Introduction of Crataegus L. samples in the Kola North

Cover Page

Cite item

Abstract

The paper deals with the introduction of genus Crataegus L. samples in Polar-Alpine Botanical Garden-Institute. The paper presents long-term periods of phenological phases onset of 14 Crataegus L. samples. Features of generative phenological development of 11 Crataegus L. samples are described. In the introduced Crataegus L. plants the time for the phenological phases passage depends on the origin and age. Adaptive advantages are plants of natural origin. This category of samples record phenophases of linear growth and lignifications of annual shoots which favorably affects the degree of adaptation. The phenophases onset of the majority of plants of the older and younger age groups is noted at close time. In plants of the older age group the phases of linear growth end and shoots’ lignifications are marked earlier than those of 18-19-year-olds. The indicators characterizing generative development (the duration of the prefloral period, flowering) are appropriate when assessing the adaptability of introduced plants. The majority of the samples are characterized by regular flowering and fruiting. The studied plants belong to the group with the average flowering onset. Short prefloral period contributes to early start and flowering end, earlier ripening of.

Full Text

Актуальность исследования

Интродукция растений – один из основных видов деятельности ботанических садов. Целью интродукции является увеличение ассортимента высокодекоративных деревьев и кустарников для озеленения городов и других населенных пунктов. Аборигенная дендрофлора Мурманской области не отличается большим разнообразием, период цветения древесных растений непродолжителен. Пополнение списков растений, отличающихся устойчивым развитием в условиях интродукции на Кольский Север и подходящих для использования в озеленении, остается актуальным и в настоящее время. Интродукция древесных растений не всегда завершается успехом, он определяется соответствием биологических особенностей растения-интродуцента экологическим условиям места интродукции.

Исследование проведено в Полярно-альпийском ботаническом саду-институте (ПАБСИ). Объектами изучения являются интродуцированные образцы рода Crataegus L., выращиваемые на экспериментальном участке ПАБСИ.

К представителям сем. Rosaceae относят около 30% растений в коллекционных фондах древесных растений. На 01.01.2015 г. в ПАБСИ выращиваются представители 17 родов, 113 видов, 12 внутривидовых таксонов, 8 гибридов сем. Rosaceae Juss. Всего 280 образцов. Наиболее полно представлены коллекции родов Sorbus L., Spiraea L., Crataegus L., Rosa L. [1].

Обзор и анализ литературы по изучаемой проблеме

Результаты интродукции представителей семейства Rosaceae Juss. достаточно широко освещены в научных публикациях. Н.А. Коляда анализирует перспективность 14 видов североамериканских представителей семейства Rosaceae [2; 3]. О.В. Скроцкая, С.А. Мифтахова представили результаты интродукции Розоцветных в Республике Коми [4]. Вопросы интродукции сем. Rosaceae в Якутии затронуты в работах Н.С. Даниловой, А.Ю. Романовой и др. [5–7]. Фенологическому развитию боярышников посвящено достаточное количество работ [8–14]. Интродукция боярышников на Кольский Север исследована недостаточно. Некоторые вопросы развития и роста боярышников затронуты в работах сотрудников ПАБСИ [15; 16; 18].

Объекты исследования

Характеристика исследуемых образцов Crataegus L. представлена в табл. 1.

 

Таблица 1 - Характеристика объектов исследования

№ образца

Название растения

Происхождение исходного материала

Год введения

БЗ

А83–98

C. arnoldiana Sarg.

ск Липецкая ЛОС

1998

5–6

А6–98

C. chlorosarca Maxim.

ск Архангельск

1998

1

А178–82

C. chlorosarca Maxim.

сд г. Ключи, Камчатка

1982

1

А67–86

C. cuneata Siebold ex Zucc.

ск Харьков

1986

1–2

А461–79

C. dahurica Koehne ex C.K. Schneid.

сд Хабаровский край

1979

1

А112–98

C. flabellata (Bosc ex Spach) K.Koch

ск Санкт-Петербург

1998

1–2

А14–98

Cfoetida Ashe

ск Архангельск

1998

3–4

А68–86

C. korolkowii L. Henry

ск Харьков

1986

1–2

А2–98

C. korolkowii L. Henry

ск Архангельск

1998

1–2

А149–83

C. laevigata (Poir.) DC.

сд Калининградская область

1983

1–2

А17–98

Cmaximoviczii C.K. Schneid.

