Оценка успешности интродукции и декоративности североамериканских видов рода "черемуха" в дендрарии Горнотаежной станции ДВО РАН - Статья

Род черемуха (Padus Mill.) относится к семейству Розовые (Rosaceae Juss.) подсемейству Сливовые (Prunoideae Focke) [1] и представлен 20-35 видами, произрастающими в Евразии, Северной и Центральной Америке [2]. Следует отметить, что в качестве самостоятельного таксона род черемуха принимается отечественными и китайскими систематиками [3], в то время как в ботанической литературе других стран он включается в качестве подрода Padus (Moench.) Koehne в род Prunus L., имеющего монофилетическое происхождение от какого-то евразийского источника [4]. Из этого числа 3 вида принадлежат флоре Северной Америки - черемуха виргинская (Padus virginiana (L.) Mill.), ч. пенсильванская (P. pensylvanica (L. f.) Sok) и ч. поздняя (P. serotina Ehrh). Цель настоящей работы - дать оценку успешности интродукции и декоративности североамериканских видов рода Padus в дендрарии ГТС, а также определить целесообразность дальнейшей работы по их репродукции и введению в культуру. Растения, имеющие менее 10-20 баллов, имеют низкую декоративность, 21-30 баллов - среднюю декоративность и более 31 балла - высокую декоративность.Таким образом, продолжительный опыт интродукции североамериканских видов черемух в дендрарии ГТС оказался положительным, что вызывает необходимость дальнейшего изучения этих видов растений на всех этапах онтогенеза, особенно черемухи поздней.

Род черемуха (Padus Mill.) относится к семейству Розовые (Rosaceae Juss.) подсемейству Сливовые (Prunoideae Focke) [1] и представлен 20-35 видами, произрастающими в Евразии, Северной и Центральной Америке [2].

Следует отметить, что в качестве самостоятельного таксона род черемуха принимается отечественными и китайскими систематиками [3], в то время как в ботанической литературе других стран он включается в качестве подрода Padus (Moench.) Koehne в род Prunus L., имеющего монофилетическое происхождение от какого-то евразийского источника [4].

В коллекции дендрария Горнотаежной станции ДВО РАН (ГТС ДВО РАН), одном из старейших интродукционных центров Дальнего Востока России, имеется 9 видов рода Padus. Из этого числа 3 вида принадлежат флоре Северной Америки - черемуха виргинская (Padus virginiana (L.) Mill.), ч. пенсильванская (P. pensylvanica (L. f.) Sok) и ч. поздняя (P. serotina Ehrh).

В культуре североамериканские черемухи известны с 17-18 вв. - черемуха поздняя с 1629 г., виргинская и пенсильванская соответственно с 1724 и 1773 гг. В России североамериканские черемухи стали культивироваться с начала 19 в. [5].

Североамериканские черемухи обладают пищевыми [6; 7], лекарственными [8] и техническими [9;10] свойствами.

В России североамериканские черемухи используются в озеленении парков и садов как декоративные, быстрорастущие и зимостойкие растения [11; 12]. В степных областях черемухи пригодны для разведения полезащитных полос и для закрепления оврагов. Плоды и другие части растения обладают ценными пищевыми и лекарственными свойствами [13; 14]. В некоторых регионах России черемухи виргинская и пенсильванская акклиматизировались к местным почвенно-климатическим условиям и являются инвазионными видами [15; 16].

В Приморском крае в 40-50 гг. прошлого столетия в озеленении гг. Уссурийска и Партизанска отмечали произрастание черемухи виргинской, а ч. пенсильванской - на дачных участках г. Владивостока [17].

В настоящее время три вида североамериканских черемух произрастают в интродукционных центрах юга Дальнего Востока России - в Ботаническом саду-институте г. Владивостока [18], Сахалинском ботаническом саду [19]. Черемуха виргинская встречается в озеленении г. Хабаровска [20]. В Приморском крае североамериканские черемухи можно встретить на приусадебных участках как плодовые растения.

Материал и методы

Объектами исследования послужили три вида североамериканских черемух - виргинская, пенсильванская и поздняя.

Цель настоящей работы - дать оценку успешности интродукции и декоративности североамериканских видов рода Padus в дендрарии ГТС, а также определить целесообразность дальнейшей работы по их репродукции и введению в культуру.

