INTRODUCTION STUDIES OF THE GENUS HEMEROCALLIS L. IN THE POLAR ALPINE BOTANICAL GARDEN AND INSTITUTE

全文:

ВВЕДЕНИЕ Аборигенная флора Крайнего Севера сравнительно бедна декоративными растениями, поэтому исключительно важную роль в обогащении видового разнообразия урбанизированных территорий играют интродуценты, особенно декоративные травянистые многолетники, переселенные из более южных районов и хорошо акклиматизировавшиеся в условиях Заполярья. В связи с этим интродукционное испытание дикорастущих растений и исследование их морфологических особенностей необходимо для познания их адаптивных возможностей. Полярно-альпийский ботанический сад-институт (ПАБСИ) занимается интродукционными исследованиями травянистых растений с 1931 года. За этот период на коллекционных питомниках Ботанического сада изучено более 5000 видов декоративных многолетников различного эколого-географического происхождения. Большой вклад в пополнение коллекционного фонда травянистых интродуцентов внесли Н.А. Аврорин, Т.Г. Тамберг, Т.А. Козупеева, Г.Н. Андреев, Б.Н. Головкин и Л.Л. Вирачева. На основе полученных данных о растениях разработан озеленительный ассортимент, включающий в настоящее время 115 видов декоративных многолетников. Он представлен 28 семействами: Ranunculaceae - 23 вида, Asteraceae - 21, Primulaceae - 13, Rosaceae Juss. - 7, Campanulaceae -5, Polygonaceae Juss. - 5, Liliaceae Juss. - 4, Alliaceae J. Agardh - 4, Crassulaceae - 3, Fabaceae Lindl. - 3, Iridaceae Juss. - 3, Fumariaceae DC. - 2, Gentianaceae Juss. - 2, Hemerocalliaceae R. Br. - 2, Hyacinthaceae Batsch - 2, Lamiaceae - 2, Papaveraceae Juss. - 2, Scrophylariaceae Juss. - 2, Amaryllidaceae J. St.-Hil. - 1, Apicaceae Lindl. - 1, Asphodelaceae Juss. - 1, Brassicaceae Burnett - 1, Caryophyllaceae - 1, Convallariaceae Horan. - 1, Paeoniaceae Rudolphi - 1, Polemoniaceae Juss. - 1, Saxifragaceae Juss. - 1, Violaceae Batsch - 1. Перспективным для цветочного оформления городов Крайнего Севера является род Hemerocallis L., который насчитывает около 25 видов [1]. Виды данного рода распространены в Китае, Корее, Японии, юго-западных районах Дальнего Востока и южных районах Восточной Сибири до верховий Оби на западе [2]. В России встречаются 7 видов [3]. Во флоре Мурманской области представители рода Hemerocallis не отмечены. В настоящее время в озеленительный ассортимент для Крайнего Севера включены Hemerocallis middendorfii Trautv. et Mey. [4] и Hemerocallis dumortieri E. Morr. [5]. Некоторые виды данного рода находятся под угрозой уничтожения и входят в Красные книги: Hemerocallis lilio-asphodelus L. - Кемеровской области и Алтайского края [6-7]; Hemerocallis minor Mill. - Красноярского края, Новосибирской области, Читинской области и Агинского Бурятского автономного округа, Саха (Якутия) [8-10]; Hemerocallis yezoensis H. Hara - Сахалинской области [11]. Применение представителей рода Hemerocallis разнообразно. В странах Азии Hemerocallis esculenta Koidz., H. lilio-asphodelus, H. dumortieri, H. middendorfii . используются как пищевые и лекарственные растения. В Сибири H. lilio-asphodelus применяется в народной медицине как тонизирующее, жаропонижающее, кровоостанавливающее, ранозаживляющее средство при ожогах [12]. Изучение данного рода в наших условиях актуально, так как его представители имеют высокую декоративность, но слабо представлены в озеленении городов. Целью данной работы является подбор видов для пополнения озеленительного ассортимента для городов Крайнего Севера с учетом интродукционных показателей. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Объектами исследований являются многолетние травянистые цветочные растения рода Hemerocallis. Исходный интродукционный материал получен из ботанических садов в виде семян или живых растений, а также собран в природных местообитаниях во время экспедиционных поездок на Алтай, Сахалин. Проанализированы рост и развитие 9 видов (Hemerocallis citrina Baroni, Hemerocallis dumortieri, Hemerocallis esculenta, Hemerocallis forrestii Diels, Hemerocallis lilio-asphodelus, Hemerocallis fulva (L.) L. var. aurantiaca (Baker) M. Hotta, Hemerocallis middendorfii, Hemerocallis minor, Hemerocallis yezoensis). Фенологические наблюдения проводили по общепринятым методикам каждые 2-3 дня в течение всего вегетационного периода [13-14]. Фиксировали начальные даты фенологических фаз: вегетации, бутонизации, цветения, начало плодоношения. Фаза считалась наступившей, если она фиксировалась хотя бы у одного растения. Для составления интродукционного прогноза использовали метод эколого-географического анализа. В качестве показателя успешности интродукции была принята способность растений к плодоношению. Баллы приживаемости (БП) даны в соответствии с 12 балльной шкалой, предложенной Б.