Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

В степных и лесостепных районах, где сравнительно небольшой состав аборигенной флоры, проблема биоразнообразия является особенно актуальной. В Саратовском Поволжье родовой комплекс Pinus L. представлен только сосной обыкновенной (P. sylvestris L.), одной из основных лесо- образующих пород в регионе [1].

Пополнить аборигенную дендрофлору возможно с помощью интродукции, привлечением растений других ботанико-географических областей. При этом необходимо чтобы биологические особенности и экологические свойства интродуцентов в достаточно полной мере соответствовали почвенно-климатическим условиям новой среды.

Об успешности интродукции растений позволяют судить долговременные комплексные мониторинговые исследования. Для древесных растений продолжительность испытания иногда длится многие десятилетия: определяется степень развития интродуцента, возможность получения от него семенного потомства и особенности развития репродукций в ряде семенных поколений. В экспозиции всех акклиматизационных пунктов, наряду с интродуцированными растениями, должны быть включены растения, выращенные из семян местной репродукции. Сделать заключение о перспективности переноса можно только на основании и по результатам интродукционного опыта.

Цель исследования: обобщить многолетний опыт интродукции североамериканских видов рода Pinus L. в новых для растений почвенно-климатических условиях Саратовского Поволжья.

Материалы и методы исследования

Исследования проводили в дендрарии НИИСХ Юго-Востока, расположенном в черте г. Саратова в условиях засушливого юго-востока европейской части России.

Условия произрастания растений идентичны. Почвы участка – чернозем южный среднемощный среднесуглинистый. Растения высаживались рядами на прямоугольных площадках по предварительно подготовленной почве. Агротехнический уход заключался только в прополке. Полива, удобрений, обработки против болезней и вредителей не проводилось.

Объектом исследований служили три вида рода Pinus L.: P. Banksiana Lamb. (сосна Банкса), P. ponderosa Dougl. (сосна желтая), P. strobus L. (сосна веймутова), естественные ареалы которых расположены на североамериканском континенте, успешно прошедшие акклиматизацию в условиях региона. Виды сильно отличаются по требованиям к экологическим факторам (свету, теплу, влаге, почвенным условиям). Все растения проходят испытание в ходе ступенчатой акклиматизации. Область распространения и экологические требования видов в естественных условиях приведены по литературным источникам [1, 2].

Pinus Banksia Lamb. Самая северная из сосен Северной Америки, занимает практически всю северную часть североамериканского континента. В западной части образует большие леса. Дерево второй величины. Растет на бедных песчаных почвах и скалистых отложениях. Часто образует вторичные леса на местах, где лес уничтожен пожаром. Малотребовательна к почве и влаге, светолюбива, засухоустойчива, весьма морозостойка, недолговечна.

Pinus ponderosa Dougl. Ареал расположен в юго-западной части Северной Америки. На родине является одной из основных лесообразующих пород. Растет на сухих почвах и в долинах, с песчаной и суглинистой каменистой почвой. Не выносит сырых и тяжелых почв. Засухоустойчива и жаростойка, светолюбива. Плохо переносит влажный климат и сильно влажные почвы. Может подмерзать, чувствительна к поздним весенним морозам.

Pinus strobus L. Занимает центральную часть восточной половины континента в пределах США и Канады. На родине дерево первой величины. Самая быстрорастущая порода из всех видов сосен. Образует леса на свежей суглинистой или супесчаной почве. Засушливого климата не переносит. Требовательна к почве и влаге, морозостойка, ветроустойчива, декоративна, выносит затенение.

Обследование роста и состояния проводили по общепринятым в учреждениях ботанического и лесохозяйственного профиля методам наблюдения и исследования [3] и модифицированным нами с учетом условий региона методикам [4]. Биометрические показатели даны по результатам инструментальных измерений растений, которые проводили с момента посадки и до настоящего времени с интервалом в 10 лет.

Обработку экспериментальных данных проводили методами математической статистики с применением пакетов программ Agros, MS Ехсе1.

Результаты исследования и их обсуждение

Коллекция создавалась с 1951 г., состоит из вполне взрослых растений. История введения, пункт мобилизации, вид посадочного материала, срок посадки устанавливались по журналам регистрации и полевым материалам.

Проведенная таксономическая классификация показала, что произрастающие в коллекции виды рода Pinus L. относятся к 3 секциям: Strobus Shaw. (P. strobus L.), Pseudostrobus Endl. (P. ponderosa Dougl.) и Banksia Mayr (P. Banksiana Lamb.).

Pinus Banksia в коллекции произрастало 2 образца.

Первый введен в 1955 г., семена были получены из ботанического сада г. Нежин (Украина) в 1952 г. В экспозицию высаживались двухлетние сеянцы. Изначально был посажен 31 экземпляр, впоследствии производились выкопка в порядке изрежевания и для изучения корневых систем. Выпад из коллекции начался после сильных засух 1991 и 1995 г. (ГТК меньше 0,4), после возраста 40 лет.