В настоящее время существует большое число оценок результатов интродукции и степени акклиматизации растений. Некоторые методики не содержат оценки засухоустойчивости, как, например, методика интегральной оценки перспективности интродуцентов П.И. Лапина и С.В. Сидневой [21]. Мы считаем, что засухоустойчивость - важный показатель для североамериканских растений рода Padus, поскольку исследуемые виды в местах естественного произрастания отличаются влаголюбием, а для климата южной части Приморья в некоторые годы характерно наличие засушливых периодов, продолжительность которых может составлять 3-4 недели. Для оценки успешности интродукции и степени акклиматизации мы использовали методику Н.А. Кохно [22]. При этом определяется акклиматизационное число (А) по формуле: А = Р?в Гр?в Зм?в Пз?в, где Р - показатель роста, Гр - показатель генеративного развития, Зм - показатель зимостойкости, Пз - показатель засухоустойчивости, в - коэффициент весомости признака.

Показатели роста, генеративного развития, зимостойкости и засухоустойчивости мы оценивали по 5-балльной шкале, предложенной Н.А Кохно. Полученные данные умножили на показатели степени значимости признака - коэффициента весомости. Для зимостойкости этот балл составляет 10, генеративного развития - 5, засухоустойчивости - 3, роста - 2. Эти значения коэффициента приняты исходя из важности данного признака в интродукционном процессе.

Комплексную оценку адаптивной способности видов осуществляли по следующей шкале: 100-80 баллов - адаптация полная, 79-60 - средняя, 59-40 - удовлетворительная, 39-20 - слабая, менее 20 баллов - очень слабая.

Оценку комплексной декоративности проводили по методике, разработанной для городских зеленых насаждений [23]. Согласно этой методике, оценка дается комплексно, т.е. по 10 критериям: архитектоника кроны, длительность и степень цветения, окраска и величина цветков, декоративность внешнего вида плодов, длительность удерживания плодов на ветвях, аромат цветков и плодов, цветовая гамма окраски осенних листьев, поврежденность растений, зимостойкость видов. Для характеристики этих критериев предлагается балльная оценка от 0 до 5. Высший балл (5) присваивается наиболее декоративным признакам, далее по убывающей оценка снижается до 0 баллов.

Баллы, присвоенные экземпляру растения, по всем критериям суммируются, в результате выводится общий балл декоративности. Растения, имеющие менее 10-20 баллов, имеют низкую декоративность, 21-30 баллов - среднюю декоративность и более 31 балла - высокую декоративность.

Результаты и их обсуждение

Нашим исследованиями установлено, что в дендрарий ГТС североамериканские черемухи интродуцированы семенами из гг. Минска, Москвы, Киева и лесной опытной станции (ЛОСС) в 1960-62 гг.

В настоящее время черемухи в возрасте более 50 лет произрастают на Североамериканском участке, который был заложен в дендрарии в 1965 г. на южном пологом склоне водораздельного хребта.

Наибольшим числом экземпляров представлена черемуха виргинская (17 экземпляров), наименьшим - черемуха поздняя (4 экземпляра).

Таблица 1 - Число экземпляров и некоторые морфологические показатели представителей североамериканских видов рода Padus дендрария ГТС

* К-Д - куст-дерево / Д - дерево

Анализ табл. 1 показал, в условиях дендрария североамериканские виды черемух не достигают высоты, свойственной им в местах естественного произрастания. На родине североамериканские черемухи имеют жизненную форму дерева, достигая предельной высоты 10-30 м [24].

В условиях дендрария наибольшую высоту имеет черемуха пенсильванская, достигая 6-8 м. Она растет в виде крупного кустарника, но чаще всего принимает форму деревца со стройным стволом. Ствол покрыт блестящей вишнево-коричневой гладкой корой с заметными продольными светло-серыми чечевичками. Плоды - мелкие, ярко красные, съедобные костянки до 0,7 см в диаметре. Растения имеет высокую зимостойкость.

Черемуха виргинская растет в виде крупного кустарника до 4 метров высотой, реже это небольшое деревце с темно-бурой мелкочешуйчатой корой. Обычно в дендрарии каждое растение развивает 2-3 ствола. Плоды в диаметре до 0,9 см, темно-бордовые, съедобные. Как молодые, так и взрослые растения имеют высокую зимостойкость, дают обильные корневые отпрыски.

