Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ТРОПИЧЕСКИЕ И СУБТРОПИЧЕСКИЕ РАСТЕНИЯ В ЯКУТИИ

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "ТРОПИЧЕСКИЕ И СУБТРОПИЧЕСКИЕ РАСТЕНИЯ В ЯКУТИИ"



На правах рукописи

ОДЕГОВА Мария Андреевна

ТРОПИЧЕСКИЕ И СУБТРОПИЧЕСКИЕ РАСТЕНИЯ В ЯКУТИИ

03.00.05 - Ботаника

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Якутск-2003

Работа выполнена на учебном полигоне-Ботаническин сад Якутского государственного университета нм. М.К. Аммосова и в Ботаническом саду Института биологических проблем криолитозоны Сибирского отделения Российской Академии Наук,

Научный руководитель;

доктор биологических наук Данилова Надежда Софроновна

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Денисов Герман Васильевич

кандидат биологических наук Арнаутова Елена Михайловна

Ведущая организация: Главный ботанический сад им. Н,В. Цицина

РАН

Защита диссертации состоится _ декабря 2003 г. в _ часов

на заседании диссертационного совета Д 212.306.03 при Якутском государственном университете им. М.К.Аммосова по адресу: 677391 г.Якутск, ул Белинского, 58.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Якутского государственного университета им, М.К.Аммосова по адресу: 677891 г.Якутск, у л Белинского, 58.

Автореферат разослан «_» ноября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Данилова Н,С.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы.

Интродукция тропических и субтропических растений - одно из ведущих направлений ботанических садов России. Содержание тропических н субтропических растений в условиях Севера имеет ряд сложностей и поэтому их практическому использованию должен предшествовать многосторонний анализ многолетнего интродукционного эксперимента.

Изучение жизненных форм, биологических особенностей интродуцентов - ритмов роста и развития, способности к плодоношению, к семенному и вегетативному возобновлению - дают возможность оценить приспособительные возможности растений, их интродукционную устойчивость и наметить перспективы дальнейшего практического освоения.

В суровых условиях Якутии с холодной и продолжительной зимой особое значение приобретает проблема озеленения интерьеров различных типов - промышленных, служебных, учебных, санационных, бытовых. Для озеленения широко используются тропические и субтропические растения, большое разнообразие и богатство форм которых служат источником пополнения и обновления ассортимента декоративных растений.

Цели и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка научных основ интродукции тропических и субтропических растений в условиях Севера на основе анализа результатов многолетнего эксперимента. В связи с этим в задачи исследований входило:

1, Изучение особенностей роста и ритмов развития тропических и субтропических растений в условиях Якутии.

2, Изучение возможностей семенного и вегетативного размножения растений.

3, Оценка интродукционных возможностей видов, выявление перспективных для дальнейшего освоения декоративных растений.

4, Изучение поведения растений в интерьерах промышленных и производственных помещений,

5, Разработка научно-обоснованного ассортимента декоративных растений для различных типов озеленения интерьеров Севера,

Научная новизна работы. Предлагаемая работа является первой сводкой, обобщающей итоги многолетнего интродукционного эксперимента с тропическими и субтропическими растениями в условиях Якутии. Впервые для Якутии на основе модифицированной автором шкалы И.П.Горннцкой (1986) проанализированы и оценены ннтродукционные возможности тропических и субтропических растении. Выделены перспективные и очень перспективные в культуре виды, пригодные для практического использования. Предложен научно-обоснованный ассортимент тропических и субтропических растений для озеленения интерьеров Якутии.

Практическая значимость работы. ____________

) М..'!Т * ['

и*. г £

- В результате многолетнего «»продукционного эксперимента выделены перспективные виды, представляющие интерес для использования в различных типах интерьеров - от парадного до санационного;

- Предложен научно обоснованный ассортимент растений для интерьер но го озеленения;

- Результаты работы используются в учебном процессе при чтении спецкурсов по комнатному цветоводству, проведении большого практикума на кафедрах ботаники и методики преподавании биологии ЯГУ.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались в течение 1978-2003 г.г. на заседания ЯО РБО, на заседаниях Ученого Совета, годичных научных сессиях ИБПК СО РАН, на научно-методических семинарах ЯБС, УПБС ЯГУ. Результаты работы были доложены на VII Всесоюзном симпозиуме по истории озер (Ленинград-Таллин, 1986); XI Всесоюзном симпозиуме «Биологические проблемы Севера» (Якутск, 1986); на Региональной выездкой сессии СБС Сибири и Дальнего Востока (Якутск, 1987); на Региональном совещании «Современные проблемы интродукции древесных растений в Сибири» (Новосибирск, 1988); на Межреспубликанской конференции "Интродукция суккулентных растений в закрытом грунте" (Рига, 1989); нз Международной научно-практической конференции "Природные цеолиты в народном хозяйстве России" (Иркутск, 1996); на II Российской конференции Флора н растительность Сибири и Дальнего Востока "Чтения памяти Л.М. Черепнина" (Красноярск, 1996); на научно-практической конференции, посвященной Году Образования (Якутск, 1997); на X и XI съездах РБО (Санкт-Петербург, 1998, Новосибирск-Барнаул, 2003); на Международной научной конференции, посвященной 25-летию кафедры ботаники Сыктывкарского университета (Сыктывкар, 2002); на Международной научной конференции, "Вщновления порушен их природных екосистем" (Донецк - Украина, 2002).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 25 работ, в т. ч, I научная монография, 1 научно-популярная книга и 1 рекомендации по озеленению интерьеров.