ск Архангельск

1998

1

А109–97

Cpinnatifida Bunge

ск Архангельск

1997

1

А5–98

C. sanguinea Pall.

ск Архангельск

1998

1

А271–89

C. sanguinea Pall.

сд р. Дянышка, Якутия

1989

1–2

Примечание. ск – семена культурного происхождения, сд – семена природного происхождения, БЗ – балл зимостойкости

 

Исследуемые растения можно разделить на две возрастные группы: посев 1997-1998 гг. и 1979-1989 гг. По происхождению исходного материала аналогично выделяем две группы: культурного и природного происхождения.

Методика и материалы исследований

При проведении исследования использовали следующие методики. Зимостойкость дендроинтродуцентов в коллекциях ПАБСИ определяется по 7-балльной шкале [17]. Для оценки регулярности цветения и плодоношения использовали шкалу, предложенную Н.М. Александровой, Б.Н. Головкиным [18, с. 65]. Фенологические наблюдения за исследуемыми растениями проводили 2-3 раза в неделю в течение вегетационного сезона. В качестве методических источников применяли несколько работ [17; 19]. Фенологическую фазу считали наступившей, когда в нее вступят около 50% органов не менее чем у 50% наблюдаемых растений. Эмпирические фенологические даты переведены в непрерывный числовой ряд [20].

Материалом для данного исследования послужили многолетние (2001-2015 гг.) фенологические наблюдения за интродуцированными растениями.

Результаты исследования и их обсуждение

Среднемноголетние феноданные за 2001-2015 гг. отражены в табл. 2.

 

Таблица 2 - Среднемноголетние фенологические даты вегетативного развития интродуцированных растений рода Crataegus в условиях Кольской Субарктики

№ образца

Фенологические даты

РП, сут.

ПВ, сут.

Пч2

Пб1

Пб2

О2

Л1

Л3

Л4

Л5

А83–98

28.V

9.VI

24.VII

18.VIII

7.VI

28.VI

15.IX

10.X

45

110

А6–98

20.V

31.V

23.VII

11.VIII

25.V

23.VI

27.VIII

27.IX

53

99

А178–82

16.V

29.V

2.VII

3.VIII

24.V

23.VI

26.VIII

23.IX

31

102

А67–86

20.V

7.VI

10.VII

2.VIII

30.V

24.VI

11.IX

1.X

33

110

А461–79

15.V

2.VI

14.VII

4.VIII

26.V

24.VI

28.VIII

25.IX

42

105

А112–98

18.V

30.V

23.VII

12.VIII

24.V

23.VI

31.VIII

25.IX

54

105

А14–98

23.V

7.VI

24.VII

8.VIII

27.V

27.VI

1.IX

27.IX

47

101

А68–86

21.V

9.VI

11.VII

10.VIII

31.V

26.VI

12.IX

23.IX

32

114

А2–98

26.V

5.VI

22.VII

11.VIII

1.VI

26.VI

13.IX

2.X

47

110

А149–83

19.V

6.VI

7.VII

28.VII

30.V

24.VI

10.IX

2.X

31

114

А17–98

18.V

30.V

20.VII

6.VIII

25.V

23.VI

3.IX

1.X

51

108

А109–97

22.V

4.VI

10.VII

31.VII

26.V

24.VI

15.IX

6.X

36

116

А5–98

20.V

2.VI

25.VII

12.VIII

26.V

23.VI

5.IX

27.IX

53

108

А271–89

12.V

31.V

5.VII

19.VII

22.V

25.VI

23.VIII

16.IX

54

103

Примечание. Пч2 – распускание вегетативных почек, Пб1 – начало линейного роста годичных побегов, Пб2 – окончание линейного роста годичных побегов, О2 – полное одревеснение годичных побегов, Л1 – начало обособления листьев, Л3 – листья достигли взрослых размеров, Л4 – появление осенней окраски листьев, Л5 – опадение листьев, РП – продолжительность роста побегов, ПВ – продолжительность периода вегетации.

 

Анализ среднемноголетних сроков прохождения фенологических фаз у образцов Crataegus показал следующие результаты. Для растений природного происхождения характерны ранние сроки начала и окончания вегетации. Фазы конца роста линейных побегов и полное одревеснение отмечаются аналогично раньше, по сравнению с растениями культурного происхождения. Даты фиксации начальных фаз развития листвы отмечаются в сходные сроки независимо от происхождения исходного материала.

При сравнении средних дат прохождения вегетативных фенофаз у образцов разных возрастных групп отмечено следующее. В близкие временные сроки отмечается наступление фенофаз распускания вегетативных почек, начала линейного роста годичных побегов, начала обособления листьев, достижения листьями взрослых размеров у растений старшей и младшей возрастной группы. У растений старшей возрастной группы раньше отмечаются фазы конца линейного роста и одревеснения побегов, чем у образцов 18–19-летнего возраста.