Н. Головкиным [15], табл. 1. Соотношение баллов приживаемости каждого вида к среднему баллу для всей совокупности испытанных образцов является интродукционным коэффициентом (ИК), отражающим интродукционную ценность рассматриваемой группы растений. Чем выше ИК, тем большее значение имеет соответствующая группа растений для целей интродукции [15]. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ ПАБСИ расположен в центре Хибинского горного массива (67˚38’с. ш. и 33˚37’ в. д.) на Кольском полуострове, климатические условия которого характеризуются рядом специфических особенностей, отличающих их от других районов России. Период вегетации в зависимости от широты места и высоты над уровнем моря варьирует от 90 до 115 дней. Сумма активных положительных температур вегетационного периода колеблется от 500 до 700˚С. За год выпадает в среднем 500-600 мм осадков. Средняя многолетняя годовая температура воздуха составляет -1,4оС. Средняя месячная температура воздуха в летний период, когда наблюдается основное развитие растений, составляет 10-14оС [16]. Снежный покров окончательно устанавливается в середине октября - начале ноября. Почти ежегодно отмечаются заморозки в конце июня - начале июля и в конце августа. С 26 мая по 18 июля на широте Хибин полярный день. Зима морозная и снежная, высота снежного покрова достигает 200 см, поэтому почва не промерзает [17]. Все это вместе с особенностями почвенного покрова и рельефа накладывает определенное влияние на рост и развитие интродуцированных и местных видов. Экспериментальные коллекционные питомники для испытания многолетних травянистых растений расположены в подзоне редкостойной северной тайги, в парковой части ПАБСИ на первой и второй озерных террасах (316 и 340 м над ур. моря) и на предгорной равнине в 3 км западнее станции Апатиты в сосняке черничном (130 и 155 м над ур. моря). Интродукция растений рода Hemerocallis в ПАБСИ проводится с 1932 г. Всего на коллекционных питомниках испытано 29 образцов 9 видов рода Hemerocallis, а также 3 вида гибридного происхождения H. nana Forrest et W.W. Smith cv. Tambellina , H. shirley hort., H. × hybrida hort. cv. Nob. Hill, cv. Sugar Candy, cv. Varsity, cv. Solid Scarlet, cv. King of Hearts. В настоящее время в коллекции выращиваются 6 видов (13 образцов) (табл. 2). Первыми видами, испытываемыми в Ботаническом Саду, являются Hemerocallis minor и Hemerocallis lilio-asphodelus. Оба вида в посадках находятся до настоящего времени. Hemerocallis minor поступил в Сад живыми растениями из БИНа (г. Ленинград) в 1932 году. В наших условиях высота растений составляет 48-60 см, диаметр цветков 6-7 см, период цветения с 22 июля по 27 августа. Из-за позднего цветения семена не созревают. Hemerocallis lilio-asphodelus привезен живыми растениями сотрудниками Сада из экспедиции с Алтая в 1932 году. На коллекционных питомниках ПАБСИ высота растений достигает 62-74 см, диаметр цветков 9-12 см. Период цветения - 28 июля по 30 августа. Из-за позднего цветения, как и у предыдущего вида, семена не созревают. Hemerocallis middendorfii в 1933 году в Сад привезен живыми растениями из БИНа (г. Ленинград). В наших условиях вырастает до 70 см. Цветки крупные до 9 см длиной и 5 см шириной, душистые, оранжево-желтых оттенков. Цветёт с конца июля в течение 20-35 дней. Размножается вегетативно и семенами. Наиболее приемлем первый способ, так как семена созревают не ежегодно. Благодаря высокой декоративности и устойчивости данный вид включен в озеленительный ассортимент. С 1939 года проводится испытание Hemerocallis dumortieri, который поступил культурными семенами из г. Лексингтон. В условиях Заполярья имеет высоту 90-120 см. Цветки крупные до 9 см длиной и 5 см шириной, лимонно-желтые, воронковидной формы, ароматные. Каждый цветок обычно цветет не более одного дня, но за счет постепенного раскрытия всех цветков цветение продолжается в течение 30 дней. Период цветения - с середины июля в течение 30 дней. Семена созревают ежегодно в конце августа - сентябре. Hemerocallis esculenta поступил семенами, собранными в естественных условиях г. Южно-Сахалинска в 1947 году. На питомниках ПАБСИ достигает высоты 85-105 см. Цветки крупные до 10 см длиной и 6 см шириной. Окраска цветков желто-оранжевая. Период цветения с третьей декады июля в течение 30 дней. Семена созревают ежегодно в конце августа начале сентября. Три вида (Hemerocallis forrestii, H. fulva var. aurantiaca, H. yezoensis) до настоящего времени не сохранились. Hemerocallis forrestii поступил культурными семенами из г. Эдинбург в 1947 году. В течение 8 лет находился в стадии вегетации. Hemerocallis fulva var. aurantiaca привезен культурными семенами из Екатеринбурга в 1953 году. К концу сезона 1957 года растения погибли. Первый образец Hemerocallis yezoensis