Черемуха поздняя в дендрарии растет в форме куста до 2,5 м высотой. Растение имеет гладкую темно-бордовую мелкотрещиноватую кору со светлыми бугорчатыми чечевичками, контрастирующими с окраской стебля. Черемуха поздняя, в отличие от черемух виргинской и пенсильванской, менее зимостойка, поскольку относится к видам, поздно заканчивающим вегетацию. Вследствие этого побеги у черемухи поздней не успевают одревеснеть и могут подмерзать в суровые зимы. Плоды - черные шаровидные костянки до 1 см в диаметре, съедобные.

Наши наблюдения показали, что в условиях дендрария североамериканские черемухи каждый год цветут и плодоносят, дают всхожие семена.

Для оценки успешности интродукции нами по методике Н.А Кохно были определены акклиматизационные числа для североамериканских видов черемух (табл. 2).

Таблица 2 - Показатели успешности акклиматизации представителей североамериканского рода Padus дендрария ГТС

Анализ табл. 2 показал, что черемухи виргинская и пенсильванская имеют более высокие показатели роста, генеративного развития и зимостойкости. Все три черемухи имеют одинаковые баллы по засухоустойчивости, так как в засушливый период сбрасывают часть листьев.

Акклиматизационные числа этих двух черемух отличаются немного (соответственно 80 и 94 баллов).

Комплексную оценку адаптивной способности видов провели по установленной шкале. Результаты свидетельствуют, что черемухи виргинская и пенсильванская относятся к растениям, имеющим полную степень акклиматизации. Полная степень акклиматизации показывает успешность адаптации данных растений к местным эколого-климатическим условиям и целесообразность дальнейшей работы по их репродукции и введению в культуру.

Более существенно отличается акклиматизационное число черемухи поздней - 67 баллов. Она имеет среднюю степень адаптации и неполную акклиматизацию к местным эколого-климатическим условиям, что связанно с более низкой зимостойкостью.

Североамериканские черемуха декоративны весной в фазе цветения многочисленными белыми цветками, обильно покрывающие растения. Осенью декоративность растениям придают ярко-красные, бордовые и черные плоды, собранные в кисти (черемух виргинской и поздней) и пучки (ч. пенсильванской). Оригинальная окраска стволов и побегов североамериканских черемух придает яркий акцент зимнему пейзажу дендрария.

Комплексная оценка декоративности черемух по 10 критериям представлена в табл. 3.

Таблица 3 - Балльная оценка декоративности североамериканских видов рода Padus дендрария ГТС

Анализ табл.3 показал, что черемуха виргинская и ч. пенсильванская имеют высокую степень декоративности (соответственно 35 и 38 баллов). Черемуха поздняя имеет среднюю степень декоративности (31 балл), так как в холодные зимы подвержена обмерзанию. Вследствие этого происходит потеря определенных декоративных качеств формы кроны, характера ветвления побегов и т.д.

Оценка успешности интродукции и декоративности североамериканских черемух дендрария показала, что данные растения способны украсить садово-парковый ландшафт любого населенного пункта юга Дальнего Востока России, а также повысить его выразительность и сделать более привлекательным.

Таким образом, продолжительный опыт интродукции североамериканских видов черемух в дендрарии ГТС оказался положительным, что вызывает необходимость дальнейшего изучения этих видов растений на всех этапах онтогенеза, особенно черемухи поздней.

Североамериканские черемухи обладают широким спектром различных полезных и декоративных свойств. Это позволит в дальнейшем внедрить более широко эти перспективные и декоративные растения в зеленое строительство южных регионов Дальнего Востока России.

Царенко Н.А., Витковский В.Л. Классификатор рода Padus Mill. - 1993. - 28 с.

Скворцов А.К. Подсем. Prunoideae Focke // Сосудистые растения советского Дальнего Востока. - Т. 8. - СПБ.: Наука, 1996. - С. 235-246.

Царенко Н.А. Особенности анатомического строения листа у видов черемухи (Padus Mill., Rosaceae Juss.) // Вестник ОГУ, 2008. - № 10 (92). - С. 192-197.

Bortiri E.E., Oh S.H., Jiang J., Baggett S.; Granger A., Weeks C., Buckingham M., Potter D., Parfitt D. E. et al. Phylogeny and Systematics of Prunus (Rosaceae) as Determined by Sequence Analysis of ITS and the Chloroplast TRNL-TRNF Spacer DNA // Systematic Botany. - 2001. 26 (4). - Р. 797-807.