Структура работы. Диссертация состоит нз введения, 4 глав, выводов и приложений. Основной текст изложен на 142 стр. машинописного текста, дополнен 54 таблицами и 20 рисунками. Список литературы включает 216 названий, в том числе 39 на иностранном. Приложения занимают 47 стр.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ГЛАВА 1. Объекты, методы и условия работы

Объекты исследований. Объектами интродукцмонных исследований служили две коллекции тропических и субтропических растений - Якутского ботанического сада Института биологических проблем криолитозоны СО РАН (далее ЯБС) и учебного полигона-Ботанический сад Якутского госуниверситета им. М, К. Аммосова (далее БС ЯГУ). К настоящему времени

коллекции, в целом, составляют 904 вида, относящихся к 346 родам и J 00 семействам (Одегова, 1998,2002,2003).

Методы исследований. И нтроду купонный эксперимент с

тропическим» и субтропическими растениями охватывает период с 1978 по 2003 гг. При работе использовались общепринятые при этих исследованиях методики. Изучение ритмов роста и развития растении, фенологические наблюдения проводились no Е. С. Смирновой (1974, 19S0). Посев семян тропических и субтропических растений проводили в основном по методу С. Г. Саакова (1954, 1983), для ряда таксонов - кактусов, папоротников, бромслиевых - по методике Э. А. Шароева (1985).

В основу э ко лого-морфологи чес кого анализ коллекции было положено два признака: жизненные формы растений и принадлежность растений к определенной ботан и ко-гсографи ческой зоне. При биоморфологпческом анализе коллекции была использована система морфологических типов тропических и субтропических растений, предложенная Е.С. Смирновой (1969, 1970, 19S0). Еотаннко-географическии анализ коллекции проведен в соответствии со схемой ботанико — географического районирования Земного шара С.М Разумовского (1980), которая включает 174 района, 68 провинций и 4 растительные зоны.

Природные условия. Оранжереи ЯБС и БС ЯГУ расположены в черте города Якутска, в пределах Центральной Якутии.

По природным условиям территория г. Якутска и его окрестностей типична для Центральной Якутии. Климат характеризуется резкой континентальностью, проявляющейся в больших годовых колебаниях температуры и относительно малом количестве осадков и повсеместным залеганием многолстнемерзлых грунтов. Среднегодовая температура -10°С, наиболее высокие отмечаются в июле (+38°С) и наиболее низкие температуры - в январе (-63°С), продолжительность холодного периода со средней суточной температурой ннже 0°С составляет 204 - 219 дней.

Центральная Якутия расположена в относительно высоких северных широтах, и это во многом определяет особенности ее радиационного режима. По данным М, К. Гавриловой (1973) длительность дня в Якутске 22 декабря составляет лишь 4 часа 14 минут при полуденной высоте солнца 4° 32', а 21 июня -19 часов 46 мл нут при полуденной высоте солнца 51° 26'.

Условия оранжереи. Оранжерея ЯБС представляет собой железобетонную конструкцию, двускатную, застекленную обычным стеклом в два слоя с расстоянием между ними 2 см. Оранжерея ориентирована с северо-запада на юго-восток. При такой ориентации растения получают, в основном, послеобеденное солнце, что приводит к перегреву и ожогу их в летнее время. В тоже время, особую роль в жизни тропических и субтропических растений в условиях Якутии играет наличие многолетнемерзлых фунтов. После захода солнца температура в оранжерее резко снижается, разница между дневными и ночными температурами огромна и может доходить до 40°С. Хотя тропическим и субтропическим регионам свойственны существенные перепады напряженности суточных

температурных факторов (Демидов, 19S0, 1994), такая температурная амплитуда отрицательно сказывается на роете и развитии растений.

Оранжерея ЕС ЯГУ имеет полукруглую форму, остекление боковых стен - 180°, центр полукруга ориентирован на восток. Оранжерея получает солнечные лучи в течение всего светового дня, максимум которых приходится на период с 7 до 16 час. Благодаря тому, что крыша оранжереи затенена, растения получают преимущественно скользящие лучи, поэтому, такие явления как перегрев и ожог растений в послеобеденное время, которые имеют место в ЯБС, здесь не наблюдаются. Оранжерея расположена на 3 этаже Учебного корпуса и не испытывает влияния многолетнемерзлых грунтов - разница между ночными и дневными температурами в июле здесь незначительна и составляет не более 10°С.

Самая высокая освещенность в Якутске наблюдается в апреле. В ясные дни в условиях оранжереи ЖС она составляет 25-30 тыс. л к. В пасмурные -10 тыс. лк. В оранжерее БС ЯГУ в ясные дни - 30 тыс. лк, и в пасмурные -12-15тыс. лк.

Наименее благоприятный период для жизни растений в оранжереях -осенне-зимний, В самые короткие дни (декабрь) естественная освещенность крайне низка и составляет 30-40 лк, в то время как для нормальной жизнедеятельности тропических и субтропических растений в условиях закрытого грунта в период роста и развития освещенность должна составлять 5-6 тыс, лк (Козупеева, Лештаева, 1979),

Особенно неблагоприятны условия оранжереи ЯБС. На ее скатах лежит снег толщиной до 20-30 см, дневной свет практически не проникает, освещение осуществляется лампами: ДРЛФ-400 вт и ДРЛФ-IOOO вт. В оранжерее Ботанического сада ЯГУ в течение всего года присутствует естественное боковое освещение, дополнительное искусственное (до J 00-150 вт на 1 м") достигается лампами OSRAM FLUORA.