П.И. Лапин [21; 22] отмечает, что морозостойкость древесных растений в ходе сезонного развития резко повышается в результате своевременного завершения ростовых процессов. Своевременное наступление фенологических фаз полного одревеснения годичных побегов, появления осенней окраски листьев является необходимым условием для успешной перезимовки интродуцентов. Таким образом, адаптивными преимуществами обладают образцы старшей возрастной группы, растения природного происхождения.

На следующем этапе работы изучали черты генеративного развития интродуцированных растений рода Crataegus. Для большинства исследуемых растений свойственны генеративные фенологические фазы (табл. 3). В табл. 3 перечислены образцы, характеризующиеся наличием фенофаз цветения и плодоношения.

 

Таблица 3 - Характеристика генеративного развития интродуцированных образцов Crataegus

№ образца

Фенологические даты цветения и плодоношения

ПФП, сут. / ПЦ, сут.

БР

Ц4

Ц5

Пл3

А6–98

24.VI

30.VI

4.IX

35/6

1

А178–82

26.VI

3.VII

27.VIII

40/8

4

А67–86

1.VII

10.VII

14.IX

42/9

1

А461–79

29.VI

9.VII

4.IX

45/10

1

А112–98

22.VI

30.VI

29.VIII

35/8

1

А68–86

4.VII

11.VII

29.IX

44/7

4

А149–83

1.VII

10.VII

15.IX

43/9

1

А17–98

24.VI

1.VII

1.IX

37/7

1

А109–97

23.VI

1.VII

10.IX

32/8

1

А5–98

30.VI

7.VII

10.IX

41/7

1

А271–89

23.VI

1.VII

31.VIII

42/8

1

Примечание. Ц4 – начало цветения; Ц5 – окончание цветения; Пл3 – созревание плодов; ПФП – префлоральный период / ПЦ – продолжительность цветения, БР – балл регулярности цветения / плодоношения.

 

Регулярное цветение и плодоношение характерно для основной части образцов. Изучаемые растения относятся к группе со средними сроками начала цветения (31–60 дней от начала вегетации) по классификации Н.М. Александровой, Б.Н. Головкина [2, с. 61]. Префлоральный период исследуемых образцов варьирует от 32 до 45 суток. Сроки начала и конца цветения растянуты на 10–11 суток, для образцов с более ранним началом цветения свойственны и более ранние сроки его окончания. Продолжительность цветения колеблется от 6 до 10 суток.

Проведенное исследование позволяет сформулировать следующее заключение.

У интродуцированных растений Crataegus L. сроки прохождения фенологических фаз зависят от происхождения и возраста. Адаптивные преимущества имеют растения природного происхождения. У данной категории образцов раньше фиксируются фенофазы линейного роста и одревеснения годичных побегов, что благоприятно влияет на степень адаптации. Использование показателей, характеризующих особенности генеративного развития (продолжительность префлорального периода, цветения), является целесообразным при оценке способности к адаптации интродуцированных растений. Короткий префлоральный период способствует ранним срокам начала и окончания цветения, более раннему созреванию плодов.

×

About the authors

Oksana Aleksandrovna Goncharova

Polar-Alpine Botanical Garden-Institute of the Kola Science Center RAS

Author for correspondence.
Email: goncharovaoa@mail.ru

candidate of biological sciences, senior researcher of Plant Introduction and Acclimatization Laboratory

