Біологічні основи інтродукції витких деревних рослин у Правобережному Лісостепу України

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ БОТАНІЧНИЙ САД ім. М.М. ГРИШКА

Автореферат

Біологічні основи інтродукції витких деревних рослин у правобережному лісостепу України

03.00.05 - ботаніка

Дойко Наталія Михайлівна

Київ - 2005

Дисертацією

є рукопис

Роботу виконано

в Державному дендрологічному парку „Олександрія” НАН України

Науковий керівник

доктор біологічних наук, професор КОХНО Микола Арсенійович,

Національний ботанічний сад ім. М.М.Гришка НАН України, провідний науковий співробітник

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, професор ГРЕВЦОВА Ганна Терентіївна,

Київський Національний університет імені Тараса Шевченка (Ботанічний сад

ім. акад. О.В.Фоміна), головний науковий співробітник

кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник

Вахновська Наталія Георгіївна,

Національний ботанічний сад ім. М.М.Гришка НАН України, старший науковий співробітник

Провідна

установа Донецький ботанічний сад НАН України, м. Донецьк

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Серед великого різноманіття декоративних деревних рослин особливу групу складають виткі рослини, які з успіхом використовують для озеленення стін будинків, парканів, альтанок, а також розміщують на спеціально влаштованих опорах. Ще одним важливим фактом є той, що влітку стіни будинків, закриті виткими рослинами, практично не перегріваються від сонячної радіації і завдяки цьому в приміщеннях знижується температура повітря і створюється здоровий мікроклімат. Те ж саме стосується і промислових споруд, якщо вони задекоровані виткими рослинами, то покращується їхній зовнішній непривабливий вигляд, зменшується шум і перекривається находження пилу в заводські та адміністративні корпуси.

У парках і скверах за допомогою витких рослин можна створити високодекоративні композиції, що приваблюють увагу відвідувачів, створюють комфортні умови для повноцінного відпочинку. Тому широке впровадження в озеленення витких деревних рослин, безумовно, необхідне.

Однак, попри високим декоративним якостям, виткі деревні рослини мало використовують в озелененні. В основному виткі деревні рослини вирощують в ботанічних садах, дендропарках та окремі види на присадибних ділянках. Не є виключенням в цьому плані і зона Правобережного Лісостепу України.

В зв'язку з цим виникла необхідність дослідження біологічних особливостей в умовах інтродукції, зокрема мало вивчених і мало розповсюджених видів з родів Aristolochia L., Campsis Loir., Celastrus L., розробки ефективних способів розмноження та відбору перспективних видів. цвітіння деревний рослина плодоношення

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано у відділі збагачення дендрофлори Дендрологічного парку “Олександрія” НАН України в 1997-2003 рр. Дисертаційна робота є складовою планових досліджень Дендрологічного парку “Олександрія” за темами: “Біоекологічні особливості інтродукційної оптимізації насаджень Дендропарку “Олександрія” НАН України (наслідки 200-річної інтродукції)” (1993-1997), № держреєстрації 0193 U 19419 та “Біологічні аспекти збереження та збагачення видового і внутрівидового різноманіття рослин Дендропарку “Олександрія” НАН України (1998-2002)”, № держреєстрації 0198 U 000779.

Мета і завдання досліджень. Метою досліджень є опрацювання біологічних основ інтродукції витких деревних рослин у Правобережному Лісостепу України, вивчення біоекологічних особливостей деревних ліан і на цій основі розробка методів використання деревних ліан в культурі як декоративних компонентів у озелененні міст та в паркових композиціях.

Для досягнення мети було необхідно вирішити такі завдання:

– проаналізувати систематичний склад інтродукованих у Правобережному Лісостепу України витких деревних рослин та досвід їх інтродукції в регіоні;

– вивчити особливості росту, розвитку та стійкість в культурі інтродукованих в Правобережному Лісостепу України витких деревних рослин;

– вивчити особливості розмноження в культурі витких деревних рослин та розробити ефективні методи розмноження;

– опрацювати методи інтродукції нових для Правобережного Лісостепу України витких деревних рослин та інтродукційне районування їх для регіону;

– розробити способи практичного застосування інтродукованих витких деревних рослин у Правобережному Лісостепу України;

– опрацювати практичні питання охорони рідкісних і цінних видів та форм витких деревних рослин у Правобережному Лісостепу України.

Об'єкт досліджень - процеси росту і розвитку, прийоми розмноження деревних ліан.

Предмет досліджень - колекція деревних ліан в Дендрологічному парку „Олександрія”.

Методи досліджень -біологічні, статистичні.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше вивчено сучасний видовий і формовий асортимент деревних ліан, інтродукованих в Правобережному Лісостепу України. Вперше у Правобережному Лісостепу України інтродуковано нові види витких деревних рослин (Celastrus angulatus Maxim., Celastrus paniculata Willd., Lycium chinense Mill. та ін.), вивчено біологічні та екологічні особливості

20 видів, отримано дані про сезонний ритм росту й розвитку, опрацьовано ефективні способи насіннєвого й вегетативного розмноження, узагальнено підсумки інтродукції досліджених видів та форм в Правобережному Лісостепу України й розроблено основний асортимент для озеленення.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблено ефективні способи насіннєвого й вегетативного розмноження витких деревних рослин, прийоми практичного застосування витких деревних рослин в озелененні та паркобудівництві, створено колекцію видів та форм в Дендропарку “Олександрія”, яка буде слугувати маточником для отримання садивного матеріалу.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота виконана особисто автором і є самостійно завершеним дослідженням. Автор розробив програму досліджень, проаналізував і узагальнив експериментальні дані, обґрунтував теоретичні положення. Наслідки досліджень висвітлено в наукових статтях, де права співавторів не порушено.

