Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Сибирские виды рода Myricaria Desv. в природе и культуре

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Лях, Елена Михайловна, Новосибирск

Российская Академия наук Центральный сибирский ботанический сад

На правах рукописи Лях Елена Михайловна

УДК 634.0.17: 582.831.6(571.1/.5) + 634.0.181.5

Сибирские виды рода Мупсапа Оеэу.в природе

и в культуре.

0 03. 00. 05- "Ботаника"

-О

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель академик РАН И.Ю.Коропачинский

Новосибирск, 1999

Содержание * Введение..................................................................................4

Глава 1 Современные Представления о видах рода Myricaria DesvL..,...........................................12

1.1 История изучения рода Myricaria....................................12

1.2 Обзор литературы............................................................17

Глава 2 Внутривидовая изменчивость сибирских

видов рода Myricaria......................................31

2.1 Характеристика признаков, положенных в описание по данным различных флористических сводок и определителей растений...................................................................31

2.2 Размеры и форма листьев.................................................48

2.3 Размеры и особенности строения прицветников ..........87

2.4 Характер срастания тычинок.........................................111

2.5 Размеры чашечки............................................................112

2.6 Размеры и расположение цветочных кистей................113

2.7 Расположение ветвей и степень их олиственности... 113

Глава 3 Морфогенез сибирских видов рода Myricaria..............................................................132

3.1 Методика изучения.........................................................132

3.2 Характерные черты надземных органов

мирикарии.........................................................................133

3.3 Морфогенез М. longifolia и М. bracteata........................136

3.4 Диагнозы возрастных состояний...................................144

Глава 4 Вегетативной размножение......................146

4.1 Методика опытов.............................................................160

4.2 Разные сроки срезки одре зесневших черенков...........161

4.3 Обработка одревесневших черенков стимуляторами роста.......................................................................167

4.4 Зависимость укоренения от характера субстрата 4 на котором оно производится....................................169

4.5 Укоренение зеленых (летшх) черенков..................172

4.6 Разные сроки срезки зеленых черенков...................172

4.7 Использование стимуляторов роста для укоренения зеленых черенков......................................................173

Глава 5 Семенное размножение M. bracteata и

M. longifolia........................................... ...180

5.1 Методика изучения.......................................................181

5.2 Биология цветения мири^арии...................................183

5.3 Биология плодоношения и характеристика семян. ...185

5.4 Лабораторная всхожесть семян и особенности их хранения .......................................................................187

5.5 Посевы семян и рост сеянцев.....................................192

Выводы............................................................................196

Список литературы........................................................199

Приложение...................................................................20 9

Введение

Обогащение арборифлоры Западной Сибири новыми видами и формами деревьев и кустарников имеет большое практическое значение для лесного хозяйства, защитного лесоразведения, садово-паркового строительства и озеленения. Особую ценность при этом представляют растения устойчивые в условиях резко континентального климата Сибири. Используемый в настоящее время ассортимент видов состоит из представителей аборигенной флоры и интродуцентов. При этом следует отметить, что интродуцированные виды обычно уступают местным по долговечности, устойчивости (особенно в зимнее время), скорости роста и т.д.В связи с этим, осуществляя интродукцию инорайонных видов, необходимо в первую очередь, уделять серьезное внимание видам местным. Особое внимание придавал этому А.В.Гурский (1957). В широко известной монографии "Основные итоги интродукции древесных растений в СССР" он обращал внимание на то, что привлечение новых растений, особенно их внедрение в широкую практику, должно быть основано на тщательном и всестороннем сравнении новых интродуцированных пород с породами местными. Преобладание в искусственных насаждениях ( в частности, при озеленении населенных пунктов) видов инорайонных, не приспособленных к местному климату, не только сокращает срок службы последних, но и лишает их типичных сибирских черт. Следовательно, при разработке ассортимента видов для различных озеленяемых объектов необходимо разумное

сочетание интродуцентов и растений местных. К сожалению, до настоящего времени, при озеленении городов и других населенных мест Сибири, деревья и кустарники сибирской флоры используются очень слабо, а некоторые декоративные растения вообще не известны озеленителям.