Потребность различных растений в тепле варьирует в значительно большей степени, чем их потребность в освещенности. Для различных культур требуются свои оптимальные температуры. В оранжерее ЯБС имеется возможность создать три отсека с разными условиями: как по температурному режиму, так и по влажности воздуха. Температуры осенью и зимой подвержены значительным колебаниям, иногда снижаются до критических. Кроме того, не всегда удается поддерживать оптимальную температуру 18-23°С, необходимую в период роста растений.

Условия оранжереи БС ЯГУ, в целом, хотя более благоприятны для Произрастания растений, без критических перепадов, но однообразны. Температурный режим равномерный, летом средняя температура составляет 23-25°С, зимой - поддерживается в пределах 18-23°С.

Учитывая климатические условия, в частности, радиационный режим, а также температурные условия оранжерей, в закрытом грунте Центральной Якутии можно выделить свои сезоны года: зима - с начала ноября по конец января; весна - с начала февраля по конец марта;

лето - самый длинный сезон года, с апреля по конец первой декады сентября;

осень - со второй декады сентября по конец октября.

ГЛАВА 2. Общий обзор коллекций тропических н субтропических растений ботанических садов Якутии

За 25-летний период исследований было испытано 1500 видов растений относящихся к 112 семействам. Из этого количества 904 вида, относящихся к 346 родам и 100 семействам составляют ныне существующие коллекции тропических субтропических растений ботанических садов Якутии. Комплектование якутских коллекций осуществляется по ботанико-географическому принципу.

Виды, слагающие коллекции разнообразны в систематическом, экологическом, бпоморфологическом, географическом и возрастном отношении.

В систематической структуре коллекции покрытосеменные растения в количественном отношении превосходят голосеменные. В свою очередь среди покрытосеменных растении преобладают двудольные. Только 8 ведущих семейств составляют 54,16% от всей коллекции. Наиболее представлены в фондах семейства Acanthaceae, Begoniaceae, Cactaceae, Crassulaceae, Gesneriaceae, Aloaceae, Araceae, Bromeliaceae, которые насчитывают от 27 до 224 видов, из них ведущее положение занимает сем. Cactaceae. Свыше 10 семейств представлены на уровне 10-20 видов, большинство же представлены от 1 до 10 видов.

Пополнение коллекций тропических и субтропических растений во времени шло не совсем равномерно. В настоящее время в возрастном спектре коллекций 177 видов, которые существуют в коллекции свыше 20 лет (19,5%), наиболее многочисленная группа, включающая 462 вида (51,1%) -это растения в возрасте от И до 20 лет, 181 вид представлен образцами от 5 до 10 лет, 84 вида представлены молодыми растениями, до 5 лет.

Для биоморфологического анализа коллекции нами использовалась классификация, предложенная Е.С.Смирновой (1980). В коллекционных фондах Ботанических садов Якутии представлены все типы жизненных форм, выделенные Е.С.Смирновой, Количественное распределение видов по жизненным формам показано в табл.1.

В фондах коллекций Ботанических садов Якутии представлены растения из 3 ботанико-географических зон (табл.2). Основную часть коллекций составляют растения из субтропической растительной зоны (76,19%), меньше видов из тропической (20,00%), зона летнезеленых лесов (Алгонкинская провинция) представлена одним видом (Thuja occidentals L. -0,60%).

Таблица 1

Количественное распределение видов тропических и субтропических растений по формам роста

Формы роста Однодольные Двудольные Общее

растемия растения число видов

Длиннометзмерные деревья 7 58 65

Коротко мета мерные деревья 29 26 55

Кустовидные деревья 3 44 47

Кустарники 5 95 9Я

Розеточные растения 69 25 94

Ползучие и полегающие трзвы 26 34 60

Кустовидные ползучие н полегающие травы 11 339 350

Л адэем но-кррнеи н щн ьге тра в ы 28 18 46

Подземно-корнев ищпыетравы 62 27 89

Всего 238 666 904

В коллекционных фондах Якутии из 34 провинций представлено в разной степени 24, Наиболее многочисленно представлен Американский континент, затем по убывающей Африканский, Азиатский и Австралийский.

Достаточно много видов в коллекции из провинций: Мексиканской, Капской, Вест-Индской, Южнобразильской л Я по но-Китайской. Спектр жизненных форм отдельных провинций представлен в неодинаковой степени. В полной мере в вышеупомянутых многовидовых провинциях, а также в Средиземноморской провинции, представленной меньшим числом видов. Неполно представлен спектр жизненных форм среди видов, привлеченных из следующих провинции: Сонорской, Западногммалайской, Гор но перуанской, Гвианской, Ньясской, Централ ьбразильс кон, Сиамской. В каждом из этих спектров отсутствует одна или две жизненных формы. Спектр растений остальных провинций неполноценен и представлен от 1 до 5 типов жизненных форм.

Зона тропических лесов представлена по С.М, Разумовскому (1980) 11 провинциями. В коллекционном фонде Ботанических садов Якутии представлено 10 провинции. Отсутствуют растения из провинции Святой Елены.