Апробація результатів досліджень. Результати досліджень з теми дисертації, основні її положення та висновки апробовано в доповідях на наукових конференціях: “Проблеми ландшафтної архітектури, урбоекoлогії та озеленення населених місць” (Львів, 1997). “Проблеми дендрології на рубежі ХХІ століття” (Москва, 1999), в Матеріалах ХІ з'їзду Українського ботанічного товариства (Харків, 2001), “Ботанічні сади: стан і перспективи збереження, вивчення, використання біологічного різноманіття рослинного світу” (Мінськ, 2002), “Сучасні проблеми інтродукції рослин та збереження біорізноманіття екосистем” (Чернівці, 2002), ІІІ міжнародній науковій конференції “Теоретичні та прикладні аспекти інтродукції рослин та зеленого будівництва” (Біла Церква, 2003), “Старовинні парки та проблеми їх збереження” (Біла Церква, 2003), “Стан та перспективи вивчення онтогенезу рослин природних і культурних флор Євразії” (Харків, 2003), Міжнародній конференції “Репродуктивна здатність рослин як основа їх збереження і поширення в Україні” (Львів, 2004), “Теоретичні та практичні аспекти інтродукції рослин і зеленого будівництва” (Тростянець, 2004).

Публікації. Основні матеріали дисертації висвітлено в 16 наукових працях: з них 6 статей у фахових виданнях, 4 статей в матеріалах і 6 в тезах наукових конференцій.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається з вступу, 6 розділів, висновків, списку використаних джерел (302 назви). Матеріали дисертації викладено на 181 сторінках машинописного тексту, з них власно текст займає 128 сторінок. Робота містить 14 таблиць, 30 рисунків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У розділі на підставі літературних джерел подано загальну еколого-біологічну характеристику та систематичне положення витких деревних рослин, інтродукованих у Правобережному Лісостепу України. Більшість ліан (близько 2000 видів) за даними А.Кернера (1899) зростає у тропіках і лише 200 видів у помірній зоні. У Європі лазячі рослини складають менше 2% флори (H. Schenk, 1892). У природних рослинних угрупованнях більшої частини України деревні ліани, за винятком Hedera helix L., Periploca graeca L., Vitis sylvestris Gmel., Clematis vitalba L., не зустрічаються.

Поява витких деревних рослин у Правобережному Лісостепу України відноситься до ХУІІ - ХУІІІ ст., коли тут почали створювати великі парки з багатим видовим складом насаджень. Нині в регіоні зростає понад 90 видів і форм (без урахування сортів) деревних ліан. Найбільш повно колекції деревних ліан представлені у дендрологічних парках: „Софіївка” (71,6% від загальної кількості інтродукованих у Правобережному Лісостепу України деревних ліан), „Олександрія” (42,1%) та „Сирець” (10,5%), у ботанічних садах: Національний ботанічний сад ім.М.М.Гришка (49,8%), ботанічний сад ім. О.В.Фоміна (49,8%), ботанічний сад Національного аграрного університету (16,8%). Всі деревні ліани в названих ботанічних закладах зберігають свою життєву форму, добре ростуть, квітують та плодоносять (за незначним винятком), достатньо зимо- та посухостійкі, що свідчить про їхню успішну адаптацію до умов Правобережного Лісостепу України.

Деревні ліани, інтродуковані у Правобережному Лісостепу України, в природних умовах розповсюджені в помірних та субтропічних районах північної півкулі.

Культивари (без урахування сортів) складають 12,6% від загальної кількості деревних ліан, що зростають у Правобережному Лісостепу України.

ПРЕДМЕТ І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Предметом наших досліджень були виткі деревні рослини, інтродуковані в Правобережному Лісостепу України. Стаціонарні дослідження проведено у Дендрологічному парку „Олександрія” НАН України в 1997-2003 роках. Таксономічний склад колекції досліджених рослин представлений 18 видами та

2 формами, що належать до 11 родин (табл. 1). Інтродукцію деревних ліан проведено на основі аналізу флор, попереднього вивчення кліматичних умов природних ареалів та умов району інтродукції. Всі інтродуценти випробувано нами в звичайних умовах, без імітації умов зростання їх у своїх природних ареалах (вегетація в природних умовах вологозабезпеченості, зимівля без укриття тощо). Це дозволило визначити потенційну адаптаційну здатність рослин для широкого впровадження інтродуцентів в умови культури.

Умови проведення досліджень. Клімат району досліджень помірно-континентальний, із частими відлигами взимку. Абсолютний мінімум температури повітря -35єС. Число днів зі сніговим покривом - 85. Тривалість безморозного періоду 167 днів. Тривалість періоду зі середньодобовою температурою вище +15єС - 112 днів. Сума опадів за теплий період року 360 мм.

Основні дослідження проведено у Дендрологічному парку „Олександрія” (м. Біла Церква, Київської обл.), який розташований у північно-східній частині Правобережного Лісостепу України (49є48ґ пн. шир., 30є03ґ сх. довг.). Середня багаторічна температура повітря + 6,9єС з коливанням в окремі роки від + 5,8єС до +8,5єС. Середня за багаторічний період кількість опадів 498 мм, близько 80% яких випадає у вигляді дощу. Температура грунту 0єС та нижче спостерігається до глибини 0,4 м. Останні весняні приморозки можливі на початку травня, перші осінні у вересні.

На території дендропарку поширені переважно сірі лісові грунти.

Методика досліджень. Інтродукція рослин проведена з використанням методів кліматичних аналогів Г.Майра (1903) та філогенетичних комплексів Ф.Н.Русанова (1954,1959). Спостереження для визначення сезонного ритму росту та розвитку провадили за „Методикой фенологических наблюдений в ботанических садах СССР” (1975). Розподіл видів на феногрупи згідно методу порівняльного вивчення даних фенологічних спостережень П.І.Лапіна (1967). Динаміку сезонного приросту пагонів вивчали за методикою А.А.Молчанова і В.В.Смирнова (1967). При виборі листків, квіток та плодів для характеристики їх морфологічної будови користувалися методичними вказівками Г.Г.Маргайлика (1965). Тривалість цвітіння вивчали за методикою А.Н.Понамарьова (1960). Ступінь цвітіння і плодоношення оцінювали за 5-бальними шкалами А.Г.Головача (1973).

При визначенні якості насіння провадили морфометричні вимірювання; повнозернистість насіння визначали шляхом розрізування за ГОСТом - 2937-55 (1956).; визначали лабораторну схожість.