Оним из таких перспективных родов, характеризующихся хорошей устойчивостью в зимнее время, высокой скоростью роста и декоративностью, является мирикария. Род мирикария (Myricaria Desv) относится к семейству гребенщиковых (Tamaricaceae Link ). Это пионерные растения -кустарники, занимающие исключительно песчаные или галечниковые прирусловые участки рек и речек в южных районах Сибири (Алтай, Тува, Саяны, Забайкалье и Прибайкалье). Кроме декоративных качеств виды этого рода представляют практическую ценность, как медоносные, лекарственные, кормовые и технические растения.

В садово-парковом строительстве и озеленении, начиная с античного времени, широко использовались виды рода Tamarix (ceM.Tamaricaceae Link ), которые внешне очень похожи на виды мирикарии. К сожалению, эти растения, характеризующиеся необычным внешним видом, на большей части территории Сибири имеют низкую зимостойкость и сильно страдают в зимнее время от выпревания. Прекрасным заменителем этих широко известных кустарников в Сибири, при проектировании парков и других объектов, могут стать виды мирикарии. В связи с этим, настоящую работу мы посвятили решению комплекса задач, связанных с внедрением мирикарии в практику зеленого строительства на территории Сибири.

Уже при первом знакомстве с литературой, посвященной видам этого рода, мы столкнулись с необходимостью разобраться с видовым составом растений, растущих на территории Сибири. Для этих целей были необходимы массовые сборы гербария в различных районах Алтая, Тувы, Хакассии и Забайкалья, с целью изучения изменчивости основных диагностических признаков, используемых разными исследователями этого рода при описании его видов. Кроме того, нами были изучены гербарные коллекции Сибири, хранящиеся в настоящее время в различных городах России и СНГ (Гербарий им. П.Н.Крылова в Томском государственном университете, Гербарий Ботанического института в Санкт-Петербурге, Гербарии Главного ботанического сада и МГУ в Москве, Гербарий Института ботаники в Ташкенте и Гербарии Центрального сибирского ботанического сада СО РАН).

В связи с тем, что важнейшей задачей настоящей диссертации Является разработка методов размножения и введения видов мирикарии в культуру, необходимо было изучить ряд ее биологических характеристик. В их числе: некоторые особенности морфогенеза, характер плодоношения, качество семян, возможность семян сохранять всхожесть в различных условиях хранения, способность растений размножаться вегетативным способом (летние и зимние черенки). Исходя из того, что в природе нет растений, которые невозможно размножать вегетативным путем, а есть лишь виды для которых не найдены способы размножения (Турецкая, 1961), мы считали одной из своих задач разработать рекомедации по их вегетативному размножению в производственных условиях.

Для решения всех перечисленных выше задач необходимее исследования проводились в экспедиционных и лабораторных условиях. Кроме того, нами были созданы икусственные посадки видов, представленных достаточно большим числом популяций на интродукционном питомнике лаборатории дендрологиии и в

экспозоциях дендрария Центрального сибирского ботанического

/

сада СОРАН.

При выполнении настоящей работы авт^р постоянно пользовалась консультациями ряда сотрудников Центрального сибирского ботанического сада за что выражает им глубокую благодарность и в первую очередь: профессору Л.Л.Еременко, кандидатам биологических наук В.А.Черемушкиной, В.С.Симагину, Н.В. Власовой , сотрудникам лаборатории дендрологии.

Исходя из вышеизложенного, можно кратко сформулировать цель настоящей работы и положения выносимые на защиту.

Актуальность работы.

В связи с отсутствием в ботанической литературе единого представления о систематике сибирских видов рода Мупсапа ОеБУ., чрезвычайно актуальным является изучение всех ее спорных и неясных вопросов на основание анализа изменчивости признаков, использовавшихся ботаниками при обработке рода. Кроме того, эти исследования важны при изучении биологических особенностей видов, с целью их введения 0 садово-парковое строительство и озеленение. К сожалению, до настоящего времени, при ^озеленении городов и других населенных мест Сибири , кустарники сибирской флоры используются очень слабо. Чрезвычайно важным, при этом, является изучение некоторых особенностей их биологии. В частности, особый интерес представляют исследования морфогенеза видов, особенности их цветения и плодоношения.

Цель и задачи исследований.

Цель работы - всесторонней изучение сибирских видов рода Мупсапа БеБУ. в Связи с необходимостью их введения в садово-парковое строительство и озеленение.

Для этого необходимо было решить следующие задачи :

1. Изучить изменчивость на пог!уляционном уровне всех признаков, положенных в основу разделения видов рода Мупсапа ПеБУ.