Спектр жизненных форм в зоне тропических лесов представлен всеми выделенными Е, С. Смирновой (1980) типами. Провинция Вест-Индская самая многовидовая и представлена всеми жизненными формами. Неполно представлен спектр жизненных форм растений в Центральнобразнльской, Мозамбикской, Деканской, Сиамской и Индонезийской провинциях, среди растении из каждой из этих провинций отсутствует по два или три типа жизненных форм. В спектре жизненных форм остальных провинций представлены от 1 до 4 жизненных форм.

Таблица 2

Представленность растений из различных ботаннко-географических провинций в коллекциях ботанических садов Якутии_

Провинция Число видов

Деревья и ч В 5 £ « ^ О. ^ 17 и ч г к Б. <а £ и 2 X т е Си Л а <3 & V Э = | 1 N Й о С с 3 ра л а. и 2 К = 2 4 и Э 5 = 2 Й ? П 8 Й-Ь § М с с й> , I 8 3 £ 01 я 3 2 1 = § 8 ® 3 I с 2

Зона лети меленых лесов

Алгонкинская | 1 ( | ( I I | |

Зона субтропических лесов

Калифорнийская 1

Сонорская 6 3 1 1 5 2

Флоридская 7

Мексиканская 13 1 6 16 10 94 8 11

Средиземноморская 6 2 3 2 1 7 4 4

Зап а д н ог им ал айс кая 5 [ 1 1 3 3

Верхнебирманская 2 2

Японо-Китайская 23 10 12 1 1 5 5 2

Горноперуанская 1 2 2 2 4 1

Гвианская 4 1 3 2 9 1 8

Горноаргентинская 22 1

ГОж нобразил ьс к ая 2 5 13 5 1 26 4 14

Чилийская 1 1 1 1

Гран-Чакская 3 1 [ 63 1

Канарская 1 1 1 5

Пьясская ] 1 5 5 1 7 1

Калахарекая 2 1 1 6

Капская 4 4 14 42 16 32 5 15

Мадагас карская 1 1 4 1 4 2

Нил ьгирий екая 1 1 1

Зап адноаветрал и йе кая ]

Еремейская 1

Восточн оав страл ийс к ая 4 1 1 2

Тасманийская 7 2

Зона тропических лесой

Вест-Индская 2 7 15 3 10 27 2 10

А маю некая 1

Централ ьнобрааильс кая 3 15 1 3 7 )

Гвинейская 3 4 3 6

Мозамбикская 1 2 2 1 1 4

Деканская 4 2 1 1 3

Сиамская 2 5 2 2 2 2 1

Индонезийская 5 3 1 6 1

Тиморская 5 1 2 1

Тихоокеанская 2 2 1

ГЛАВА 3. Оценки ннтродукиионных возможностей тропических и субтропических растений при выращивании в Центральной Якутии

Для оценки практических результатов интродукции нами на основе системы, предложенной И.П.Горницкой (1986) разработана шкала успешности интродукции тропических и субтропических растений. Оценка перспективности растений осуществляется по 5 показателям, каждый из которых оценивается по 5 баллам (табл. 3), Сумм1Трование баллов по каждому показателю дает возможность выделить очень перспективные (2125 баллов), перспективные (16-20 баллов), малоперспектнвиые (11-15) и неперспективные (5-10),

Таблица 3

Шкала оценки успешности интродукции тропических и субтропических растенни, балл

Балл Полнота прохождения растениями фенофаз Способность растений к вегетативному размножению Рост растении в условиях оранжереи Способность растений к самосеву Повреждаемость растений вредителями н болезнями

5 Еутоншнрует, цветет, плодоносит Интенсивное естественное вегетативное размножение Рост интенсивный, годичный прирост 40 -55% Обильный, регулярный (ежегодный) Растения не повреждаются

4 Бутон измрует, цветет, не плодоносит Умеренное естественное вегетативное размножение Рост хороший, годичный прирост 25 -40% Необильный регулярный Повреждения слабые, единичные

3 Бутон изирует, не цветет, не ПЛОДОНОСИТ Слабое естественное вегетативное размножение Рост умеренный, годичный прирост ¡0 -25% Нерегулярный (I раз в 2 -3 года) Повреяшения средние, поражаются листья

2 Только вегетирует Вегетативное размножение только с ПОМОЩЬЮ человека Рост слабый, годичный прирост, менее 10% Единичный Повреждения сильные, поражаются листья, стебли, бутоны.

Выпад в первый год Вегетативное размножение отсутствует Нет вкдимото прироста Нет Повреждения очень сильные с последующим выпалом

3.1.Полнота прохождения фенологических фаз интродуцттами Одним из наиболее существенных моментов интродукции тропических и субтропических растений является прохождение ими полного цикла развития.

Анализ данных показывает, что цветут и плодоносят около 15% видов коллекции, 47,7 % видов цветут, но не плодоносят, остальные виды только

вегетнруют (табл. 4).