Зимостійкість рослин оцінювали за шкалою С.Я.Соколова (1951), морозостійкість - за шкалою М.В.Черноморець (1985). Пошкодження рослин пізніми весняними приморозками та посухостійкість оцінювали за шкалами С.С.П'ятницького (1961). Для визначення водоутримуючої здатності зрізаних листків використовували методику Г.Н.Єремєєва (1939, 1976).

Таблиця 1

Систематичний склад і область природного поширення витких деревних рослин, інтродукованих в дендропарку „Олександрія” НАН України

Родина, вид, форма	Область природного поширення
Родина Schisandraceae Blume
Schisandra chinensis (Turcz.) Baill.	Північно-Східний Китай, Корея, Японія, Сахалін, Курильські о-ви, Примор'я, Хабаровський край Росії
Родина Aristolochiaceae Juss.
Aristolochia manshuriensis Kom.	Північно-Східний Китай, північ Кореї,Примор'я
Родина Menispermaceae DC.
Menispermum dauricum DC.	Китай,Корея, Східний Сибір, Далекий Схід.
Родина Ranunculaceae Juss.
Clematis vitalba L.	Середня та Південна Європа, Крим, Кавказ, Мала Азія, Північна Африка
Родина Actinidaceae Hutch.
Actinidia kolomikta (Maxim.) Maxim.	Північно-Східний Китай, північ Кореї, Японія, Сахалін, південні Курильські о-ви, Примор'я, південь Хабаровського краю
Родина Celastraceae R.Br.
Celastrus angulatus Maxim.	Південно-Східний Китай
Celastrus orbiculata Thunb.	Південно-Східний Китай, Японія, Сахалін, південно-західні р-ни Сахаліну, південь Примор'я
Celastrus scandens L.	Північна Америка
Родина Vitaceae Juss.
Ampelopsis aconitifolia Bunge	Північно-Східний Китай
Ampelopsis brevipedunculata (Maxim.) Trautv.	Північно-Східний Китай, північ Кореї, Примор'я
Parthenocissus quinquefolia (L.) Planch.	Північна Америка
Parthenocissus tricuspidata f. Veitchii	Корея, Японія, захід Приморського краю
Vitis amurensis Rupr.	Північно-Східний Китай, північ Кореї, Примор'я, південь Приамур'я
Родина Araliacea Vent.
Hedera helix L.	Європа, західне узбережжя Малої Азії
Родина Caprifoliaceae Vent.
Lonicera caprifolium L.	Середня та Південна Європа, Кавказ
Lonicera periclymenum var.serotina	В культурі
Родина Solanaceae Juss.
Lycium chinense Mill.	Північно-Східний Китай, Японія
Solanum dulcamara L.	Західна Європа, Кавказ, Західний Сибір, Середня Азія
Родина Bignoniaceae Juss.
Campsis grandiflora (Thunb.) Loisel	Китай
Campsis radicans Seem.	Північна Америка

Газостійкість рослин визначали за шкалами газостійкості Г.М.Ількуна (1978) та В.Г.Антипова (1979).

Досліди з насіннєвого розмноження провадили за рекомендаціями А.Г.Головача (1973), з вегетативного розмноження згідно з рекомендаціями Р.Х.Турецької, Ф.Я.Полікарпової (1968), Т.В.Хромової (1981) та інших. Як стимулятори ризогенезу використовували синтетичні речовини ауксиноцитокінінової дії, розроблені науково-дослідним центром „АКСО” інституту біоорганічної хімії і нафтохімії НАН України та препарату „Корневин” (на основі індоліл-масляної кислоти) виробництва ТОО „Агросинтез” (Росія).

Декоративність рослин визначали за Н.В.Котеловою, О.Н.Виноградовою (1974) та Г.Е.Мисником (1976).

Математичний аналіз цифрового фактичного матеріалу виконаний за Г.Н.Зайцевим (1974,1981) та Г.Ф.Лакіним (1980).

РІСТ, РОЗВИТОК І СТІЙКОСТЬ В КУЛЬТУРІ ІНТРОДУКОВАНИХ У ПРАВОБЕРЕЖНОМУ ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ ВИТКИХ ДЕРЕВНИХ РОСЛИН

Особливості росту і розвитку протягом вегетаційного періоду і в онтогенезі. Інтродукція деревних рослин взагалі, а витких зокрема, із різних флористичних областей у нові умови в значній мірі спричиняє зміни їх сезонного розвитку і є важливим показником існування рослин у конкретних кліматичних умовах (Аврорин, 1958; Базилевська, 1959; Ворошилов, 1960 та інші).

Початок вегетації у багатьох ліан (Aristolochia manshuriensis, Actinidia kolomikta, Lonicera caprifolium та інші) розпочинається в кінці березня, коли середньодобова температура перейшла через відмітку +5єС, тобто до початку загального вегетаційного періоду деревних рослин. Кінець вегетації найпізніше наступає у Lycium chinense та Clematis vitalba (після переходу восени середньодобової температури через відмітку +5єС). За термінами початку і закінчення вегетації деревні ліани віднесено нами до 7 фенологічних груп (табл. 2).

В умовах інтродукції більшість досліджуваних нами видів рясно цвіте (4-5 балів). Слабке цвітіння у Aristolochia manshuriensis та Menispermum dauricum (1-2 бали). Залежно від термінів цвітіння, досліджувані види можна розподілити на

6 груп: 1 - ранньовесняне - Aristolochia manshuriensis, Schisandra chinensis;

2- весняне (травень) Actinidia kolomikta; 3 - весняно-літнє (кінець травня-червень) - Lonicera caprifolium, Celastrus angulatus та інші; 4 - літньо-осіннє (цвітіння закінчується у серпні-вересні) Campsis radicans, Ampelopsis aconitifolia та інші;

5 - пізньо-літньо-осіннє цвітіння закінчується у жовтні) - Clematis vitalba та інші;

6 - двоетапне літньо-осіннє (цвітіння з перервою, друге цвітіння коротше від першого за тривалістю і слабкіше за рясністю) - Lonicera periclymenum var.serotina. Найтриваліше цвітіння (понад 70 днів) відмічено у 6 видів (Clematis vitalba, Campsis grandiflora, Solanum dulcamara та інші). Hedera helix не утворює квіток, як і у більшості відомих в Україні місцезростань.