Второй образец вводился весной 2012 г. Высаживали 6-летние саженцы, полученные из Нижневолжской станции по селекции древесных пород ВНИАЛМИ (г. Камышин, Волгоградская область). В настоящее время растения имеют максимальную высоту 4,5 м, диаметры 7,0 / 3,5 см (в числителе приводится диаметр у основания, в знаменателе таксационный диаметр (на высоте 1,3 м)).

Pinus ponderosa в дендрарии произрастает три образца.

Первый введен в коллекцию весной 1978 г. Семена были получены из дендрария Камышинского опорного пункта ВНИАЛМИ (г. Камышин, Волгоградская область) в 1976 г. Регулярно плодоносит, образует жизнеспособные семена.

Второй образец является репродукцией первого. Произрастает в коллекции с 1998 г. Вводился посевом на постоянное место. В настоящее время это одиночно растущий экземпляр, достигающий высоты 6,5 м, диаметров 32,5 / 22,5 см, крона широкая, раскидистая.

Третий образец является репродукцией второго. Произрастает с 2013 г. Представлен 3 экземплярами. Растения достигают высоты 0,9 м, диаметра 2,0 см.

Pinus strobus в экспозиции дендрария имеется 2 разновозрастных образца.

Первый произрастает в коллекции с весны 1954 г. Семена были получены из дендропарка г. Тростянец (Украина) в 1952 г., в экспозицию высаживались 2-летние сеянцы. Изначально было посажено 70 экземпляров. В процессе прореживания, выкопки для изучения корневых систем, рубок осветления растения выкапывались, и к 1978 г. осталось 24 экземпляра. Отпад растений начался после сильной засухи 2002 г. Основная часть образца выпала с 2004 по 2010 г., в возрасте растений с 50 до 56 лет. Представляет особый интерес факт, что у растений активизировалось порослевое побегообразование из спящих почек в приземной части спиленного ствола. В настоящее время эти 2 экземпляра имеют высоты 3,5 и 2,0 м, диаметры 4,5 / 3,0 см и 2,5 / 1,5 см соответственно.

Второй образец представлен одним экземпляром, произрастающим с 2002 г. Является репродукцией первого образца. Имеет высоту 8,5 м, диаметры 24,0 / 14,5 см, хорошо развитую крону.

Результаты биометрических измерений первых, наиболее старых, образцов с момента первой инвентаризации до настоящего времени приведены в табл. 1.

При выращивании в новых географических районах специфичные условия среды могут приводить к изменению жизненной формы, таксационных показателей, продолжительности жизни растений.

Неблагоприятными факторами в нашем регионе являются регулярно повторяющиеся засухи и морозные малоснежные зимы [5]. За период исследований с 1952 по 2018 г. 57 % вегетационных периодов были засушливыми (ГТК 0,1–0,7). Этот фактор, по видимому, явился решающим в уменьшении показателей высоты и возраста растений, свойственных им в естественном ареале. Так же можно предположить, что, возможно, сосны вейм и банкса в засушливых условиях достигли своего предельного возраста.

Окончательную оценку успешности интродукции древесных растений можно провести только после вступления их в генеративную фазу. Наличие плодоношения и развитие полноценных семян говорит о полном соответствии биологии растений условиям интродукции.

Растения всех исследуемых видов достигали генеративного возраста. У материнских образцов первое плодоношение было зафиксировано у P. Banksiana в 5–7 лет, у P. strobus в 15 лет. У P. ponderosa начало плодоношения не было зафиксировано, но с 15-летних растений уже собирали семена (указано в делектусе). Плодоношение отмечалось регулярное и обильное (рис. 1, 2). Репродукции начинали плодоносить в более раннем возрасте, чем материнские растения. Всхожесть семян по всем видам сильно варьирует по годам. Приведены данные по лабораторной всхожести за 2014–2016 г. (табл. 2).

Семена регулярно плодоносящих видов передавались для испытания в иных почвенно-климатических условиях. В лесостепную зону (Базарно-Карабулакский дендрарий) – семена P. strobus и P. Banksiana. В степную зону (Вязовский дендрарий) – семена P. strobus и P. ponderosa. P. ponderosa, благодаря высокой декоративности, вводится в озеленительные насаждения города.

Заключение

Многолетние интродукционные испытания трех североамериканских видов Pinus L.: P. Banksiana Lamb., P. ponderosa Dougl., P. strobus L. – показали, что, несмотря на противоположные требования к экологическим факторам в естественных условиях, все изученные виды полностью прошли процесс акклиматизации в засушливых условиях юго-востока Саратовского Поволжья.

Плодоносящие экземпляры, произрастающие в коллекции дендрария НИИСХ Юго-Востока, могут быть использованы в качестве маточных растений для дальнейшего изучения процессов интродукции и создания в регионе постоянной лесосеменной базы.