2. Изучить онтогенез видов в природе и в культуре.

3. Изучить особенности цветения, плодоношения, качество семян и способы их хранения у обоих видов.

4. Разработать способы вегетативного размножения зимними (одревесневшими) и летними ( полуодревесневшими) черенками.

Научная новизна.

Впервые была изучена эндогенная, внутрипопуляционная и межпопуляционная изменчивость всех признаков сибиреких видов мирикарии, которые использовались ее исследователями в качестве диагностических. В результате этого было установлено, что в Сибири растет 2 вида : М. Ьгас(еа(а и М. 1ои^й>Иа. Впервые был изучен морфогенез этих видов; и даны диагнозы их возрастных состояний.

Практическая значимость.

Разработаны рекомендации по размножению видов летними и зимними черенками, при этом учтены время срезки и посадки черенков, местоположение черенка на побеге, исйользование

стимуляторов роста и различных субстратов для их укоренения. Даны рекомендации по хранению семян и семенному размножению обоих видов.

Защищаемые положения.

1. В Сибири растет не 4 вида мирикарии, как это отмечено в современной ботанической литературе, а только 2 : М. Ьгас1еа1а и М. 1оп§1й)Иа.

2. Описание диагнозов возрастных состояний видов и различия в

особенностях морфогенеза М. Ьгас1еа1а и М. 1огщ1&>11а.

3. Период цветения и плодоношения обоих видов мирикарии

растянут в связи с последовательным развитием боковых и верхушечных соцветий.

4. Рекомендации по размножению мирикарии зимними и летними черенками.

5. Рекомендации по хранению семян и повышению их всхожести за счет кратковременной холодной стратификации.

Апробация работы и публикации.

Основные положения работы докладывались на научной конференции « Проблемы изучения растительного покрова Сибири « (Томск, 1995) и международной конференции « Роль ботанических садов в охране биологического разнообразия» (Новосибирск, 1996). По теме диссертации опубликовано 13 работ.

1. Некоторые особенности укоренения зелеными черенками Мупсапа Ьгас1еа1а Коу1е. "Современные проблемы интродукции

и

древесных растений в Сибири, Новосибирск, 1988, стр.84-86.

2. Некоторые особенности семенного размножения Мупсапа bracteata Иоук. "Особенности развития и прорастания семян интродуцентов", Тезисы докладов X совещания по семеноведению интродуцентов, Москва, 1994,с.19.

3. Размножение зелеными черенками Мупсапа Ьга^еа1а Коу1е."

Научно-технический бюллетень ВИРа им.Н.И.Вавилова", вып.234, 1994, Санкт-Петербург, с.84.

4. Особенности развития и вопросы систематики рода Мупсапа Беву. "Изучение онтогенеза растений природных и культурных флор в ботанических учреждениях Евра/зии", Сборник работ, "1995, Киев, с. 83-84.

5. Использование сибирских видов рода Мупсапа в культуре.

"Проблемы изучения растительного покрова Сибири", Томск, 1995, с.157-159.

6. Некоторые спорные вопросы географии сибирских видов рода Мупсапа Оеэу. В книге: "Флора и растительность Сибири и Дальнего Востока", чтения памяти Л.М.Черепнина, 1996, Красноярск, с. 171 -172.

7. Мирикария даурская (МЛаЬипса (\¥Шс!.) ЕЬгепЬ) в природе и в культуре. "Глобальнный мониторинг и Убсунурская котловина", Сборник работ, Материалы 4-го международного симпозиума, М."Интелект", 1996, с.49-51.

8. Род Мупсапа Беву.,"Флора Сибири", т.10, Новосибирск,с.80-82.

1996.

9. К систематике видов рода Мупсапа Беву. "Состояние и перспективы развития гербариев Сибири." Тезисы докладов, посвященных 100-летию со дня рождения Л.П.Сергиевской, 1997, Томск, с.87-88.

10. Особенности побегообразования и систематика видов рода Мупсапа."4 Молодежная коференция БИН", (Санкт-Петербург.),

1997.

11. Морфологическая структура Мупсапа 1о1щНЪНа (\VilId.) ЕЬгепЬ. В книге: Чтения памяти Ю.А.Львова, 1998, Томск, с.67-68.

12. Морфологическая структура Мупсапа Ьгас1еа1а Лоу1е.