На терміни проходження окремих фенофаз іноді впливають непередбачені метеорологічні фактори та пошкодження шкідниками.

Особливості росту. В умовах Правобережного Лісостепу України початок росту пагонів деревних ліан залежить від теплозабеспеченності весняного періоду і припадає у більшості видів на першу-другу декади квітня. Винятком є Lonicera caprifolium, у якої ріст пагонів починається у другій-третій декадах березня, а також Ampelopsis aconitifolia, Ampelopsis brevipedunculata та Hedera helix, у яких ріст пагонів починається пізно - у третій декаді травня. Ріст пагонів у більшості вивчених нами видів починається через 3-4 тижні після набухання бруньок. Тривалість періоду росту пагонів у одних і тих же видів змінюється по роках залежно від метеорологічних умов, однак середня їх величина є характерною ознакою виду (Бібіков,1960). Найбільш тривалий ріст пагонів (більш 130 днів) відмічено у Clematis vitalba. Тривалість росту генеративних пагонів приблизно на 1-1,5 місяця менша, ніж вегетативних. Максимальний приріст вегетативних пагонів у більшості випадків за роки спостережень відмічено у травні-червні.

ПЛОДОНОШЕННЯ Й ЖИТТЄЗДАТНІСТЬ НАСІННЯ

Плодоношення і життєздатність. Здатність інтродуцентів до самовідтворення, в тому числі і насінням, свідчить про їх життєвість в нових природних умовах (Кохно, Курдюк,1994; Гревцова, Казанська,1997 та інші). Рослини всіх досліджених нами видів досягли генеративної фази розвитку. За часом достигання плодів рослини можна поділити на 2 групи: види, у яких плоди достигають майже одночасно (Celastrus orbiculata, Lonicera caprifolium та інші), та види, у яких період зав'язування та достигання плодів розтягнутий і триває до морозів (Ampelopsis brevipedunculata, Campsis grandiflora, Lonicera periclymenum var. serotina та інші). Щодо рясності плодоношення, то найнижчим балом (1-2) оцінюється плодоношення Ampelopsis aconitifolia, Ampelopsis brevipedunculata, Campsis grandiflora та Lonicera periclymenum var. serotina. Два види - Lycium chinense та Parthenocissus tricuspidata f. Veitchii, у зв`язку з пізнім зав'язуванням плодів, не утворюють повноцінного врожаю.

В зв'язку з тим, що територія дендропарку „Олександрія” останнім часом зазнала значного техногенного забруднення (нафтопродукти, поліхлорбіфеніли, важкі метали - Pl, Cr⁺³, Cr⁺⁶,Сu) були проведені дослідження впливу забруднення на плодоношення Ampelopsis aconitifolia, Ampelopsis brevipedunculata, Celastrus orbiculata. Для порівняння брали плоди даних видів у НБС ім. М.М.Гришка, де вищезгадані забруднювачі не зафіксовані. Майже всі показники (розміри і вага плодів та насіння, доброякісність насіння) у всіх видів були значно нижчими, а коефіцієнт варіації вищий, що свідчить про гірший стан репродуктивного процесу у рослин в насадженнях парку порівняно з рослинами із ботанічного саду.

Більшість досліджених нами рослин відзначається високим відсотком повного насіння, що забезпечує його добру схожість і є передумовою для масового впровадження цих видів в культуру (табл. 3).

Зимостійкість і морозостійкість. Успіх інтродукції багатьох деревних і кущових рослин в зонах з порівняно суворими кліматичними умовами залежить, у першу чергу, від стійкості рослин проти несприятливих умов зимівлі.

Наші дослідження негативного впливу низьких температур на рослини деревних ліан показали, що інтродуковані у Правобережному Лісостепу України рослини у переважній кількості своїй цілком морозо- і зимостійкі і придатні для масової культури в регіоні. За зимостійкістю (Соколов,1957) досліджені види можна розподілити на 4 групи: 1) цілком зимостійкі (0-I бали): Actinidia kolomikta, Clematis vitalba, Solanum dulcamara та інші, 2) достатньо зимостійкі (II (III) бали): Aristolochia manshuriensis, Campsis grandiflora, Campsis radicans; 3) задовільно зимостійкі (II-III (IY) бали): Parthenocissus tricuspidata f. Veitchiі; 4) недостатньо зимостійкі (IY-Y балів): Ampelopsis aconitifolia, Ampelopsis brevipedunculata, Menispermum dauricum.

Найбільш небезпечні для деревних ліан не низькі зимові температури, а пізньовесняні приморозки. В цей період найбільше пошкоджуються види з раннім початком розвитку - Actinidia kolomikta, Aristolochia manshuriensis, Schisandra chinensis, які на час приморозків (5-7 травня 1999 р., 2-4 травня 2000 р.) вже перебували у фазі цвітіння, а також молоді (2-3 - річні) рослини. У цих рослин повністю гине молодий приріст. Подальший їх розвиток відбувається за рахунок сплячих бруньок.

Посухостійкість. При інтродукції деревних ліан в умовах Правобережного Лісостепу України нарівні із зимостійкістю важливе значення має також їхня стійкість проти ґрунтової та повітряної посухи у літній період. У зв'язку з тим, що більшість деревних ліан походить із вологих районів, а м.Біла Церква знаходиться у центральній зоні нестійкого зволоження, то питання про посухостійкість є досить актуальним.

За час наших спостережень у досліджених видів видимих пошкоджень від посухи не виявлено. У 6 видів (Actinidia kolomikta, Aristolochia manshuriensis, Celastrus angulatus, Celastrus orbiculata, Celastrus scandens, Lycium chinense) спостерігали зниження тургору листків і молодих пагонів. Бал посухостійкості - 4. У решти досліджуваних видів відсутні видимі ознаки пошкодження рослин і їх посухостійкість оцінюється у 5 балів. Для підтвердження візуальних спостережень ми дослідили водоутримуючу здатність листків деревних ліан. Дані лабораторних спостережень збігаються з наслідками візуальної оцінки. До кінця вегетаційного періоду водоутримуюча здатність листків поступово знижується.