Таблица 4

_Полнота прохождения растениями фенологических фаз_

Число видов

3 а о к К ä 2 а U £ 3

ц Й с. § £

Фенофада и !3 z 3 X = £ CL. X ^ V a i К я £ S И 1 5 2 О t1 £ s л а ^ 1 °

£0 О. со 8 & CL Ä ^ 8 и я s £ 5 о 3 " а г я Я в 5 S э = 2 й

С* t* а. С в ¡4 S £ 2 tr 2 и

Бутон изнрует, цветет, 10 п 28 31 2 27 15 11 135

плодоносит

Бутолигнрует, цветет, не 10 И 33 40 28 225 24 61 432

ПЛОДОНОСИТ

Бутоннзирует, не цветет 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Только вегггирует 100 25 .17 23 30 98 7 17 337

Выпад в первый гол 83 72 80 55 68 122 62 54 596

Всего 203 119 178 149 128 472 108 143 1500

Одним из важнейших показателей адаптации вида к условиям культуры является его плодоношение, представляющее завершающую фазу онтогенеза.

В условиях оранжерей Центральной Якутии 135 видов коллекции (14,9% видов) из 46 семейств, способны пройти полностью цикл развития побегов с образованием полноценных семян.

Спектр плодоношения коллекции растений показал, что растения разных жизненных форм не в одинаковой степени способны к семенному размножению. Достаточно высока доля плодоносящих видов, среди розеточных растений, надземно - корневищных и кустарников (в пределах 50%), Менее способны к семенному размножению растения, с интенсивным вегетативным размножением (ползучие и полегающие травы, кустовидные ползучие и полегающие травы, подземно-корневищные растения). Вероятно, способность к интенсивному вегетативному размножению несколько подавляет семенное размножение растения.

Систематический анализ показал, что 50% всех плодоносящих видов сосредоточены в 5 семействах - Acanthaceae, Aloaceae, Amaryllidaceae, Агасеае, Bromeliaceae, в сумме они составляют 67 видов. В таких семействах как Acanthaceae и Amaryllidaceae способны к плодоношению более половины испытанных видов, достаточно много видов в сем. Aloaceae. Виды из 28 семейств только вегетируют.

Анализ плодоносящих видов по происхождению показал, что преобладающее число их - это виды из Средиземноморья и Африканского континента.

Большая группа растений цветет, но не плодоносит. Этому могут быть различные причины: отсутствие опылителей, несоответствие экологических условий, требующихся видам и др. Остальные 337 видов - только вегетируют, часто интенсивное вегетативное размножение может подавлять семенное.

Спектр жизненных форм цветущих растений полностью повторяет общий спектр жизненных форм коллекции, но отличается их соотношением. Основную часть спектра занимают кустовидные ползучие и полегающие травы (41,02%). Остальные жизненные формы распределены почти равномерно. Анализ показал, что до фазы цветения у деревьев доходят более 20% видов, а кустовцдных деревьев, ползучих и полегающих трав - более 50%, Среди кустарников и розсточкых растений более 75% видов -цветущие. Кустовидные ползучие и полегающие травы, подземно-корневищные растения имеют около 70% цветущих видов, а надземно-корневищкые растения цветут почти полностью (табл. 5).

Таблица 5

2 К я а 21 К X

Группы цветения к ■й Ей & а* и г & О г кг а о. «с 1 С. о л £ V ГЧ & и £ V 3 г £ г II *> нй 3 1 2 = г Р & и л О, й* 2 & ^ 1 % Ч> 1> 5 Л С. V ¿1 = а £ ее и 1» 2

О. а к м о Г1» £ О § С с к£ И а зё- К 3 о. о РТ с 2 а

Летнецветущие 16 10 23 49 16 171 36 40 361

Летне-осеннецветущ не. - 1 25 13 8 46 - 12 105

Осен н ецветуши е I 1 2 5 5 13 - 5 32

Осеннезимнее - - ]2 - - - 5 - 17

Зимнецветущие 3 2 3 3 3 1 1 - 16

Весен нецвегу щи е 5 1 * 2 - 1 - - 9

Дл ител ьио- цветушие 1 8 9 5 - 1 - 3 27

Всего 26 23 74 77 32 233 42 60 567

По срокам цветения растений в коллекции выделены 7 групп: - Летнеиветуише растения - цветущие с начала апреля до конца первой декады сентября - 361 вид (40,04 %). Это группа разнообразна в систематическом отношении, сложена видами 40 семейств, представленных неодинаковым количеством видов. Наиболее многочисленно сем. Сааасеае, меньше, но также достаточно много видов в сем. А1оасеае, Ве801насеае, ВгошеЬасеае и Сегпепасеае.

Летне цветущие - единственная группа, где спектр выделенных в коллекции жизненных форм растений представлен полностью и сходен со спектром жизненных форм коллекции. Ведущее место занимают кустовидные ползучие и полегающие травы (46,4%), что происходит за счет

видов сем, Сасюсеае, наиболее представленного в коллекции, и, для которого эта жизненная форма типична. На втором месте - розеточные растения (13,8%), более половины которых составляют виды сем. А1оасеае. Несколько меньше подзем но-корневищных растений (11,6%), составленных в большой мере видами из сем. ВготеИасеае н Оезпепасеае. Остальные жизненные формы составляют в совокупности 28,2%.

Виды летнего цветения мобилизованы из 25 провинции двух растительных зон. Большинство видов - субтропические, привлеченные с Американского континента.

- Летие-осеннеивепп'шые растения — группа растений, цветущих с начала апреля до конца октября -105 видов (17,72%), слагают ее виды из 16 семейств. Спектр жизненных форм летне-осеннецветущих растений коллекций неполный - отсутствуют полностью две жизненные формы: деревья и надземно - корневищные растения. Ограничен спектр жизненных форм внутри представленных семейств.