H. Hara поступил культурными семенами в 1996 году из ботанического сада г. Марбург и на следующий год выпал. Второй образец данного вида получен из г. Штутгарт 2005 году, до 2009 г. он только вегетировал, в 2010 г. выпал. Одним из последних видов, поступивших на интродукционное испытание, является Hemerocallis citrina. Данный вид получен культурными семенами в 2017 году из Саратовского ботанического сада. Первый сезон данный вид закончил на стадии вегетации. Результаты анализа интродукции рода Hemerocallis, полученные за более чем 85-летний период на основе оценки приживаемости растений, приведены в табл. 2. Степень приживаемости интродуцированных видов различна и зависит от их географического происхождения. Наиболее хорошо приспособились к условиям Севера и ежегодно цвели, плодоносили виды H. esculenta (БП - 8,1), H. dumortieri (БП - 6,2) H. middendorfii (БП - 6,0). Несмотря на адаптацию к новым условиям, H. lilio-asphodelus (БП - 6,2) и H. minor (БП - 5,3) достигали только фазы цветения. H. forrestii и H. yezoensis имели низкие баллы приживаемости (2 и 1,5 соответственно). Эти два вида растений, а также H. citrina недостаточно изучены в условиях интродукции на Кольском полуострове (по 1-2 образца). Наиболее представлен в количественном и географическом плане H. lilio-asphodelus, с 1932 г. испытано 8 образцов этого вида из различных пунктов интродукции, 2 из них в настоящее время продолжают расти и плодоносить на питомниках. Успех интродукции растений определяется правильным выбором районов их природного обитания. Для этой цели используется метод эколого-географического анализа. Эколого-географический анализ выполнен для 8 видов (28 образцов) рода Hemerocallis, виды и образцы, находящиеся в испытании на коллекционных питомниках в настоящее время менее 5 лет из анализа исключены. Средний балл приживаемости видов рода Hemerocallis - 4,5. Изученные виды были разделены на 2 эколого-географические группы (табл. 3). В основу выделения этих групп положены широтные и высотные пределы естественного распространения этих видов [18]: ВЫВОДЫ В результате проведенных интродукционных исследований рода Hemerocallis в условиях Кольского Заполярья можно сделать вывод о том, что на коллекционных питомниках ПАБСИ возможно успешное сохранение и выращивание большого числа дикорастущих видов рода Hemerocallis переселенных из различных эколого-географических районов земного шара. Данные эколого-географического анализа свидетельствуют о том, что растения рода Hemerocallis подчиняются общим закономерностям переселения растений на Полярный Север, выявленным ранее для других растений. Для дальнейшего научного и хозяйственного использования растений рода Hemerocallis в Кольской Субарктике следует привлекать виды, обитающие в природе в таежной зоне, а также в субальпийском поясе гор. Многолетний опыт интродукции показал, что виды рода Hemerocallis могут служить источником для увеличения видового разнообразия озеленительного ассортимента для городов и поселков Мурманской области. Они ценятся за долговечность, зимостойки, неприхотливые в культуре, прекрасно переносят засуху, относительно устойчивы к болезням и вредителям. Для практики зеленого строительства в городах и поселках Мурманской области кроме уже используемых видов рода Hemerocallis можно рекомендовать H. esculenta и H. minor. При культивировании растений в искусственных посадках предпочтение следует отдавать вегетативному способу размножения растений, тогда цветение наступает на 2-4 год после посадки. Таблица 1. Баллы приживаемости Примечание: периодическое цветение и плодоношение - не менее 7 раз за каждые 10 лет жизни; нерегулярное - не менее 4 раз за каждые 10 лет жизни; редкое - всего 2-3 раза за каждые 10 лет жизни Таблица 2. Результаты интродукции видов рода Hemerocallis Условные обозначения: В - начало вегетации, Б - начало бутонизации, Ц - начало цветения, П - плодоношение Таблица 3. Приживаемость разных эколого-географических групп рода Hemerocallis L. в условиях Кольского полуострова

作者简介

Nadezhda Trostenyuk

Polar Alpine Botanical Garden and Institute named after N.A. Avrorin

Email: tnn_aprec@mail.ru
Researcher at the Laboratory of Plant Introduction and Acclimatization, PABGI KSC RAS Kirovsk, Murmansk Region

Ekaterina Svyatkovskaya

Polar Alpine Botanical Garden and Institute named after N.A. Avrorin

Email: sviatkovskaya@mail.ru
Researcher, Laboratory for Plant Introduction and Acclimatization, PABGI KSC RAS Kirovsk, Murmansk Region

Natalya Saltan

Polar Alpine Botanical Garden and Institute named after N.A. Avrorin

Email: saltan.natalya@mail.ru
Candidate of Biological Sciences, Researcher at the Laboratory for Plant Introduction and Acclimatization, PABGI KSC RAS Kirovsk, Murmansk Region

参考

补充文件