Газо- і димостійкість. Оскільки у наш час зелені насадження, що розташовані у великих промислових містах, терплять від комплексного техногенного забруднення повітря і грунтів, ми провели візуальну оцінку газо- та димостійкості 6 видів деревних ліан, що зростають на віддалі 4-20 м від магістралей з інтенсивним автомобільним рухом в м.Києві та м.Білій Церкві. За 5-бальною шкалою оцінки газостійкості (Ількун,1978; Антипов,1979), досліджені нами в міських умовах Ampelopsis aconitifolia, Ampelopsis brevipedunculata, Parthenocissus tricuspidata, Parthenocissus quinquefolia, Campsis radicans, Clematis vitalba можна віднести до 1 групи - дуже стійкі рослини, у яких не відмічено пошкоджень листків.

ОСОБЛИВОСТІ РОЗМНОЖЕННЯ В КУЛЬТУРІ ІНТРОДУКОВАНИХ У ПРАВОБЕРЕЖНОМУ ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ ВИТКИХ ДЕРЕВНИХ РОСЛИН

В розділі приведено результати досліджень по розмноженню інтродукованих деревних ліан як насіннєвим способом, так і вегетативним. В результаті досліджень встановлено, що для більшості інтродукованих витких деревних рослин вегетативне розмноження повинно переважати порівнянно з насіннєвим.

Насіннєве розмноження. Більшість інтродуцентів в умовах Дендропарку „Олександрія” продукують нормально розвинуте насіння, що дозволяє вирощувати сіянці місцевої репродукції. Досліди з насіннєвого розмноження показали, що кращі результати дає пізньоосінній посів в холодну теплицю і природна стратифікація. Висока схожість насіння (>70%) відмічена у 3 видів (Ampelopsis brevipedunculata, Clematis vitalba, Lonicera caprifolium), середня (40-70%) відмічено у 6 видів, низька схожість (<40%) у 3 видів (Parthenocissus tricuspidata f.Veitchii, Solanum dulcamara, Schisandra chinensis). Взагалі не дає сходів Campsis radicans.

У Campsis grandiflora сходи з'являються тільки при весняному посіві.

Вегетативне розмноження. Внаслідок того, що ряд видів в умовах нашого регіону зав'язують лише поодинокі плоди з насінням низької якості, або зовсім не зав'язує плодів, а також враховуючи нестабільність рясності врожаю плодів по роках, ми вивчали можливість вегетативного розмноження деревних ліан. Були встановлені оптимальні терміни живцювання деревних ліан. На основі проведених досліджень живцювання пагонів виявлено їх різну регенераційну здатність. За цією ознакою вони умовно об'єднані у 3 групи. До першої групи віднесено види з високою регенераційною здатністю (укорінення 70-100%), навіть без обробки фізіологічно активними речовинами - Ampelopsis brevipedunculata, Solanum dulcamara, Parthenocissus tricuspidata f.Veitchii та інші. Друга група - рослини з відносно високою регенераційною здатністю (укорінення 30-69%) - Campsis grandiflora, Clematis vitalba, Celastrus angulatus та інші. Третя група - рослини з низькою регенераційною здатністю (укорінення < 30%) - Schisandra chinensis, Aristolochia manshuriensis, Menispermum dauricum) За виключенням 2 видів (Schisandra chinensis, Aristolochia manshuriensis), деревні ліани розмножуються як літніми, так і зимовими живцями.

ІНТРОДУКЦІЯ НОВИХ ВИДІВ ДЕРЕВНИХ ЛІАН У ПРАВОБЕРЕЖНОМУ ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

Методи добору джерел. В своїй роботі з інтродукції деревних ліан ми користувалися 2 методами: 1) метод паралельних зон (кліматичних аналогів) Г.Майра (1903). Згідно з цим методом основними регіонами зростання деревних ліан у помірній зоні північної півкулі, звідки потенційно можливо інтродукувати у Правобережний Лісостеп України нові види, є у Європі - Середземномор'я, в Азії - Кавказ і Закавказзя, Примор'я, Північно-Східний та Центральний Китай, Корея, Японія, у Північній Америці - Атлантичний і Тихоокеанський регіони; 2) метод філогенетичних (родових) комплексів Ф.Н.Русанова (1954,1959). Згідно з цим методом, поряд з видами, що вже інтродуковані в Правобережному Лісостепу України, велику цінність для подальшої інтродукції в даний регіон і використання в озелененні становлять види родів Clematis L., Celastrus L., Parthenocissus Planch., Vitis L., Lonicera L. та інші, а також їх форми і гібриди.

Інтродукційне районування деревних ліан у Правобережному Лісостепу України. В основу принципу інтродукційного районування деревних ліан було покладено коефіцієнти вологості клімату і показники температури повітря (Кохно, 1994). В обох інтродукційних округах Правобережного Лісостепу України абсолютна мінімальна температура опускається до -35°С. У Хмельницько-Козятинському окрузі кількість опадів за рік (600 мм) дещо більша, ніж у Білоцерківсько-Уманському (550 мм). Середня дата переходу середньодобової температури повітря через відмітку + 5єС весною у Хмельницько- Козятинському окрузі приходиться на 6 квітня, у Білоцерківсько-Уманському - 6-8 квітня. Тому слід чекати, що у Хмельницько-Козятинському окрузі успішною буде культура видів з раннім початком розвитку, а також більш вологолюбивих видів (Actinidia kolomikta, Aristolochia manshuriensis, Schisandra chinensis тощо).

