают определенную рлодадь,оставаясь на месте.Стердаекорневые имеют толстую корневую шейку с многочисленными почками-возобновления или ясно разветвленный стеблекорень,который не образует придаточных корней¿в результате чего у них не происходит, естественного вегетативного размножения.У стершакорневых травянистых многолетников естественный способ размножения - семениой.На основании особенностей развития подземной части некоторые цветочные и' декоратИвнолиственные многолетники Еключены,как наиболее экономичные,в ландшафтные группы длительного цветения г»Алма-Аты, Зксиоик^ос'?*" заключается в том,что они могут функционировать ■

.. - г; -

без пересадки 4-5 и более лет,а к тому ж естествешше разрастание корневищ позволяет получатЬ от них дополнительный посадочный материалСБрссчетнова,Исаева и др.,1986). Наиболее высоко оценивается вегетатисное размножение у гегетативно подвпшых рас- ' тений - дл11ннокорневипршх,столонообразугоидах,корнеотпрыскоЕых и ползучих - ббаллов. Кпстекорневне - короткоксрневищные,корневищные, корневиино-клубневые, луковичные - связанные с развитием новых придаточных норией и 1!риростом корневищ до Зсм - малоподвижные и оцениваются от 2 до 3 балла. Своеобразная биоморфология многолетней части к отсутствие придаточных корней у типичных стер и 1екорневых травянистых многолетников исключает вегетативное размножение, их можно характеризовать как пеподвгишш и оцениваются - Г балл.

ГЛАВА У. СБОТдайЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Изучение корневой системы травянистых интродуцентов б условиях предгорий Заилийско!о -Алатау показывает,что'^подземная сфера ьмеет огромное морфологическое разнообразие .Виоморфологическое шогообразие корневой системы слагается из . собственно корневой системы и разнообразия подземных побеговых органов.

■Облик подземной сферы растений признак видового ранга.Примером последнего мопсат служить солодка.Выло изучено два вида солодки.У обоих видов общий облик корневой системы и характер распределения корней сходны.Имеется длинное горизонтальное корневище с двумя типами.гридаточных корней; сравнительно тонкими»распространенными в приповерхностных слоях по^вы, и более мощными, глубсколроннкавщнми отержнепими корнями.Видовым признаком является глубина расположения горизонтальных корневищ.Глубина расположении горизонтально растущих длинных корневищ у солодки голой гсггдп большем у.с.уральской,з чечпх условиях она составляет

28см. Выше изложенное'позволяет говорить о том,что новые эколо-г гические условия накладывают отпечаток на' подземную часть растений,но в пределах видовой специфики.Плотность почвы в верхних • слоях влияет на рост корней (Baylor,Burnett ,1964). У большинства растений в условиях культуры корни очень извилисты,местами сплющены, так как они прокладывают путь в очень плотном и сухом грунте, оказывающим ям большое сопротивление.Кроме того на извилистость влияют в наших условиях и наличие значительного количества камней;часто обходя их,корни делают большие изгибы,иногда используют тре!гмы в камнях и старые ходы отмерших корней.Волнообразные изгибы у полыни'горькой или г-образное искривление корня молочая дкунгарского,астрагала нутового и мыльнянки лекарственной является следствием вызванным влиянием плотностью верхнего слоя.

Основным критерием при выделений типичных стершекорневих служило присутствие первичного - зародышевого стеретевого корня. ■Стержнекорпевые растения экологически, d основном,приурочены к. сухим местообитаниям.У стержнекорневых характер ветвления и размещение скелетных осей более устойчивый.признак,Среди них четко ввделяются растения по ширине простирания корней от 30см до 90см и больше,В наших условиях широкопростертой формой от 60см до 90см ■ и больше представлена мальва мавританская,молочай джунгарский, качим метельчатый,мыльнянка лекарственная,ферула боролдайская. Средне простертую, форму_ (от 30см до 60см) приобретает корневая система василька русского4вики однопарной,донника белого.ворсянки лазоревой,зопника кдубненосного,зверобоя продырявленного,ис-■ сопа .сомнительного,коровяк : лекарственного,колокольчика болоноко-; ¡го, порезнике бухтарминского,резеда Желтой,эспарцета' донского.Узко-* простертую ферму (до 30см) имеет атрманта • крушолЕтсная.скайгаза Vfiaejpic-'?e л?8С;mmivгорьгая,щавель .курчавый.Подорожник. ланцете-,

- 1.9 -

шщшй в местах с дефицитом влаги не формируют ни скелетных боковых корней,ни придаточных корней (Зиман, 1976). Во вла::иых условиях он г.е формирует придаточные корни,порезка их при механической обработке лочв усиливает побегообразование(Котт,1961).В наших условиях подземные органы подорожника ланцетовидного имеет кистекор-невую форму.Сопоставление биоморфологических признаков подземной части подорокника в разных экоусловиях показывает,что изменчивость структуры растений носит приспособительный характер,обеопечивая наилучшие возможности вытвания их в новых условиях.Фактические данные по морфологии корневой системы травянистых растений в разных условиях для многих растений отсутствуют.Но те малочисленные сведения,которые имеются показывают,что растения в разных экологических условиях проявляют значительную пластичность.Короткокорне-виирше растения очень неоднородны. Неоднородность состоит в том, что многие растения в одних условиях могут сохранять в течение всей жизни.главный корень,в других он отмирает еще в ювенильном состояний(Борисова,1960).Эта неоднородность отражает высокую экологическую пластичность корневой системы у ко^откокорневии'чых'.в подземной сфере имеются корни гетероризного происхождения,которые легко приспосабливаясь к резко отличительным зкоусловиям,проявляют широкий диапозсн пластичности корневой системы.