Виды летне-осеннего цветения представлены в коллекции растениями из 20 провинций двух растительных зон. Больше всего в коллекции видов из Капской провинции (23,58%).

Спектр жизненных форм интродуцентов, представленных из разных провинций скуден, в основном представлен кустарниками и кустовнднымн ползучими и полегающими травами.

- Осеннеиветушче растения - цветущие со второй декады сентября до конца октября - 32 вида. Осеннее цветение отмечается у видов из 11 семейств. Спектр жизненных форм этой группы достаточно полный, отсутствуют в нем подземно - корневищные травы. По степени представленности ведущее место занимают кустовидные ползучие и полегающие травы (40,6%), на втором месте розеточные растения и подземно-корневишные (15,6%). Остальные жизненные формы представлены на уровне 1-2 видов (табл.12).

Что касается происхождения, то осе н нецвету щи е растения коллекции привлечены из 10 провинций двух растительных зон - тропической (40,63%) и субтропической (59,37%).

- Осенне-знл I н еивет хпчие растения - цветущие со второй декады сентября по январь - 17 видов (4,6%). Эта фенологическая группа растений представлена видами всего двух семейств (Самасеае и Рпти1асеае), Соответственно систематической бедности беден и спектр жизненных форм растений осеннего цветения, он представлен только кустарниками и подземно- корневищными растениями. Причем, кустарники типичны только для Сааасеае, аподземно-корневищные-для видов Рпти1асеае.

Источниками интродукции этих видов послужили 6 провинций двух растительных зон, для подавляющего числа видов родиной является Центральнобразильская провинция, а также Средиземноморская.

- Зимненветгшне растения - цветущие с начала ноября по конец января - 16 видов (2,6%), В систематическом отношении это достаточно разнообразная группа в нее входят виды 9 семейств. Все семейства представлены на уровне 1-2 видов.

Растения зимнего цветения в коллекции представлены почти всеми' выделенными нами жизненными формами, кроме подзем но-корневищных растении. Но не прослеживается какой-либо жизненной формы, присущей именно растениям, цветущим зимой. Привлечены в коллекцию зимне-цветущие растения из тропической н субтропической зон, из 11 провинций,

- Весеннеиветушие растения - цветущие с начала февраля по конец марта - 9 видов (1,66%), Видовая бедность группы обуславливает ограниченность представленных жизненных форм, всего в коллекции отмечено 4 жизненные формы. Весенне- цветущие растения представлены б видами древесных растений (5 деревьев и 1 кустовидное дерево). Весен нецветущие растения привлечены в коллекции из 7 провинций двух растительных зон (субтропической и тропической).

- Длительно цветущие растения - цветущие в течение 10-11 месяцев -27 видов (4,98 %). Группа состоит из 27 видов, относящихся к 19 семействам. Почти две трети спектра жизненных форм этой группы занимают кустовидные деревья и кустарники, меньше розеточных растений и подземно-корневищиых. Отсутствуют ползучие и полегающие, а так же и надзем ко-корневищные травы. Виды длительно цветущих растении привлечены из 11 провинций Большее число видов длительно-цветущих растений из Капской и Вест-Индской провинции.

3.2 Способность растений к вегетативному размножению,

Наряду со способностью интродуцентов к семенному размножению, не менее важным показателем жизненности растений в новых условиях является их способность к вегетативному размножению. Более одной десятой видов коллекции (12,8 %) могут самостоятельно интенсивно вегетативно размножаться (Mammíllaria elongata, M. multiceps M. proliféra, виды рода Rhipsalis, Bryophyllum daigremontianum, Saintpawlia ionantha, виды рода Oxalis, виды рода Haworiliia и др.). Преобладающая часть в вдов коллекции (78,2%) размножаются естественным путем умеренно или слабо (Carica papaya, Chloranthus spicatus, виды рода Peperomia). Исключительно с помощью человека размножается небольшая группа видов (7,4%) (Wisteria chinensis, Ligustrum japonicum и др.), и совсем незначительное число видов (Cryptome ri a japónica, Sequoia sempervirens, Taxus baccata, Ginkgo biloba и др.) не способны к вегетативному размножению вообще (1,6%).

Если рассмотреть способность интродуцентов к вегетативному размножению соотносительно их жизненным формам, то можно отметить, что самостоятельно способны размножаться розеточные растения, ползучие и полегающие травы, надземно-корневищные it подзем но-корневищные растения. Среди наиболее представленных в коллекции кустовидных ползучих и полегающих трав высока доля видов, способньк самостоятельно размножаться вегетативным путем, но для некоторых видов (4,0%) необходимо участие человека. Что касается деревьев, кустовидных деревьев и кустарников, представленных в коллекции, то. эти виды могут размножаться как естественно, так и с помощью человека и только 15 видов деревьев возобновляются только семенным путем.

3.2.1 Естественное вегетативное размножение

Естественное вегетативное размножение свойственно 375 видам коллекции, у которых проявляется шесть типов естественного вегетативного размножения из 15, описанных И.П, Горняцкой (1986).

3.2.2. Вегетативное размножение с помощью человека Искусственное вегетативное размножение растений осуществляется, в основном, тремя способами - стеблевыми, листовыми черенками и делением куста. Из испытанных 904 видов с помощью человека возможно размножение свыше 30% видов коллекции. Наиболее приемлемый способ размножения - размножение стеблевыми черенками, преобладающую часть интродуцентов размножают именно этим способом.