ПРАКТИЧНЕ ЗАСТОСУВАННЯ ІНТРОДУКОВАНИХ ДЕРЕВНИХ ЛІАН У ПРАВОБЕРЕЖНОМУ ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

Вертикальне озеленення. Для вертикального озеленення нами рекомендовано 20 видів та форм деревних ліан. За біологічними та декоративними властивостями виділено 3 групи: рослини, що декоративні своїм листям (види родів Aristolochia, Parthenocissus, Vitis, Ampelopsis, Menispermum та інші); рослини, що декоративні у період цвітіння (Campsis grandiflora, Clematis vitalba, Lonicera caprifolium, Solanum dulcamara та інші); рослини, що декоративні у період плодоношення (Lonicera caprifolium, Schisandra chinensis, Solanum dulcamara, Clematis vitalba та інші). Враховуючи біологічні особливості та декоративні якості рекомендовано прийоми вертикального озеленення (загорожі, глухі стіни, альтанки, гірлянди та інші).

Деревні ліани як ґрунтопокривні. Важливим елементом парків, лісопарків є газони. У деяких випадках традиційний трав'янистий газон можна замінити деревними ліанами, які при відсутності опор створюють красиві наземні куртини (Parthenocissus quinquefolia, Clematis vitalba, Hedera helix, Lonicera caprifolium).

Деякі практичні питання охорони рідкісних або цінних видів деревних ліан у Правобережному Лісостепу України. У ботанічних установах Правобережного Лісостепу України зростають 8 реліктових видів деревних ліан (Ampelopsis japonica (Thunb.) Makino, Actinidia giraldii Diels., Aristolochia manshuriensis Kom., Hydrangea petiolaris Siebold et Zucc., Parthenocissus tricuspidata (Siebold et Zucc.) Rehd., Schisandra chinensis (Turcz.) Baill., Euonimus Koopmannii Lauche., Periploca graeca L., Vitis sylvestris Gmel., Hedera helix L.) Для охорони рідкісних та корисних видів ліан в умовах Правобережного Лісостепу України можливе застосування таких заходів: введення інтродуцентів у природні ценози (створення насаджень в умовах, близьких до природних місцезростань), розробка ефективних способів розмноження (особливо видів зі слабкою насіннєвою продуктивністю та повільним розвитком), пропаганда важливості збереження рослинного різноманіття тощо.

ВИСНОВКИ

На підставі виконаних нами досліджень дана еколого-біологічна характеристика інтродукованих у Правобережному Лісостепу України витких деревних рослин та визначено їх систематичне положення у філогенетичній системі вищих рослин, вивчено особливості росту й розвитку упродовж вегетаційного періоду і в онтогенезі, плодоношення й життєздатність насіння, зимостійкість і морозостійкість, посухостійкість та газо- і димостійкість, досліджено особливості насіннєвого і вегетативного розмноження, проаналізовано методи добору джерел інтродукції та інтродукційне районування Правобережного Лісостепу України для інтродукції витких деревних рослин, розглянуто методи практичного застосування інтродуцентів у культурі в Правобережному Лісостепу України та практичні питання охорони рідкісних або цінних видів витких деревних рослин в культурі. В результаті можна зробити такі висновки:

1. В результаті обстеження зелених насаджень Правобережному Лісостепу України виявлено 93 вида та форм витких деревних рослин, що належать до

2. 7 підкласів, 13 надпорядків, 15 порядків, 4 підпорядків, 17 родин і походять із

3. 5 флористичних областей.

4. Найперспективнішими методами інтродукції деревних ліан в Правобережному Лісостепу України є метод кліматичних аналогів Г.Майра. та метод родових комплексів Ф.Н.Русанова.

5. Сезонний розвиток досліджених витких деревних рослин цілком вкладається у наявний в Правобережному Лісостепу України вегетаційний період, що забезпечує нормальне проходження циклу їхнього розвитку. За строками початку й закінчення вегетації виділено 8 фенологічних груп.

6. За тривалістю росту протягом вегетації досліджені нами види розподіляються на три групи: з коротким (Campsis radicans, Aristolochia manshuriensis та інші), середнім (Celastrus angulatus, Solanum dulcamara, Vitis amurensis та інші) та тривалим періодом росту (Clematis vitalba). Більшість досліджених видів характеризується середнім періодом росту (90-130 днів).

7. У переважного числа видів максимальний приріст пагонів у травні.

8. Залежно від термінів цвітіння інтродуковані у Правобережному Лісостепу деревні ліани розподіляються на 6 груп. У більшості видів період цвітіння припадає на весняно-літній (Celastrus angulatus, Vitis amurensis, Menispermum dauricum та інші) та на літньо-осіннній (Campsis radicans, Solanum dulcamara та інші) періоди.

9. За часом достигання плодів виділено дві групи рослин: види у яких плоди достигають майже одночасно (Celastrus orbiculata, Vitis amurensis та інші) та види, у яких період зав'язування і достигання плодів розтягнутий (Solanum dulcamara, Campsis radicans та інші). Найбільш стабільне і рясне плодоношення було відмічено у Celastrus orbiculata, Solanum dulcamara,Clematis vitalba та інші.

7. Більшість інтродукованих у Правобережному Лісостепу України деревних ліан достатньо зимостійкі (1-11 бали). В окремі роки види з раннім та середнім початком розвитку пошкоджуються пізньо-весняними приморозками (Actinidia kolomikta, Aristolochia manshuriensis та інші).

8. За ступенем посухостійкості всі досліджені нами види відзначаються достатньою стійкістю проти високих літніх температур при нестачі вологи.

9. Розроблено ефективні прийоми насіннєвого та вегетативного розмноження деревних ліан. Для розмноження свіжозібранним насінням (за виключенням Campsis grandiflora) потрібна стратифікація. Для вегетативного розмноження Vitis amurensis та Clematis vitalba слід використовувати здерев'янілі живці; для розмноження Menispermum dauricum та видів роду Celastrus - напівздерев'янілі, для розмноження Parthenocissus quinquefolia,Campsis radicans, Solanum dulcamara та інших можливе використання як літніх, так і зимових живців.

10. Дослідження газо- і димостійкості Ampelopsis aconitifolia, Ampelopsis brevipedunculata, Clematis vitalba, Campsis radicans, Parthenocissus quinquefolia, Parthenocissus tricuspidatа показали цілковиту стійкість даних видів в міських умовах.