Луковичные,корневищнолуковичные,корнеклубневыё растения особая группа многолетних растений,характеризующихся наличиемчподзем-иого органа для возобновлзния.рагмножения и запасания питательных веществ.Биологическая особенность' развития выше перечисленных рас-ений обеспечивает формирования придаточной систо.чы корней.

Биоморфологические данные касающиеся отдельных видов растений а- срав.кёнш1 с каинГ«! показывают,что зопник клубненосный,зверобой продырявленный,кровохлебка аптечная,скабиоза бледно-желтая,

пижма обыкновенная проявляют высокую пластичность корневой системы в новых условиях. Она связана по-видимому с географическим распространением этих растений,со способностью произрастать в резко отличающихся экологических условиях - в степях,лесах н в горных районах. Гетероризное происхождение стержневого корня у душицы мелкоцветковой,лапчатки азиатской,очитка видного,пижмы обыкновенной,чистеца шерстистого,ясколки войлочной позволяет легко регулировать взаимоотношение растений и среда,проявляя широкий диапозон экологической пластичности корневой систег.'ы.Наряду с таковым, характер подземкой части которых значительно изменяется,известны виды с малой изменчивостью корневых систем.Например, у колокольчика болонского,лабазника шестилепестного(Гладун,19б7) в структуре корневой системы не происходит значительных изменений, в зависимости ст экоуеловий.Объяснение устойчивости корневых систем растений таких видов,по-видимому,нушо искать в их ф"логенезе.

Алали^-структуры корневой системы травянистых растений в условиях темно-кастановых почв предгорий Баилийского Алатау показывает, что совокупность экологических факторов накладывает отпечаток на их биоморфологию.Слой валунно-галечникових отложений оставляет отпечаток.на структуре'корневых систем травянистых растений, но не лимитирует глубину проникновения корней.Наиболее сильного развития и глубокого проникновения достигает корневая . система полыни горысой(292см),' ¿;ачима метельчатого(2?6с;л),ата- ' манты круТнолистной(2бОсм),В промежутке ?.ЕО-200см глубины расположена корневая система кровохлебки лекарственной(230см5,солодки голой(226см),пижмы обыкновенной(220см),мальвы мавританской (220см), колокольчика болонского(207см),галфея мускатного(204см), астрагала нутового(202см). Менее 200см проникает герпсвая рис- ' тема донника бел»го(197см),-чзолодкм урсльог.сЯ(ГССег:), шлыгяип'

лекарственной(192см), резеды желтой(190см),щавеля курчавого (190см),патриции средней(187см,ворсянки лазоревой(186см),эспарцета донского(184см),скабиозы бледно-желтой(176см),гвоздики турецкой (174см), вики однопарной(163см), молочая джунгарского(144см), душицы мелкоцветковой(140см),чистеца меретистого(135см), василька русского(124см).зверобоя продырявленного(118см),лапчатки азиатской (112см).Едва превышает метровую толщу корневая система иссопа сомнительного(105см),зверобоя шероховатого(105см),зопника клубненосного(103см),подорожника ланцетовидного(103см).Метровую толщу осваивает корневая система лабазника обыкновенного(95см) , вероники колосистой(80см),поре зника бухтарминского(64см),тысячелистника обыкновенного(62см),хохлатки шангина(32см),змееголовника поникшего(29см),пупавки красильной(27см),гимноспермиум альберта (22см). По глубине проникновения корневой системы в условиях предгорий Заилийского Алатау травянистые растения разделены па четыре • группы: -а)глубококорневые растения осваивающие глубину свыше200 ,см;корни которых достигают постоянно увлажненный слой почвы; -б) средвеглубокие растения развивающие корневую систему толще почвы до-200см; -вповерхностные растения развивающие корневую систему '■• до метрового слоя; -г)приповерхностные растения формирующие мед-коукореняемую корневую систему, использующие влагу в основном при. поверхностного слоя.

Тип корневой системы и наличие в подземной части разнообразных специализированны^ органов во- многом определяют способы размножения травянистых растений. Стержнекорневые растения неподвижны,так как органа для завоевания новой площади у них отсутствует. Размножение у одно- двулетников и для стержнекорневых многолетников только семенное .Вегетативное разшо;*ение у !.:юголетких растений осупествляется при помощи специализированных органов :;:оряе-■ вищ, столонов,луковиц,клубнелуковиц,корне клубней. Корнеотгхыско-

- 22 -

-ше,длшнокоркевищные,■столснообразующие, ползуче-корневмцные растения имеют высокий коэффициент вегетативного .размножения. Естественное разрастание корневищ и .других подземных органов травянистых многолетников позволяет использовать метод деления кустов,как наиболее экономичный способ вегетативного размножения в условиях культуры.