Черенковать можно растения разных жизненных форм. Стеблевыми черенками успешно размножаются кустовпдные ползучие и полегающие травы, кустарники, в меньшей мере черенкуются деревья, кустовпдные деревья, розеточные растения. Активное естественное вегетативное размножение надземно- и подземно-корневищных растений полностью удовлетворяют потребности в материале и поэтому нет надобности размножать их искусственным путем, хотя при необходимости их можно размножать стеблевыми черенками.

3.3. Рост растений в условиях оранжереи

Одним из интересных разделов изучения интродукционных возможностей тропических и субтропических растений является оценка роста растений в условиях оранжереи. Большинство испытанных- в интродукции видов дают тот или иной прирост, некоторые виды в течение многих лет остаются без видимых изменений. Хотя размеры и степень прироста растении в определенной мере являются видовыми признаками, все же относительный годовой прирост растения в высоту или в длину и скорость этого нарастания, наряду с другими показателями, может служить критерием успешности интродукции видов. Как и другие показатели, степень годичного прироста тропических и субтропических растений в условиях оранжереи различна. По нашим многолетним наблюдениям в условиях оранжерей Центральной Якутии у многих видов отмечается активный рост. Более половины коллекционного фонда (53,5%) видов имеют годичный прирост свыше 40% (Ficus benjamina, F. retusa, Monstera deliciosa, Pehrgonium zonale, Psidium gujava, P. littorale, Sanchezia nobilis и др.). Виды с годичным приростом от 25 до 40% составляют 36,7%, в обшей сложности, виды этих двух групп составляют около 90 %, Небольшую долю коллекций (7,5%) составляют виды с годичным приростом от 10 до 25%, видов с малым приростом и без видимого прироста совсем ничтожное количество. Как правило, это виды, находящиеся в испытании всего 1-2 года, которые только начинают адаптироваться к новым условиям интродукции. Соответственно, всем жизненным формам, выделенным в коллекциях, свойствен быстрый рост, преобладающее число видов дают прирост от 25 до 40% и выше, т.е. являются растениями быстрорастущими.

Если рассматривать виды растений по систематическому признаку, то в каждом семействе имеются виды как быстро растущие, так и виды с менее

интенсивным ростом. Наибольшее число с годичным приростом более 40% видов находятся в семействах Acanthaceae (74%), Begoniaceae (72,4%), Camceae (44,6%), Crassulaceae (44,7%). Gesneriaceae (53,5%), Aloaceae (57,14%), Araceae (52,28%), Bromeliaceae (76,7%), в сумме они составляют 256 видов, т.е. больше половины всех быстро растущих видов коллекции (табл.38). На долю остальных 92 семейств, приходится 228 видов,

3.4 Способность растений к самосеву.

Способность растений давать самосев в новых для него условиях является высшей степенью акклиматизации (Головкин, 1961; Некрасов, 1973, 19S0). Из испытанных 904 видов самосев зарегистрирован у 93, составляющих 12,8 % всего коллекционного фонда. Это виды разнообразные в систематическом, биомофологическом отношении. Самосев дают виды 29 родов относящихся к 20 семействам. Виды родов Begonia, Crossandra, Mesembryanthemum, Oxalis, Rebutía, Rhipsalis, Ruellia и другие. Наиболее часто самосев отмечен у кустарников, розеточных н подзем но-корневнщных растений, отсутствует самосев у деревьев.

3. 5 Повреждаемость растений вредителями и болезнями.

Проведенный анализ коллекции тропических и субтропических растений на повреждение вредителями и болезнями за более чем 30 лет показал, что 50% видов в разной степенн подвержены их воздействию. 50% оказались устойчивыми к вредителям и болезням.

Повреждения вредителями и болезнями отмечены в равной степени для всех жизненных форм. Очень сильных повреждений в коллекции не отмечено, довольно редки сильные повреждения, в силу того, что регулярно проводятся профилактические и истребительные мероприятия. Залогом чистоты растений является также соблюдение агротехники. Чаще всего в коллекции фиксируются единичные, слабые и средние повреждения, что составляет 95% повреждаемых растений (433 вида). Основные повреждения растениям наносят сосущие вредители. Болезней в коллекции не отмечено, К некоторому угнетению растений приводит застой воды в емкостях (закнеанне почвы). Но при своевременном корректировании агротехнических мероприятий, оно быстро устраняется,

ГЛАВА 4. Тропические и субтропические растения в озеленении

В течение 20 лет испытывалксь декоративные перспективные и очень перспективные, которые представляют тот или иной декоративный интерес в различных типах интерьеров.

Оформленные нами интерьеры по использованию можно сгруппировать таким образом: производственные, офисные интерьеры, интерьеры детских учреждений, интерьеры лечебных учреждений, интерьеры спортивных учреждений, зимние сады (рекреационные интерьеры), парадные помещения, жилые интерьеры,

В результате исследований нами разработан и предложен ассортимент декоративных тропических и субтропических растений для озеленения интерьеров Севера, включающий 140 видов.