11. Серед інтродукованих у Правобережному Лісостепу України витких деревних рослин потребують охорони 8 реліктових видів, а також Periploca graeca, Hedera helix, Vitis sylvestris, що зростають у природних фітоценозах України, ареали яких зменшуються.

Практичні рекомендації

1. Внаслідок вивчення біологічних особливостей і декоративних якостей витких деревних рослин в озеленення у Правобережному Лісостепу України рекомендуємо 18 видів та 2 форми.

2. У вертикальному озелененні рекомендуємо застосовувати такі види декоративних ліан:

а) Високі загорожі, глухі стіни, перголи: Aristolochia manshuriensis, Vitis amurensis, Clematis vitalba, Parthenocissus quinquefolia, Parthenocissus tricuspidata f.Veitchii.

б) Альтанки, невеликі загорожі, трельяжі: Lonicera caprifolium, Schisandra chinensis, Menispermum dauricum тощо.

в) Підпірні стіни, схили: Campsis radicans, Lycium chinense тощо.

3. Як ґрунтопокривні рекомендуємо: Hedera helix, Parthenocissus quinquefolia, Clematis vitalba, Lonicera caprifolium.

4. Перспективним способом розмноження витких деревних рослин у Правобережному Лісостепу України є вегетативне розмноження вкоріненням живців в умовах теплиці. Більшість видів однаково добре розмножується як літніми, так і зимовими живцями. У видів роду Celastrus та Menispermum dauricum кращий результат досягається внаслідок укорінення зелених живців, заготовлених у середині червня та в кінці липня. У Vitis amurensis та Clematis vitalba кращий результат досягається при зимовому живцюванні (лютий-березень). У Hedera helix укорінення живців можливе весь рік при температурі 18-20⁰С. У видів з невисокою зимостійкістю здерев'янілі живці необхідно заготовляти восени до настання морозів.

5. При насіннєвому розмноженні видів, насіння яких потребує стратифікації, економічно вигідно висівати восени свіжозібране насіння. Насіння, яке стратифікації не потребує (Campsis grandiflora), рекомендується висівати весною.

6. Окоріненні живці та сіянці слід дорощувати у шкільці розсадника

7. з обов'язковим вкриттям на зиму листям. На постійне місце краще пересаджувати у 3-4-річному віці.

8. На період пізніх весняних приморозків види з раннім та середнім початком розвитку, особливо молоді рослини, потребують додаткового захисту (задимлення, вкриття теплоутримуючою тканиною тощо).

9. В особливо посушливі роки види родів Actinidia, Aristolochia, Celastrus потребують додаткового поливу.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ автором ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Дойко Н.М. Особливості перезимівлі витких деревних рослин дендрологічного парку „Олександрія” // Інтродукція рослин. - 2002. - № 1. -

С. 106-111.

2. Дойко Н.М. Плодоношення деревних ліан в умовах комплексного забруднення території дендропарку „Олександрія” НАН України // Питання біоіндикації та екології. - Запоріжжя, 2002. - Вип. 7. - № 2-3. - С. 128-134.

3. Дойко Н.М. Особливості плодоношення деревних ліан в умовах дендропарку „Олександрія” НАН України // Науковий вісник Чернівецького ун-ту. Сер. Біологія. - Чернівці, - 2002. - Вип.144. - С. 119-123.

4. Дойко Н.М. Використання деревних ліан у ландшафтах дендрологічного парку „Олександрія” НАН України // Науковий вісник. - Львів, - 2001. - Вип. 11.5. - С. 95-98.

5. Дойко Н.М Деревні ліани в озелененні міста Біла Церква // Вісник КНУ. Сер. Біологія. - 2000. - Вип. 30. - С. 20-21.

6. Дойко Н.М. Реліктові деревні ліани у Правобережному Лісостепу України // Биологический вестник. - Харьков, 2004. - Т. 8. - № 1. - С. 67-70.

7. Дойко Н.М., Мордатенко Л.П., Галкін С.І. Оптимізація паркових ландшафтів дендропарку „Олександрія” НАН України // Проблеми ландшафтної архітектури, урбоекології та озеленення населених місць. - Львів, 1997. - Т. 1. - С. 21-22.

8. Дойко Н.М. Восточноазиатские виды лиан в условиях дендрологического парка “Александрия” НАНУ // Проблемы дендрологии на рубеже XXI века. - Москва, 1999. - С. 94-96.

9. Дойко Н.М. Опыт интродукции рода Campsis Loir. // Теоретичні та прикладні аспекти інтродукції рослин та зеленого будівництва. - К: Фітосоціоцентр, 2003. - С. 97-99.

10. Дойко Н.М., Вольська Ю.О. Про вегетативне розмноження витких деревних рослин // Старовинні парки та проблеми їх збереження. - Біла Церква, 2003. - С. 184-188.

11. Дойко Н.М., Драган Н.В., Ткаченко О.В. Вплив викидів підприємств хімічної промисловості на ростові процеси деревних рослин в дендропарку „Олександрія” НАН України //Матеріали Х1 з'їзду Українського ботанічного товариства. - Харків, 2001. - С. 124-125.

12. Дойко Н.М. Засухоустойчивость древесных лиан // Ботанические сады: состояние и перспективы сохранения, изучения, использования биологического разнообразия растительного мира. - Минск, - 2002. - С. 91.

13. Дойко Н.М. Генеративна сфера деревних рослин як показник стану навколишнього середовища // Промислова ботаніка: стан та перспективи розвитку. - Донецьк: ТОВ “Лебедь”, 2003. - С. 63-64.

14. Дойко Н.М. Деякі питання розвитку сіянців витких деревних рослин // Состояние и перспективы изучения онтогенеза растений природных и культурных флор Евразии. - Харьков, 2003. - С. 43-44.

15. Дойко Н.М. Охорона рідкісних та зникаючих витких деревних рослин // Теоретичні та прикладні аспекти інтродукції рослин і зеленого будівництва. - Тростянець, 2004. - С. 62-63.