Сборник: Проблемы ботаники на рубеже ХХ-ХХ1 века, т 1, Санкт-Петербург, 1998, с.52.

13. Род Мупсапа (Ташапсасеае) в Сибири. Бот.журн., т 83, N 5,

1998. с.73-76.

Глава 1

Современное представление о видах рода Myricaria.

1.1 История изучения рода Myricaria

Начало знакомства с отечественными видами мирикарии относится ко времени академических экспедиций конца XVIII века. Первым с мирикариями познакомился академик Паллас во время путешествия в горах южной Сибири. Мирикарии были отнесены тогда к тамарискам и названы в соответствии с пиэтетом к Линнею установленным им видовым эпитетом Tamarix germanica L. Паллас заинтересовался этими растениями и позднее пытался отличить кавказский вид и горносибирский, которому он предполагал дать особое название (Т. decandra), но должным образом этого не оформил.Затем растения Палласа попали в руки Вильденова, который в последние месяцы своей жизни был занят обзором тамарисков. В связи с этим, в конце перечня тамарисков появились описания палла-совых мирикарий под названием: Tamarix herbacea Willd., Т. longifolia Willd.,Т. davurica Willd. Вскоре, при установлении сем. Тамарисковых, Дево отличил род Myricaria, куда и отнес описанные Вильденовым растения Палласа. Через два года появился новый обзор рода, написанный Эренбергом, где были уточнены данные, касающиеся мирикарий, а также повторены прежние и допущены некоторые новые ошибки.

1) История изучения рода дается, в основном, по работе Е.Г.Боброва (1967).

В связи с началом изучения территорий, прилежащих к южному Алтаю, российские ботаники познакомились еще с одним видом, который почти одновременно был дважды описан из русской Джунгарии под названиями М. macrostachya

Kar. et Kir. и M. alopecuroides Schrenk ex Fisch, et Mey. Литвинов Д.И. в своей работе 1908 г. в "Schedae ad Herbarium florae Rossicae" VI 1908, с. 124-125 пишет, что книжки, где были описаны M.alopecuroides Schrenk и M.macrostachya K.K. вышли обе в 1841 году и следовательно, оба эти синонима равноправны. Автор оставляет название Шренка, как исключительно принятое всеми последующими авторами, в том числе Карелиным и Кирилловым в их Enum.pl.Songor.

Максимович синонимом этого вида считает М. brevifolia

Turcz. in Bull. Mose. 1840 I.p.70. Если бы это оказалось верным, то конечный эпитет Турчанинова надо бы поставить впереди всех. Но такому отождествлению мешает то соображение, что статья с описанием М. macrostachya написана была в Красноярске, в зиму 1840-1841 года, при ближайшем участии того же Турчаниннова, если не исключительно им одним (см. об этом: В.Липский. Фл.Сред.Азш III.с.597). Трудно допустить, что один и тот-же вид почти одновременно мог быть описан Турчаниновым под различными названиями. Кроме того, описание довольно явно говорит о виде, отличном от М. alopecuroides: у М. brevifolia по диагнозу соцветие ветвистое и у прицветников не показано столь характерное для М. alopecuroides остроконе-чие, почему растение и сближается автором с М. dahurica. Максимовичу поводом к такому отождествлению вероятно послужило растение из окрестностей Калгана, собранное Ладыженским в 1831 году, при котором имеется еще ярлык Турча-

нинова, где в сокращенном переводе с русского ярлыка, местонахождение показано "т агегк^з ЫншсЦз СЫпае ЬогеаНз", т.е. повидимому в том же месте, откуда была и М.Ьге^оПа. Но растение это, не отличимое от М.а1оресшхнс1ез, названо здесь Турчаниновым М^егташса и надо полагать, это не те образцы, описанные им под названием М. Ьгеу11ЪНа, подлинников которых Д.И.Литвинов не видел.

Вид М. а1оресиплс1е8 признан приоритетным, так как вышел в свет немного ранее предыдущего. К вопросу о приоритете того или другого названия отечественные авторы обращались и позднее, но в этом не было нужды. Дело в том, что эти названия, опубликованные в 1841 г., фактически относились к виду, описание которого было напечатоно на два года раньше; последний был установлен по образцам из западных Гималаев под названием М. Ьгас1еа1а Яоу1е. Это об