выводы

1. В Ботанических садах Якутии испытано 1500 видов тропических и субтропических растений. В настоящее время коллекции насчитывают 904 вида, относящиеся к 100 семействам и 346 родам. Из них 135 видов проходят полный цикл развития побегов, 431 вид цветет, но не плодоносит, только вегетируют 337 видов,

2. Для оценки результатов интродукции тропических н субтропических видов разработана и применена шкала оценки интродукционной перспективности по 5 показателям: полноте прохождения растениями фенологических фаз, способности растений к вегетативному размножению, способности их к росту в условиях оранжереи, наличию самосева и степени повреждаемости растений болезнями и вредителями. На основе этой шкалы выделено 53 очень перспективных вида для интродукции в Центральной Якутии, 603 - перспективных, 245 - малоперспективных и 596 неперспективных.

3. И нтродукцнонное испытание тропических и субтропических растений из различных ботанико-географнческих провинций показало, что перспективными источниками растений для интродукции в Якутию являются Мексиканская, Капская, Вест-Индская и Южнобразильская провинции.

4. В составе коллекций представлены растения 8 жизненных форм: деревья, кустовидные деревья, кустарники, розеточные растения, ползучие и полегающие травы, кустовидные ползучие и полегающие травы, надземно-корневищные растения и подземно-корневищные растения, среди них ведущее положение занимают кустовидные ползучие и полегающие травы. Сравнительный анализ интродукционных возможностей жизненных форм показал, что наиболее перспективны для интродукции в Якутию -кустовидные ползучие и полегающие травы.

5. Тропические и субтропические растения в условиях оранжерей Якутии обнаруживают активный рост побегов. У более половины коллекции (53,5 %) отмечен годичный прирост, составляющий свыше 40%; виды с годичным приростом от 25 до 40% составляют треть коллекций,

6. В составе коллекции выделены 7 групп по срокам цветения: летне-цветущие, летне-осеннецветущие, осеннецвегущие, осей незимне-цветущие, зимнецветущие, весен нецветущие и группа длительного цветения. Наиболее многочисленная группа (39,9%) - летнецветущие растения.

7. В условиях интродукции способны к плодоношению и получены репродуценты 135 видов. К вегетативному размножению в той или иной степени способны почти все виды, представленные в коллекции (889 видов), из них 67 размножаются только с помощью человека.

8. Интродукционное испытание тропических и субтропических растений позволило выделить декоративные виды, перспективные для использования в озеленении интерьеров различного типа. Разработан и предложен ассортимент устойчивых в интерьерах растений, включающий 140 видов.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

Одегова М. А. Вредители ораижерейно-комнатных культур в Якутском ботаническом саду И Интродукция растений в Центральной Якутии. -Якутск, 1975. С. 64-69.

Кротова 3. Е., Одегова М. А„ Середкина И, Н. Озеленение интерьеров жилых помещений и производственных зданий города Якутска // Декоративные растения для озеленення населенных пунктов Я кути н.Якутск, 1980. С. 89-102.

Одегова М. А. Клещ паутинный на субтропических растениях закрытого фунта И Интродукция декоративных растений в Якутии,- Якутск, 1984. С. 94-97.

Одегова М. А. Семейство Araceae Juss. в коллекции Ботанического сада // Интродукционные исследования растений в Якутии,- Якутск, 1987. С. 102109.

Одегова М.А. Рекомендации по озеленению интерьеров общественных и производственных зданий в условиях Якутии, - Якутск: изд. ЯФ СО АН СССР, 1987. 78 с,

Одегова М. А. Коллекция декоративных тропических и субтропических растений в условиях Якутии I! Проблемы ботаники на рубеже XX - XXI веков. Тез. докл., представленных II (X) съезду РБО (26 -29 мая 1998 г., Санет-Петербург).- С-Пб, 1998, т.2. С. 314.

Одегова М. А. Комнатное цветоводство в Якутии. - Якутск: ЯФ Изд-ва СО РАН, 2001. 124 с.

Одегова М. А, Коллекция тропических и субтропических растений ботанического сада ЯГУ // Наука и образование, 2002, №1. С.12-15.

* Одегова М. А. Кадастр интродуцентов Якутии: тропические и субтропические растения. - Якутск: ЯФ Изд-ва СО РАН, 2002.136 с.

Одегова М. А. Ароидные в условиях Якутии // Ботанические исследования в азиатской России: Материалы XI съезда РБО {12-22 августа 2003 г., Новосибирск-Барнаул). Т. 3. - Барнаул, 2003. Q. 212-213.

Одегова М, А. ИнтродукционныЙ обзор тропических и субтропических растений в условиях Центральной Якутии // Ботанические сады - центры (пучения и сохранения биоразнообразия,- Якутск: Изд-во ЯГУ, 2003, С.98-

Одегова М. А. Бромелиевые в условиях Центральной Якутии // Ботанические сады - центры изучения и сохранения биоразнообразия. -Якутск: Изд-во ЯГУ, 2003.0.107-115.

Odegowa М. A., Chevychelov А. P. The use of zeolite for growing flowering plants // Natural zeolites in the national economy of Russia. Abstracts of papers to the International Scientific and Practical Conference (Irkutsk, September 30 - October 4,1996) - Irkutsk: IrGTU, 1996. P, 50 -51.

107.

Лицензия серии ПД№ 00840 от 10.11-2000 г.

Формат 60x84 4W Бумага офсетная №2, Печать офсетная. Гарнитура «Тайме», Усл.п.л. 1,04. Тираж 120. Заказ №281.

Якутский филиал Издательства СО РАН

E-mail: ku2nets0v@psb.ysn.ru

il*

л