16. Дойко Н.М., Вольська Ю.О. Цвітіння витких деревних рослин в умовах інтродукції // Біорізноманітність флори і проблеми збереження і раціонального використання. - Львів, 2004. - С. 14-15.

АНОТАЦІЇ

Дойко Н.М. Біологічні основи інтродукції деревних рослин в Правобережному Лісостепу України. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.05 - ботаніка. - Національний ботанічний сад імені М.М. Гришка НАН України, Київ, 2004.

Дисертацію присвячено дослідженню біологічних особливостей 20 видів та форм витких деревних рослин у Правобережному Лісостепу України. Вивчено ритм розвитку та росту, особливості цвітіння та плодоношення досліджених видів. Встановлено, що в умовах Правобережному Лісостепу України ритм розвитку більшості досліджених видів узгоджується з погодно-кліматичними умовами району інтродукції. Вивчено стійкість витких деревних рослин проти несприятливих чинників навколишнього середовища, відмічено їх достатню зимо-, морозо- та посухостійкість, газо- та димостійкість у міських умовах. Розроблено оптимальні способи розмноження в культурі.

Проведено оцінку декоративних якостей витких деревних рослин. Розроблено прийоми використання їх в озелененні.

Ключові слова: виткі деревні рослини, інтродукція, ритм розвитку, цвітіння, плодоношення, стійкість, розмноження, декоративність.

Дойко Н.М. Биологические основы интродукции вьющихся древесных растений в Правобережной Лесостепи Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.05 - ботаника. - Национальный ботанический сад имени

Н.Н. Гришко НАН Украины, Киев, 2004.

Диссертация посвящена исследованию биологических особенностей 20 видов и форм вьющихся древесных растений в Правобережной Лесостепи Украины. Изучены их ритмы роста и развития, особенности цветения и плодоношения.

В условиях Правобережной Лесостепи Украины фенофазы большинства исследованных видов характеризуются стабильностью и согласуются с погодно-климатическими условиями района интродукции. Исключение составляют Clematis vitalba, Lycium chinense, которые не полностью укладываются по фенологии в вегетационный период региона. Длительность вегетационного периода колеблется от 161 дня (Menispermum dauricum) до 244 дней (Lycium chinense). По срокам цветения исследованные виды разделены на 6 групп.

У большинства видов цветение отмечено в конце мая - июне (6 видов) и в июне - сентябре (6 видов). Наиболее продолжительное цветение (более 70 дней) отмечено у Clematis vitalba, Campsis radicans, Campsis grandiflora, Parthenocissus quinquefolia, Parthenocissus tricuspidata f.Veitchii, Lonicera periclymenum var. serotina. По времени созревания плодов, исследованные виды делятся на 2 групы: виды, для которых характерно почти одновременное завязывание и созревание плодов (виды из рода Celastrus, Lonicera caprifolium, Schisandra chinensis), и виды, у которых период плодоношения растянутый.

В результате изучения устойчивости исследованных видов к неблагоприятным факторам внешней среды у большинства отмечена достаточная зимо-, морозо- и засухоустойчивость. Недостаточная зимостойкость (1Y-Y балов) отмечена у Menispermum dauricum, Аmpelopsis aconitifolia, Аmpelopsis brevipedunculata.

В отдельные годы виды с ранним и средним сроками начала вегетации повреждаются поздними весенними заморозками. Недостаточная устойчивость во время длительных летних засух отмечена у видов родов Aristolochia, Actinidia, Celastrus.

Исследование газо- и дымостойкости у Аmpelopsis aconitifolia, Аmpelopsis brevipedunculata, Campsis radicans, Parthenocissus quinquefolia, Parthenocissus tricuspidata, Clematis vitalba показали их высокую устойчивость в городских условиях.

Для большинства интродуцированных в Правобережной Лесостепи Украины древесных лиан следует отдавать предпочтение вегетативному размножению по сравнению с семенным. При семенном размножении лучший результат получают при поздневесеннем посеве и естественной стратификации. У Campsis grandiflora всходы появляются только при весеннем посеве семян. Наиболее эффективный способ при вегетативном размножении - укоренение летних и зимних черенков (за исключением 2 видов: Schisandra chinensis, Aristolochia manshuriensis).

При работе по интродукции древесных лиан в Правобережную Лесостепь Украины использовали метод климатических аналогов Г.Майра (1903) и метод филогенетических (родовых) комплексов Ф.Н.Русанова (1954,1956).

Разработаны приемы использования древесных лиан в вертикальном озеленении (19 видов) и как почвопокровных (4 вида). Даны рекомендации по уходу за древесными лианами.

Рассмотрены практические вопросы охраны 8 редких и ценных видов древесных лиан, интродуцированных в Правобережную Лесостепь Украины (введение интродуцентов в природные ценозы, разработка эффективных способов размножения, пропаганда важности сохранения растительного разнообразия и другие).

Ключевые слова: вьющиеся древесные растения, интродукция, ритм развития, цветение, плодоношение, стойкость, размножения, декоративность.

Doyko N.M. Biological principles of the introduction of the climbe woody plants introduction in Right-bank Lysostep of Ukraine. - Manuscript.

Thesis for scientific degree of candidate of Biology in speciality 03.00.05 - Botany. - M.M.Gryshko Nacional Botanical Garden, Kyiv, 2004.

The thesis is devoted to stydying of biological special features of 20 species and forms of the climbe woody plants in Right-bank Lysostep of Ukraine. The rhythm of the development and growth, the special features of blossom and bear fruiting of research species are mesgated. It is ascertain that rhythm of the development of the mast rasearched species in the Right-bank Lysostep nature conditions is in conformity with weather and climatic conditions in rayon of introduction. The persistent of climbe woody plants to unfavorable factors of neighbouring environment are researched, the sufficient winter and frost-resistant, drought-resistant, gas and smoke-resistant in the conditions of city are researched. The optimal methods of the reproduction are elaborated. The ornamental qualities of the climbe wody plants are estimated and the greening of these plants are recommended.

Key words: climbe woody plants, introduction, the rhythm of development, blossjn, bear fruiting, resistant, reproduction, ornamental.

Размещено на Allbest.ru