ВЫВОДИ

1. Впервые изучена и описана корневая система 80 видов травянистых интродуцентов в условиях предгорий Заилийского Алатау.Корне вал система травянистых растений в условиях темнокаштановых почв Главного ботанического сада АН Республики Казахстан достигает мощного развития.Характер роста и глубина проникновения показывает, ■что наличие валунно-галечникового слоя не оказывает лимитирующего влияния.

2. По глубине проникновения корневой системы все изученные вида разделены па четыре группы: -а) приповерхностные - растения, корни которых растут и формируются только в 30 са слое пиш с хорошим увлажнением и аэрацией; -б) не глубокие -;до 100см; -в) средкеглубокйе -от '100см до 200см; -г) глубокие -свыше 200см,корни которых достигают постоянно увлажненный слой почвы.' • '

.. 3.Биоморфологические исследования корневой ц'истемы травянистых-растений,позволили'выделить растений -а)стержнекорневые'(36 видов); ' . _1фвлставдвНйстержнекорне'вые'(25'видов), *шгоосёвые(9видов); кррнеклубнев.ш(Г:вид),корнеотгфысковые(1вид);'': • ^«Исте.корнедаеКЗОвидов)' - 'представлены следующими ртами:-' корйе--.' ■••'■■ ■ видаш(5в2!.дов), луковичные(4™ида),;;ползучекорневщ1ные(4вида,),'1\;орот-

'.. образующие (2вида), клубне вне (2вида) ¿ клубне луковичные (2вида), корне еп-■';;• япо-к.'уйшше II вид),' кор! ю вищно-к орне клубне вые; Ц вид •) >'.г5-1

-в) универсальные (14 видов) - представлены следующими типами: длиннокорневищные (8 видов); лолзучекорневищные (3 вида); толстокорневищные (2 вида); короткокорневищные (I вид).

4. Травянистые виды по характеру интенсивности вегетативного размножения разделены на три группы: - а) подвижные - длиннокорневищные,' столонообразующие, лолзучекорневищные, корнеотпрысковые;

■ - б) малоподвижные - короткокорневищные, то'лстокорневищцые, кор-невищно-корнеклубневые, луковичные; - в) неподвиише - стержнекор-невые.

5. Фактические данные корневой системы травянистых растений в условиях культуры позволяет выделить виды по ширине простирания - узкопростертые (до 30 см),,средне простертые ( до 60см), широкопростертые ( до 90 см и выше).

6. Бисмсрфология подземной.части травянистых растений в условиях предгорий Заилийского Алатау и сведения о их экологической пластичности могут быть использованы для создания универсальной системы классификации корневой системы травянистых растений.

СШСОК РАБОТ .

СНУБЛ^ОВАННЫХ ПО ШДОРИШЫ ДЧССЕРТАЦШ

1. Эконорфо? корневой системы некоторых декоративных травянистых многолетних .интро.цуцентов природной флоры Казахстана // Научные основы декоративного садоводства.Шевченко,1983.С.56-57.

2. Особенности корневой снстеш некоторых травянистыхЧиого-летних пнтрс.дуцентов в предгорий Заилийского Алатау.Деп.ВИНИТИ, 1983,А' 4018,24с. л

3. Корневая система многолетних травянисты., интродуцентов

в предгорий Заилийского Алатау/ Зкомсрфос корневой системы растений г хрироцных сообществах и культуре.Алма-Ата:Нпука, 1964.С.69-ОС

4. Иаучениз корневой системы лекарственных растений в условиях предгорий Заплийокого Алатау// Проблемы рационального использования лекарственно-технических растений Казахстана.Алма-Ата.1986. С.179-183

5. Многолетники, рекомендуемые для создания декоративных групг в Алма-Ате /й'.В.Бассчетнова,Б.К.Исаева, А.А.Кокорев,К,С.Малдыбеков{ Информлиеток КаэНУБШТИ, Алма-Ата. 1986 3!,< 160,4с.

6. Корневая система декоративных цветочных растений в условиях ГБС АН КазССР / Трапянистые декоративные экзоты в Казахстане. Алма-Ата:Н*укаЛ9о7.0.72-83

7. Биоморфология корневой системы некоторых травянистых многолетников при интродукции // Рекомендации по размножению интроду-цированных растений на основании изучения их биологии индивидуального развития.Киев:Госагропром УССР,1988,0.57-58

8. Методичка по созданию ландшафтных цветников из многолетников в-Алма-Ате(на открытых-и полузатененных участках(в соавторстве) Алма-Ата,1988, 12с.

9. Цветы для всех /й.В.Бе сечетнова,Б.К.Исаева,Н.И.Ларионова

»

и др. -Анма-Ата:Наука, 1988.г144с.

10. Интродукция ^шоголетних' и -.однолетних цветочных растений /М.В.Бесочетнгва.Б.^.Исаева.Е.Й.Уварова и др. -Алма-Ата:Наука,

х-1989..-144с. . • ;