Головкин Б.Н. История интродукции растений в ботанических садах. - М.: Изд-во МГУ, 1981. - 128 с.

Elias, T.S. and Dykeman P.A. Field Guide to North American Edible Wild Plants. - Outdoor Life Books, New York. 1982. - 286 p.

Facciola S. Cornucopia a source book of edible plants. - Kampong Publications, 1990. - 686 p.

Moerman D. Native American ethnobotany. - Oregon: Timber Press, 1998 - 927 p.

Hill A.F. Economic botany. A textbook of useful plants and plant products. - New York-London: MCGRAW-Hill Book company, 1937. - 592 p.

Ida Grae. Nature’s Colors: Dyes From Plants. New York: Macmillan, 1974. 229 p.

Мисник Г.Е. Сроки и характер цветения деревьев и кустарников. - Киев: Наукова думка, 1976. - 390 с.

Якушина Э.И. Древесные растения в озеленении Москвы. - М.: Наука, 1982. - 138 с.

Писарев Д. И., Новиков О. О., Безменова М. Д., Сорокопудов В. Н., Бурлуцкая Д. В., Нетребенко Н.Н., Халикова М.А., Автина Н.В. Изучение черемухи виргинской - Padus virginiana как перспективного источника биологически активных полифенолов // Научные ведомости. - Серия: Естественные науки. - 2010, № 21 (92). - Вып. 13. - С. 118-122.

Писарев Д. И., Новиков О. О., Безменова М. Д., Томчаковская Е.А., Сорокопудов В.Н., Нетребенко Н.Н., Халикова М.А., Автина Н.В. Изучение черемухи поздней - Padus serotina как перспективного источника биологически активных полифенолов // Научные ведомости. - Серия: Медицина. Фармация. - 2010, № 22 (93). - Вып. 12/2. - С. 156-161.

Хорун Л.В., Козакова М.В. Флористический состав и натурализация адвентивных видов флоры Рязанской области // Вестник удмуртского университета. 2013. - Вып.2. - С. 43-47.

Фардеева М.Б., Рогова Т.В. Распространение инвазионных видов на территории Волжско-Камского заповедника // Тр. XIII съезда Русского Ботанического общества и конф. “Научные основы охраны и рационального использования растительного покрова Волжского бассейна”. - Тольятти, 2013. - Т 2. - С. 78-80.

Самойлова Т. В. Результаты интродукции и введения в культуру на юге Приморского края ценных древесно-кустарниковых пород // Вопросы реконструкции и повышения продуктивности лесов Дальнего Востока / Тр. Дальневосточного филиала Сибирского отделения АН СССР. Серия ботан. - Т. 4(6). - Владивосток, 1958. - С. 89-95.

Денисов Н.И., Петухова И.П., Пшенникова Л.М., Прилуцкий А.Н., Кокшеева И.М., Миронова Л.Н, Березовская О.Л. Древесные растения Ботанического сада-института ДВО РАН: Итоги интродукции. - Владивосток: Дальнаука, 2011. - 335 с.

Таран А.А., Таран Ан.А, Чабаненко С.И., Шейко В.В., Кажаева М.В. Каталог растений Сахалинского ботанического сада ДВО РАН: Справочное пособие. - Южно-Сахалинск, СФ БСИ ДВО РАН, 2011. - 68 с.

Бабурин А.А., Морозова Г.Ю. Ассортимент пород в озеленении Хабаровска // Вестник ИРГСХА. - Изд-во ФГУ ВПО «ИРГСХА», 2011. - Вып. 44. - С. 19-26.

Лапин П.И., Сиднева С.В. Оценка перспективности интродукции древесных растений по данным визуальных наблюдений // Опыт интродукции древесных растений. - М., 1973. - С. 7-67.

Кохно Н.А. К методике оценки успешности интродукции лиственных древесных растений // Теория методы интродукции растений и зеленое строительство. - Киев: Наукова думка, 1980. - 80 с.

Бабич Н.А., Залывская О.С., Травникова Г.И. Интродуценты в зеленом строительстве северных городов. - Архангельск: Арханг. гос. техн. ун-т, 2008. - 144 с.

Thomas S Elias. Trees of North America. - N.Y.: Nostrand Rein hold Co., 1980. - 950 p.

Размещено на .ru