Russian Federation

Elena Yurievna Poloskova

Polar-Alpine Botanical Garden-Institute of the Kola Science Center RAS

Email: poloskova_eu@mail.ru

candidate of biological sciences, deputy director for science

Russian Federation

Olesya Evgenievna Zotova

Polar-Alpine Botanical Garden-Institute of the Kola Science Center RAS

Email: ol-sha@mail.ru

junior researcher of Plant Introduction and Acclimatization Laboratory

Russian Federation

Irina Nikolaevna Lipponen

Polar-Alpine Botanical Garden-Institute of the Kola Science Center RAS

Email: lipponen-in@yandex.ru

leading engineer of Plant Introduction and Acclimatization Laboratory

Russian Federation

References

  1. Гончарова О.А. Состав коллекции интродуцированных древесных растений семейства Rosaceae Juss. в Полярно-альпийском ботаническом саду-институте // Биологическое разнообразие. Интродукция растений: мат-лы VI междунар. науч. конф. 20-25 июня 2016 г., Санкт-Петербург. СПб.: ООО «СИНЭЛ», 2016. С. 107-109.
  2. Коляда Н.А. Итоги интродукции североамериканских видов семейства Rosaceae Juss. в условиях юга Приморского края // Бюллетень Ботанического сада-института ДВО РАН. 2009. Вып. 3. С. 87-90.
  3. Коляда Н.А. Ботанико-географический анализ североамериканских видов семейства Rosaceae Juss. интродуцированных в дендрарии ГТС ДВО РАН // Вестник ВГУ. Серия: География. Геоэкология. 2010. № 2. С. 57-59.
  4. Скроцкая О.В., Мифтахова С.А. Некоторые виды семейства Rosaceae Juss.: интродукция и перспективы культивирования на севере // Вестник ИрГСХА. 2011. Вып. 44, июль. С. 122-130.
  5. Данилова Н.С., Романова А.Ю., Рогожина Т.Ю. Методические аспекты подбора интродуцентов для Центральной Якутии // Вестник ЯГУ. 2006. Т. 3, № 4. С. 14-21.
  6. Данилова Н.С., Рогожина Т.Ю., Романова А.Ю., Борисова С.З. Интродукционная устойчивость растений как основа для разработки ассортимента для озеленения населенных пунктов центральной Якутии // Известия ИрГУ. Серия «Биология. Экология». 2011. Т. 4, № 2. С. 17-22.
  7. Михайлова Т.А., Мальцева Д.Е. Фенологические наблюдения за растениями рода Crataegus L. // Мат-лы XIV всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов в г. Нерюнгри, с междунар. участием, 11-13 апреля 2013 г., г. Нерюнгри. Нерюнгри: Технический институт (филиал) Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова в г. Нерюнгри. 2013. С. 330-332.
  8. Яковлева А.В., Сродных Т.Б. Фенологическое развитие боярышников в г. Екатеринбурге // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2016. № 2 (38). С. 126-130.
  9. Мухаметова С.В., Лазарева С.М. Сезонный ритм развития видов боярышника, интродуцированных в Республику Марий Эл // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование. 2014. С. 63-76.
  10. Вафин Р.В. Антэкология интродуцированных видов боярышника в Уфе // Бюллетень Главного ботанического сада. 2003. Вып. 185. С. 36-44.
  11. Вафин Р.В., Путенихин В.П. Боярышники (интродукция и биологические особенности). М.: Наука, 2003. 224 с.
  12. Петрик В.В., Александрова Ю.В., Васильева Н.Н. Фенологическое развитие некоторых видов боярышников в дендрологическом саду САФУ // Ландшафтная архитектура в ботанических садах и дендропарках: VIII междунар. конф., 28 сентября - 2 октября 2016 г., Южно-Сахалинск. Южно-Сахалинск: Типография «Транспорт», 2016. С. 120-124.
  13. Семкина Л.А. Интродукция рода Crataegus L. на Урале // Интродукция и акклиматизация декоративных растений. Свердловск. 1982. С. 36-50.
  14. Семенютина А.В., Панов В.И., Кащенко Е.В. К вопросу интродукции родового комплекса Crataegus L. для озеленения населенных пунктов // Защитное лесоразведение, мелиорация земель, проблемы агроэкологии и земледелия в Российской федерации: мат-лы междунар. науч.-практ. конф., посв. 85-летию создания Всерос. научно-исследовательского агролесомелиоративного института. 2016. С. 376-380.
  15. Качурина Л.И., Александрова Н.М. Результаты интродукции деревьев и кустарников в Полярно-альпийском ботаническом саду (1932-1956) // Переселение растений на Полярный Север. Ч. 2. Л.: Наука, 1967. С. 12-66.
  16. Маслаков Н.И. Выращивание боярышника на Кольском Севере. Информационный листок. Мурманск: ЦНТИ. 2001.
  17. Методика фенологических наблюдений в ботанических садах СССР / М.С. Александрова, Н.Е. Булыгин, В.Н. Ворошилов и др. М.: Наука, 1975. 28 с.
  18. Александрова Н.М., Головкин Б.Н. Переселение деревьев и кустарников на Крайний Север. Л.: Наука, 1978. 116 с.
  19. Булыгин Н.Е. Дендрология. Фенологические наблюдения над лиственными древесными растениями. Л.: ЛТА, 1976. 70 с.
  20. Зайцев Г.Н. Математика в экспериментальной ботанике. М.: Наука, 1990. 296 с.
  21. Лапин П.И. Сезонный ритм развития растений и его значение для интродукции // Бюллетень Главного ботанического сада. 1967. Вып. 65. С. 13-18.
  22. Лапин П.И. Определение перспективности растений для интродукции по данным фенологии // Бюллетень Главного ботанического сада. 1968. Вып. 69. С. 14-21.

Copyright (c) 2017 Goncharova O.A., Poloskova E.Y., Zotova O.E., Lipponen I.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies