Біоекологічні особливості видів роду Larix Mill. у зв’язку з їх інтродукцією в правобережному лісостепу України

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Національна Академія наук України Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка

03.00.05 - Ботаніка

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Біоекологічні особливості видів роду Larix Mill. у зв'язку з їх інтродукцією в правобережному лісостепу України

Мордатенко Ігор Леонідович

Київ - 2010

Дисертацією є рукопис

Роботу виконано у Національному ботанічному саду ім. М.М. Гришка НАН України

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор

Кузнєцов Сергій Іванович

Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка НАН

України,

завідувач відділу дендрології та паркознавства

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, професор,

член-кореспондент НАН України

Косенко Іван Семенович,

Національний дендропарк «Софіївка» - науково-дослідний

інститут НАН України, директор

кандидат біологічних наук,

Кушнір Анатолій Іванович,

Національний університет біоресурсів і

природокористування України, доцент кафедри ландшафтної

архітектури і садово-паркового будівництва

Захист відбудеться « 21 » травня 2010 року о 12 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.215.01 при Національному ботанічному саду ім. М.М. Гришка НАН України за адресою: 01014, м. Київ, вул. Тімірязєвська, 1

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка НАН України за адресою: 01014, м. Київ, вул. Тімірязєвська, 1.

Автореферат розісланий « 20 » квітня 2010 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

кандидат біологічних наук Н.І. Джуренко

Размещено на http://www.allbest.ru//

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Одним із найефективніших способів покращення навколишнього середовища є озеленення. До перспективних інтродуцентів, які використовуються в озелененні в умовах Правобережного Лісостепу України, поряд з іншими хвойними, слід віднести види роду Larix Mill. Представники цього роду зустрічаються майже у всіх парках, але різноманітність видів і кількість рослин є досить обмеженою і складається, як правило, з десятка рослин 1-3 видів. В культивованій дендрофлорі України нараховується 10 видів, 4 гібриди та 6 культиварів модрин.

В літературних джерелах вивченню модрин приділено достатньо уваги, при цьому найдетальніше висвітлено досвід лісокультурного впровадження модрин (Тімофеєв 1961,1977; Лавриненко 1949,1965; Нікітін 1966). Про біологічні особливості модрин надаються лише окремі відомості (Диліс 1947,1961; Каппер 1954; Колесніков 1974; Уханов 1949).

Недостатнє використання видів і культиварів модрин у міському та присадибному озелененні Правобережного Лісостепу України зумовлене відсутністю ефективних способів розмноження та недостатніми відомостями про стійкість окремих видів в регіоні культури. Посадковий матеріал цих цінних рослин в декоративних розсадниках майже відсутній. Пов'язано це з певними труднощами вирощування модрин, через утворення ними великої кількості партеноспермічного насіння. Недостатнє впровадження культиварів модрин спричинене відсутністю достатньої кількості маточного матеріалу.

В зв'язку з цим виникла необхідність дослідження біологічних особливостей, репродуктивної здатності, ефективних прийомів розмноження та декоративних властивостей модрин.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано у відділі дендрології та паркознавства Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка HAH України у 2003-2007 роках відповідно до напрямку його науково-дослідних робіт, а саме в темі: «Біолого-екологічні та ландшафтні основи формування міських і паркових культур-фітоценозів України у зв'язку з їх оптимізацією» - № держреєстрації 0105U00427. Дисертаційна робота є також складовою планових досліджень дендрологічного парку «Олександрія» за бюджетною темою: «Збереження і збагачення генофонду деревних, кущових, трав'янистих рослин та відновлення старовинних насаджень дендропарку «Олександрія» НАН України», № держреєстрації 0103U00436.

Мета і завдання досліджень. Мета досліджень полягала у встановленні біоекологічних особливостей модрин в умовах Правобережного Лісостепу України, особливостей їх розмноження та вирощування в умовах культури, використання в зелених насадженнях.

Для досягнення мети необхідно було вирішити такі завдання:

1. Проаналізувати досвід інтродукції рослин роду Larix Mill. у Правобережному Лісостепу України, визначити їх видовий склад, встановити загальний стан рослин в місцях зростання.

2. Дослідити біоекологічні особливості видів, гібридів та культиварів (сезонний ритм розвитку, репродуктивну здатність, відношення до біотичних та абіотичних факторів).

3. Опрацювати методи розмноження та вирощування.

4. Визначити декоративні якості та композиційні властивості у зв'язку з використанням у зеленому будівництві.

5. Поповнити колекцію модрин дендропарку «Олександрія».

6. Відібрати та рекомендувати перспективні види, гібриди та культивари для дендропарків, підприємств зеленого будівництва.

Об'єкт дослідження - процеси росту і розвитку, прийоми розмноження рослин видів та гібридів роду Larix.

Предмет дослідження - інтродуковані в Правобережному Лісостепу України види та гібриди роду Larix.

Методи досліджень: біологічні, біометричні, статистичні.

Наукова новизна одержаних результатів. Отримано нові дані про біоекологічні особливості 6 видів та 2 гібридів роду Larix, їх сезонний ритм росту й розвитку, морфологічну мінливість шишок та насіння. Визначено сучасний склад видів, гібридів та культиварів модрин, інтродукованих в Правобережному Лісостепу України, узагальнено підсумки їх інтродукції. Вперше інтродуковано в Правобережний Лісостеп України 2 нових види модрин (L. kamtschatica (Rupr.) Carr, L. principis-rupprechtii Mayr). Опрацьовано ефективні прийоми насіннєвого й вегетативного розмноження модрин. Проведено оцінку декоративних властивостей, запропоновано основний асортимент для використання в озелененні з урахуванням біологічних особливостей модрин.

Практичне значення одержаних результатів. Зібрано колекцію модрин, яка нараховує 10 видів, 2 гібриди та 3 культивари. Розроблені рекомендації по розмноженню та вирощуванню сприятимуть підвищенню ефективності промислового використання рослин досліджених видів. Запропоновані способи композиційного застосування модрин.

Посадковий матеріал модрин передано до 2 лісогосподарських підприємств та 3 дендрологічних колекцій, це сприятиме розширенню культурного ареалу досліджуваних видів, впровадженню їх у масове виробництво.

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

Апробація результатів досліджень. Результати досліджень, основні положення та висновки дисертаційної роботи апробовано в доповідях на наукових конференціях: III Міжнародна конференція молодих дослідників «Теоретичні та прикладні аспекти інтродукції рослин і зеленого будівництва» (Біла Церква, 2003), Міжнародна наукова конференція присвячена 210-річниці дендропарку «Олександрія»: «Старовинні парки і проблеми їх збереження» (Біла Церква, 2003), IV Міжнародна конференція молодих дослідників на тему: «Теоретичні та прикладні аспекти інтродукції рослин і зеленого будівництва» (Тростянець, 2004), Міжнародна науково-практична конференція: «Генетичні ресурси для адаптивного рослинництва: мобілізація, інвентаризація, збереження, використання» (Оброшино, 2005), II Міжнародна наукова конференція: «Відновлення порушених природних екосистем» (Донецьк, 2005), Міжнародна наукова конференція присвячена 215-річниці дендропарку «Олександрія»: «Старовинні парки та ботанічні сади: проблеми та перспективи функціонування» (Біла Церква, 2008), Міжнародна наукова конференція: «Ботанічні сади - осередки збереження різноманіття світової флори» (Київ, 2009).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 12 наукових праць, з яких 6 у фахових наукових виданнях.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційну роботу викладено на 197 сторінках, з них 177 - основного тексту. Вона складається із вступу, шести розділів, висновків, рекомендацій, списку цитованої літератури (207 джерел), п'яти додатків, містить 35 таблиць. Роботу ілюстровано 67 рисунками.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

СИСТЕМАТИЧНИЙ ОГЛЯД ТА ГЕОГРАФІЧНЕ ПОШИРЕННЯ ВИДІВ РОДУ LARIX MILL.

Вперше, як самостійний рід, модрина була виділена в 1754 р. англійським ботаніком Ф. Міллером. Він описав західноєвропейську модрину Larix decidua Mill. До нього Лінней у 1753 році відніс модрину до роду Pinus і назвав Pinus larix L. В сучасній ботанічній літературі немає загальної думки про кількість видів модрини. Так, В.М. Сукачов (1924) виділяє 14 видів, В.Л. Комаров (1946) - 25, М.В. Диліс (1961) - 20, Wright J.W. (1962) - 15, Gaussen Н. (1966) - 18, Є.Г. Бобров (1972) - 16, М.В. Круклис та Л.І. Мілютін (1977) - 17, H. Welch and G. Haddow (1993) - 9. На основі аналізу літературних даних вважаємо доцільним притримуватись систематики роду Larix за Є.Г. Бобровим (1972). Згідно його досліджень в світі відомо 16 видів модрин, які належать до 2 секцій та 9 рядів.

Модрини походять з трьох флористичних областей: Циркумбореальної - 7 видів (L. alaskensis W. Wight., L. cajanderi Mayr, L. decidua Mill., L. gmelinii (Rupr.) Rupr., L. laricina (Du Roi) C. Koch., L. polonica Racib. ex Szaf., L. sibirica Ledeb), Східно-Азійської - 7 видів (L. griffithiana (Lindl. et Gord.) Carr., L. kamtschatica (Rupr.) Carr., L. leptolepis (Sieb. et Zucc.) Gord., L. mastersiana Rehd. et Wils.,

L. olgensis A. Henry, L. potaninii Batal., L. principis-rupprechtii Mayr.), Скелястих гір - 2 види (L. lyallii Parl., L. occidentalis Nutt.).

ІСТОРІЯ ІНТРОДУКЦІЇ МОДРИН В УКРАЇНІ

На сьогоднішній день в Україні в ботанічних садах та дендрологічних парках зростає 10 видів модрин: L. cajanderi, L. decidua, L. gmelinii, L. kamtschatica,

L. laricina, L. leptolepis, L. occidentalis, L. olgensis, L. polonica, L. sibirica, та 4 гібриди: L. x czecanovskii Szaf., L. x lubarskii Sukacz., L. x maritima Sukacz.,

L. x marschlinsii Coas. Найпоширенішими видами, що зустрічаються майже у всіх парках, є L. decidua, L. sibirica та L. leptolepis. В Правобережному Лісостепу найчисельнішу колекцію модрин має Національний ботанічний сад ім.

М.М. Гришка - 8 видів та 1 гібрид (90 % від загальної кількості видового складу інтродукованих у Правобережному Лісостепу України модрин), в дендропарку «Олександрія» 6 видів та 2 гібриди (80 %) (табл.1). В інших парках і садах кількість видів модрин незначна. Загалом модрини зустрічаються досить рідко, і головним чином це поодинокі екземпляри або невеликі групи з 3-4 дерев.

ОБ'ЄКТ, УМОВИ ПРОВЕДЕННЯ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Об'єктом наших досліджень були види та гібриди роду Larix Mill., які інтродуковані у Правобережному Лісостепу України.

Стаціонарні дослідження проводилися в 2002-2007 роках у дендропарку «Олександрія» та НБС ім. М.М. Гришка. Експедиційними обстеженнями встановлювалось поширення та загальний стан модрин в зелених насадженнях Правобережного Лісостепу України.

Умови проведення досліджень. Клімат району досліджень помірно континентальний, із частими відлигами взимку. Абсолютний мінімум температури повітря -35°С. Кількість днів зі сніговим покривом - 84. Тривалість безморозного періоду 167 днів. Тривалість періоду із середньодобовою температурою вище +15°С - 112 днів. Сума опадів за теплий період року 360 мм.

В період проведення досліджень середньорічна температура повітря коливалась від 7,9 до 9,6°С, середня температура січня - від -1,0 до -8,9°С, липня - від 19,6 до 23,0°С. Сума опадів складала від 468,2 до 621,1 мм за рік, близько 80 % яких випадало у вигляді дощу.

Методика досліджень. Визначення систематичної належності рослин проводили за працями Є.Г. Боброва (1972,1978), М.В. Диліса (1947,1961),

Б.П. Колесникова (1946), В.В. Уханова (1949), А.П. Абаімова,

І.Ю. Коропачинського (1984).

Спостереження за сезонним ритмом росту та розвитку проводили за методикою фенологічних спостережень в ботанічних садах СРСР (1975). Оцінку насіннєношення визначали за п'ятибальною шкалою A.M. Мауріня (1967).

Вивчення посівних якостей насіння проводили, застосовуючи методи закладені в Міждержавних стандартах: масу 1000 насінин - за ДСТУ 13056.4-67, лабораторну схожість та енергію проростання насіння - за ДСТУ 13056.6-97, доброякісність насіння - за ДСТУ 13056.8-97. Морфометричні вимірювання шишок та насіння проводились за рекомендаціями В.І. Некрасова (1973), оцінку мінливості цих ознак проводили за шкалою С.О. Мамаєва (1972).

Посухостійкість досліджених видів оцінювали за шестибальною шкалою

С.С. П'ятницького (1961). Газостійкість рослин визначали за шкалами Г.М. Ількуна (1978) та В.Г. Антипова (1979). Успішність інтродукції встановлювали за акліматизаційним числом М.А. Кохна, О.М. Курдюка (1994).

Декоративність оцінювали за методикою С.І. Слюсаря (2000), розробку композиційних прийомів за рекомендаціями Л.І. Рубцова (1977, 1979), М.І. Черкасова (1954), С.І. Кузнєцова та ін. (1994).

Статистичну обробку результатів досліджень проводили за методиками

Г.М. Зайцева (1974,1981) та Г.Ф. Лакіна (1980).

БІОЛОГІЧНІ ТА ЕКОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ВИДІВ РОДУ LARIX MILL. В УМОВАХ ІНТРОДУКЦІЇ

Сезонні ритми росту та розвитку. Бубнявіння репродуктивних та вегетативних бруньок у досліджених видів розпочинається в березні, коли середньодобова температура повітря ще не перейшла через відмітку +5°С, тобто до початку загального вегетаційного періоду деревних рослин. Раніше за інші види бубнявіння розпочинається у сибірських видів: L. sibirica, L. gmelinii, L. x czecanovskii (рис. 1). Період між бубнявінням та початком розгортання репродуктивних бруньок у всіх видів триває від 5 до 13 днів і варіює в залежності від погодних умов.

Пилування мікросторобілів у більшості досліджених видів відбувається у квітні, коли сума ефективних температур перевищує +30°С і триває в середньому 5±2 днів, а період готовності мегастробілів до запилення - 14±3 днів.

Тривалість лінійного росту пагонів у L. decidua в середньому становить 104±6 днів, L. gmelinii - 83±9 днів, L. leptolepis - 106±12 днів, L. роlопіса - 106±13 днів, L. sibirica - 85±12 днів, L. х czecanovskii - 83±7днів, L. x marschlinsii - 103±9 днів.

Тривалість вегетації в роки досліджень (за кінець вегетації приймали початок опадання хвої) становила: L. gmelinii - від 177 до 196 днів, L. decidua від 206 до 219 днів, L. leptolepis - від 209 до 212 днів, L. роlопіса - від 204 до 221 днів,

L. sibirica - від 175 до 194 днів, L. x czecanovskii - від 177 до 195 днів,

L. x marschlinsii - від 206 до 229 днів.

За тривалістю вегетації модрини можна умовно поділити на 2 фенологічні групи: 1 - група, у яких вегетація триває до 200 днів (L. x czecanovskii, L. gmelinii, L. sibirica); 2 - група, у яких вегетація триває понад 200 днів (L. decidua, L. leptolepis, L. роlопіса, L. x marschlinsii). До того ж слід відмітити, що у видів першої групи опадання хвої відбувається до закінчення загально прийнятого вегетаційного періоду деревних рослин.

Термін тривалості кожної фенофази варіює в залежності від змін комплексу факторів. Широкий спектр варіювання спостерігається у фенофазі «бубнявіння репродуктивних бруньок». Найбільший коефіцієнт варіації у L. gmelinii - 59,6 %, яка раніше за інші види починає вегетацію, найменший у L. leptolepis - 27,0 %, яка пізніше за інші види починає вегетацію. Для досліджених видів також характерні високі ступені варіювання показників: «бубнявіння вегетативних бруньок»: від 19,8 % у L. decidua до 50,1 % у L. x marschlinsii; «розпускання репродуктивних бруньок»: від 20,8 % у L. leptolepis до 40,8 % у L. sibirica; «розпускання вегетативних бруньок»: від 19,4 % у L. роlопіса до 40,5 % у L. х marschlinsii. За іншими фенофазами коефіцієнт варіації не перевищує 20 %.

На початок бубнявіння репродуктивних і вегетативних бруньок та їх розгортання у досліджених видів більше, ніж на інші їх фенофази, впливають метеорологічні фактори, які змінюються особливо швидко навесні. Такі фенофази, як достигання шишок та початок листопаду, менш залежать від метеорологічних факторів і тому реальніше відображають внутрішній біологічний ритм розвитку рослин.

Особливості насіннєношення. Здатність інтродуцентів до самовідновлення, в тому числі і насінням, свідчить про їх життєвість в нових природних умовах. Всі досліджувані нами рослини досягли генеративної фази розвитку. Щорічно на них формуються чоловічі та жіночі репродуктивні органи. Чіткої періодичності в наставанні врожайних років немає. За часом достигання шишок та вильотом насіння всі види умовно можна поділити на 2 групи:

1 - види, у яких шишки достигають в кінці липня - середині серпня і виліт насіння відбувається відразу протягом 10-22 днів (L. gmelinii, L. sibirica, L. х czekanovskii, L. x marschlinsii);

2 - види, у яких шишки достигають в кінці серпня - середині вересня, а період вильоту насіння розтягнутий і триває декілька місяців ( L. decidua, L. leptolepis, L. polonica).

Спостереження показали, що врожайність шишок відрізняється в досліджуваних видів, але змінюється рік у рік досить незначно. Найнижча врожайність відзначається у L. рolопіса (1,0-2,5 бали), середня врожайність (2,6-3,5 бали) - L. x marschlinsii, L. gmelinii, L. sibirica, L. x czekanovskii. Доброю врожайністю відзначені види L. decidua та L. leptolepis (3,6 і > бали).

Морфометричні показники шишок та насіння. При проведенні морфометричних вимірювань шишок та насіння модрин було встановлено

(табл. 2, 3), що їх розміри в умовах інтродукції в Правобережному Лісостепу України суттєво не відрізняються від наведених в літературі (Диліс, 1961, Абаимов, 1984).

Варіювання морфометричних показників шишок та насіння досліджених видів та гібридів модрин знаходиться в межах від низького до середнього рівня мінливості, лише ширина насіннєвих лусок варіює від дуже низького до середнього рівня (рис. 2).

Явище проліфікації спостерігалось нами на L. decidua, L. leptolepis, L. occidentalis, L. х marschlinsii, L. sibirica. На прикладі L. x marschlinsii та L. sibirica ми проаналізували вплив проліфікації на шишку. Встановлено, що вплив проліфікації на довжину й ширину шишки та насіннєвих лусок у L. х marschlinsii та L. sibirica навіть при 1%-ому рівні значимості досить суттєвий (табл. 4). На кількість лусок вплив проліфікації спостерігається лише у L. sibirica, а у L. х marschlinsii він відсутній.

Якісна характеристика насіння. Маса 1000 шт. насінин різних видів модрин, за нашими даними, знаходиться в межах, наведених в літературі (Уханов, 1949, Мауринь, 1967), що свідчить про відсутність відхилень у їх розвитку в умовах нашого регіону. Лабораторна схожість насіння модрин невисока і знаходиться в межах 3-29 %, в залежності від кількості рослин у насадженні, де збирали насіння. Це відбувається через утворення у них великої кількості партеноспермічного насіння, що відображено в літературних джерелах (Тимофеєв, 1961, Лукін, 1974). Утворення порожнього насіння у модрин відбувається через особливості запилення. Пилок у модрин має малу парусність і вітром далеко не розноситься, а швидко осідає на землю, тому для модрин характерна велика кількість пустого насіння. В наших дослідженнях ми поштучно зважували та розрізали 200 насінин L. decidua, які були взяті довільно. Встановлено, що партеноспермічне насіння майже не відрізняється від повнозернистого ні за зовнішнім виглядом, ні за масою. А інколи, внаслідок розростання оболонки, буває такої ж маси і навіть важче, ніж повнозернисте.

Посухостійкість. При дослідженні впливу літньої посухи на розвиток модрин було встановлено, що всі об'єкти досліджень витримують нетривалі посушливі періоди без видимих пошкоджень їх органів - 5 балів за шкалою С.С. П'ятницького. Лише у двох видів L. decidua та L. leptolepis в 2004 та 2006 роках протягом дня відмічено часткову втрату тургору (бал 4).

Вибагливість до світла. При обстеженні декоративних насаджень за участю модрин нами було відмічено, що в умовах достатньої освітленості модрини утворюють щільні, добре сформовані правильні крони, а в затінку- однобокі, неправильно сформовані крони, а інколи, при сильному затіненні, навіть зі скривленим стовбуром.

Газо- і димостійкість. Оскільки зелені насадження, що розташовані у великих промислових містах потерпають від комплексного техногенного забруднення повітря і грунту, ми провели візуальну оцінку газо- і димостійкості

2 видів модрин: L. sibirica та L. decidua, які зростають на віддалі від 4 до 20 м від магістралей з інтенсивним автомобільним рухом у м. Києві та м. Біла Церква. Досліджені нами види у міських умовах можна віднести до 3 групи - відносно стійкі рослини.

Вітровитривалість. Спостереження показали, що в умовах Правобережного Лісостепу України модрини є досить стійкими до вітровалів та буреломів. Жодного дерева, яке було б знищене шквальними вітрами нами не відмічено.

Стійкість до шкідників та хвороб. В місцях наших спостережень було виявлено вісім видів шкідників, що ушкоджують хвою, тринадцять видів, що ушкоджують гілки та стовбур, по два види, що ушкоджують бруньки, шишки та насіння модрини. За роки досліджень чисельність більшості видів шкідників в паркових насадженнях була незначною і вони не давали спалахів масового розмноження. Молодим рослинам модрини більше всього шкодили сисні комахи (хермеси, чохлоноска), а старовіковим - стовбурні (великий сосновий лубоїд, малий модриновий короїд, модринова смолівка). Останнім належить визначальна роль в процесі відмирання старовікових екземплярів. Крім того в насадженнях з участю модрин нами було виявлено 7 видів уражень грибковими захворюваннями: полягання сіянців, шютте модрини, березова іржа на хвої модрини, опеньок осінній, бура тріщинувата гниль коріння, сірчано-жовтий трутовик, смолистий трутовик.

Успішність інтродукції. Всі 5 видів, 2 гібриди та 3 культивари, що спостерігались нами в колекції дендропарку «Олександрія», мали досить високий рівень акліматизації, А = від 80 до 100 (табл. 5).

ОСОБЛИВОСТІ НАСІННЄВОГО ТА ВЕГЕТАТИВНОГО РОЗМНОЖЕННЯ

Насіннєве розмноження є основним способом розмноження модрин. Досліди з насіннєвого розмноження показали, що кращим способом передпосівної обробки насіння є стратифікація протягом 30 днів при температурі +4єС. Висів насіння проводили в свіжу хвойну тирсу з подальшою пікіровкою в грунт. Цим методом, завдяки мікоризі, яка утворюється в тирсі, нам вдалось уникнути полягання сіянців та домогтися приживлення до 95-100 % сходів.

Вегетативне розмноження. Надійним способом розмноження культиварів модрин, а також видів, що не вступили в стадію насіннєношення є щеплення. Метод щеплення - «камбій на камбій», «серцевиною на камбій», «в боковий заріз» обирають залежно від параметрів посадкового матеріалу, який заплановано отримати. Приживлюваність при щепленні зимовими живцями краща ніж літніми і складає 55-84 %.

Найкращі результати з вкорінення модрин літніми напівздерев'янілими живцями були отримані при застосування «Корневіна» (22 %). Проте, цей метод розмноження є досить неперспективним і складним, в порівнянні з щепленням.

ВИКОРИСТАННЯ ВИДІВ РОДУ LARIX MILL. В КУЛЬТУРІ У ПРАВОБЕРЕЖНОМУ ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

У модрин декоративність суттєво підвищується або знижується в прямому зв'язку з окремими фенофазами. Періоди найвищої декоративності припадають на середину весни - середину літа (фаза активного лінійного росту пагонів крони) та на жовтень місяць (фаза пожовтіння хвої). На основі показників сезонної декоративності встановлено, що найвищі декоративні якості мають 4 види:

L. decidua, L. polonica, L. leptolepis, L. x marschlinsii .

Модрини в ландшафтному будівництві використовуються в: насадженнях загального користування (парки, міські ліси, сади та сквери, бульвари ); насадженнях обмеженого користування (насадження житлових районів і мікрорайонів, території адміністративних, громадських установ, середніх і вищих учбових закладів, території лікарень, санаторіїв, будинків відпочинку). В даних насадженнях модрини висаджуються у вигляді куртин, груп, алейних посадкок та ординарів. До того ж модрина легко переносить стрижку (формування) крони та утворює щільні живоплоти, але тільки в молодому віці. Що стосується культиварів, то нажаль в Україні асортимент їх майже відсутній і одноманітний. Нами було виявлено 6 культиварів, при тому, що в світі існує більше 100.

Серед лісових насаджень інтродукованих деревних порід Правобережного Лісостепу України, культури за участі L. decidua займають перше місце - 4357 га (Калініченко, 2010). Досвід створення таких культур показав, що модрина високу продуктивність дає тільки на родючих грунтах свіжих і вологих дібров.

Встановлено (Дзиба, 2007), що в умовах міських лісів найбільш продуктивними є L. sibirica в умовах С2, D2 та L. sukaczewii Dyl. в умовах С2.

ВИСНОВКИ

біоекологічний модрина larix

В дисертаційній роботі наведена біоекологічна характеристика інтродукованих у Правобережному Лісостепу України представників роду Larix Mill. Досліджено особливості росту й розвитку, насіннєношення й життєздатність насіння; проаналізована морфологічна мінливість шишок та насіння; визначена посухостійкість та вибагливість до світла, вітровитривалість та газостійкість; досліджено особливості насіннєвого і вегетативного розмноження; розглянуто методи практичного застосування модрин у культурі. В результаті проведених досліджень можна зробити такі висновки:

1. Виявлено 8 видів модрин різного географічного походження, а саме із Циркумбореальної (5), Східно-Азійської (2), Скелястих гір (1) флористичних областей, 2 гібриди та 6 культиварів різних видів у результаті обстежень насаджень різного призначення в Правобережному Лісостепу України. Найбільша кількість видів культивується в НБС ім. М.М. Гришко та дендропарку «Олександрія».

2. Сезонний розвиток досліджених видів цілком вкладається в наявний у Правобережному Лісостепу України вегетаційний період. Початок вегетації (бубнявіння репродуктивних та вегетативних бруньок) модрин розпочинається в березні до початку загального вегетаційного періоду деревних рослин. Пилування у більшості досліджених видів відбувається у квітні, коли сума ефективних температур перевищує +30°С. Тривалість вегетаційного періоду коливається від 186 днів у L. gmelinii до 217 днів у L. x marschlinsii.

3. За терміном достигання шишок модрини умовно можна поділити на

2 групи: види, у яких шишки достигають в кінці липня - середині серпня і виліт насіння відбувається відразу протягом 10-22 днів (L. sibirica, L. gmelinii, L. x czeсanovskii, L. x marschlinsii) та види, у яких шишки достигають в кінці серпня - середині вересня, а період вильоту насіння розтягнутий і триває декілька місяців (L. decidua, L. leptolepis, L. рolопіса).

4. Морфометричні показники шишок та насіння, маса 1000 насінин при інтродукції в Правобережному Лісостепу України суттєво не відрізняються від їх параметрів природного ареалу. Варіювання майже всіх цих показників в межах роду знаходяться в межах від низького до середнього рівня мінливості, лише ширина насіннєвих лусок варіює від дуже низького до середнього рівня.

5. Вплив проліфікації на довжину й ширину шишки та насіннєвих лусок у

L. х marschlinsii та L. sibirica, навіть при 1%-ому рівні значимості досить суттєвий. На кількість лусок вплив проліфікації спостерігається лише у L. sibirica, а у L. х marschlinsii він відсутній.

6. Врожайність шишок розрізняється в досліджуваних видів, але змінюється рік у рік досить незначно. Найнижча врожайність була відзначена у L. рolопіса (1,0-2,5 бали), високою врожайністю відзначені види L. decidua та L. leptolepis (3,6 і > бали).

7. Недостатня кількість дерев модрин призводить до неякісного перезапилення, що викликає низьку (3-29 %) схожість їх насіння. При цьому пусте насіння майже не відрізняється від повнозернистого ні за зовнішнім виглядом, ні за вагою. Внаслідок розростання оболонки, пусте насіння буває навіть важче, ніж повнозернисте.

8. Більшість досліджених рослин витримують нетривалі посушливі періоди без видимих пошкоджень їх органів. Модрини дуже світлолюбиві рослини, які лише в умовах достатньої освітленості утворюють щільні, добре сформовані, правильні крони. Спостереження за газо- та димостійкістю L. sibirica та L. decidua, показали цілковиту стійкість цих видів в міських умовах.

В Правобережному Лісостепу України модрини є досить стійкими проти дії шквальних вітрів.

9. В Правобережному Лісостепу України виявлено 26 видів шкідників модрин. В систематичному відношенні виявлені шкідники розподілялися наступним чином: твердокрилі - 11 видів, лускокрилі - 5, рівнокрилі - 5, перетинчастокрилі - 2, двокрилі - 2, напівтвердокрилі - 1 вид. Серед грибкових захворювань було відмічено 7 видів уражень.

10. Основним способом розмноження модрин є насіннєвий. Вегетативний спосіб, щеплення застосовують для розмноження, головним чином, культиварів та цінних видів, що не вступили в стадію насіннєношення. Живцювання слід проводити літніми напівздерев'янілими живцями із застосуванням коренеутворювачів.

11. Встановлено, що всі досліджувані види модрин добре акліматизувалися в умовах Правобережного Лісостепу України (акліматизаційне число = 95-100). Наші дослідження з інтродукції модрин свідчать про можливість розширення асортименту за рахунок культиварів в 14-16 разів.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

1. Насіння модрин слід збирати з мінімум трьох, а ще краще з п'яти дерев, які ростуть поруч. Шишки поодиноко зростаючих дерев модрин збирати не рекомендується, тому що схожість насіння з них від 0 до 5 %.

2. Для прискорення проростання насіння модрин пропонуємо замочувати його у воді протягом 2 діб із подальшим висіванням у хвойну свіжу тирсу, завдяки чому сіянці уникають захворювань.

3. Для кращого приживлювання модрин пересадку рослин слід проводити після закінчення вегетаційного періоду, тобто наприкінці осені. Висаджувати модрини на постійне місце необхідно на відстані від 3 до 5-10 м між посадковими місцями, залежно від видової належності, що виключає зімкнення крон.

4. В зеленому будівництві рекомендуємо використовувати види, з найдовшими строками вегетації, а саме: L. decidua, L. polonica, L. leptolepis, L. x marschlinsii. У парковому ландшафті найефективнішого сполучення модрина може досягнути з рослинами видів родів Abies Mill., Picea A. Dietr., Pinus L., Betula L.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Мордатенко І.Л. Декоративна характеристика роду Larix Mill. / І.Л. Мордатенко // Науковий вісник НАУ. - 2005. - № 91. - С. 211-215.

Мордатенко І.Л. Підсумки інтродукції видів роду Larix Mill. у Правобережному Лісостепу України / І.Л. Мордатенко // Науковий вісник НАУ. - 2006. - № 100. - С. 24-27.

Мордатенко І.Л. Систематичний огляд роду Larix Mill. у зв?язку з інтродукцією в Україні / І.Л. Мордатенко // Інтродукція рослин. - 2006. - № 3. - С. 39-43.

Мордатенко І.Л. Шкідники модрини в насадженнях дендропарку «Олександрія» / І.Л. Мордатенко // Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету. Серія: Біологія. - 2007. - №4 (34). - С. 96-98.

Мордатенко І.Л. Морфологічні особливості насіння представників роду Larix Mill. в дендропарку «Олександрія» / І.Л. Мордатенко // Вісник БНАУ. -2008. - Вип. 54. - С. 155-158.

Мордатенко І.Л. Сезонні ритми росту та розвитку видів роду Larix Mill. в дендропарку «Олександрія» / І.Л. Мордатенко // Вісник КНУ ім. Т. Шевченко. -2009. - № 19-21. - С. 164-165.

Мордатенко І.Л. Використання модрин в народному господарстві / І.Л. Мордатенко // Теоретичні та прикладні аспекти інтродукціі рослин і зеленого будівництва. - Біла Церква, 2003. - С. 113-115.

Мордатенко І.Л. Морфобіологічні особливості роду Larix Mill. в умовах дендропарку «Олександрія» / І.Л. Мордатенко // Старовинні парки і проблеми їх збереження. - Біла Церква, 2003. - С. 150-152.

Мордатенко І.Л. Комахи-шкідники вегетативних органів модрини в насадженнях дендропарку „Олександрія" / І.Л. Мордатенко, Г.І. Драган // Теоретичні та прикладні аспекти інтродукції рослин і зеленого будівництва. - Тростянець, 2004. - С. 185-186.

Мордатенко І.Л. Господарсько-цінні ознаки модрин / І.Л. Мордатенко // Генетичні ресурси для адаптивного рослинництва: мобілізація, інвентаризація, збереження, використання: тези доповідей. - Оброшино, 2005. - С. 152-153.

Мордатенко И.Л. Современное состояние рода Larix Mill. в зеленых насаждениях Украины / И.Л. Мордатенко // Актуальные проблеми биологии и экологии: тезисы докладов. - Сыктывкар, 2005. - С. 157.

Мордатенко І.Л. Вікова структура роду Larix Mill. в дендропарку «Олександрія» / І.Л. Мордатенко // Відновлення порушених природних екосистем: зб. науч. пр. - Донецьк, 2005. - С. 271-272.

АНОТАЦІЯ

Мордатенко І.Л. Біоекологічні особливості видів роду Larix Mill. у зв'язку з їх інтродукцією в Правобережному Лісостепу України. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.05 - ботаніка. - Національний ботанічний сад ім.

М.М. Гришка НАН України, Київ, 2010.

Дисертаційну роботу присвячено вивченню біоекологічних особливостей видів роду Larix Мill., інтродукованих у Правобережний Лісостеп України. Досліджено ритм сезонного розвитку рослин, особливості насіннєношення, вивчено мінливість структурних ознак шишок та насіння, визначено посівні якості насіння. Вивчено стійкість модрин проти несприятливих чинників навколишнього середовища, відмічено значну світлолюбність модрин, посухостійкість, газо- та димостійкість, вітровитривалість. Розроблено ефективні прийоми розмноження.

Проведено оцінку декоративних якостей модрин. Розроблено прийоми використання їх в озелененні.

Ключові слова: модрина, біоекологічні особливості, інтродукція, ритм розвитку, розмноження, посухостійкість, культивари, декоративність.

АНОТАЦИЯ

Мордатенко И.Л. Биоэкологические особенности видов рода Larix Mill., в связи с их интродукцией в Правобережной Лесостепи Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.05 - ботаника. - Национальный ботанический сад им. Н.Н. Гришко НАН Украины, Киев, 2010.

Диссертационная работа посвящена изучению биоэкологических особенностей видов рода Larix Mill., интродуцированных в Правобережную Лесостепь Украины.

Изучен объем рода на основании анализа литературных источников с количеством видов - 16.

В Правобережную Лесостепь Украины интродуцировано 8 видов, 2 гибрида и 6 культиваров рода Larix Mill. Большинство интродуцентов - виды из Циркумбореальной флористической области. Самые богатые коллекции созданы в Национальном ботаническом саду НАН Украины им. Н.Н. Гришко и дендрологическом парке «Александрия» НАНУ. Изложена история интродукции видов этого рода в Украине.

Изучен ритм сезонного развития лиственниц. Установлено, что в условиях Правобережной Лесостепи Украины на начало набухания вегетативных и генеративных почек исследуемых видов, а также на их распускание влияют метеорологические факторы. Менее зависимы от метеорологических факторов такие фазы, как созревание семян и начало опадения хвои.

Проведена оценка семеноношения. В результате исследований нами отмечено отсутствие периодичности в наступлении урожайных годов. Проведенные морфометрические измерения шишек и семян позволили установить границы их изменчивости в условиях Правобережной Лесостепи Украины. Изучен вопрос влияния пролификации на морфологические особенности шишек. Установлено, что пролификация влияет на изменение формы, размеров и количества семенных чешуек.

Определены посевные качества семян и влияние на них продолжительности хранения. Не подтверждена зависимость качества семян от их размеров. Низкое качество семян обусловлено недостаточным количеством растений для полноценного опыления.

При исследовании влияния летней засухи на развитие лиственниц было установлено, что все исследованные растения выдерживают непродолжительные засушливые периоды без видимых повреждений. Отмечена достаточная светолюбивость лиственниц, а также стойкость против ветровалов.

Исследование газо- и дымостойкости L. sibirica та L. decidua показали их относительно высокую стойкость в городских условиях.

При исследовании насаждений на предмет поражаемости их вредителями и болезнями было установлено, что численность большинства видов вредителей в парковых насаждениях была значительной, но повреждения от них невелики. Всего выявлено 8 видов хвоегрызущих вредителей, 13 видов, поражающих ветви и ствол, по 2 вида, которые поражают почки, шишки и семена. Кроме того, в парковых насаждениях было обнаружено 7 видов повреждений лиственниц грибковыми заболеваниями.

Для большинства интродуцированых в Правобережной Лесостепи Украины лиственниц следует отдавать предпочтение семенному размножению, а не вегетативному. Прививку необходимо использовать только для размножения культиваров и ценных видов, которые ещё не вступили в стадию семяношения.

Рассмотрены методы практического использования лиственниц в озеленении.

Ключевые слова: лиственница, биоэкологические особенности, интродукция, ритм развития, размножение, культивары, декоративность.

SUMMARY

Mordatenko I.L. Bioecological properties of species of genus Larix Mill, connection with their introduction of Right - Bank Forest - Steppe of Ukraine. - Manuscrit.

The thesis for Candidate's Degree of Biological Sciences in specialty 03.00.05 - botany. - M.M.Gryshko National Botanical Garden of National Academy of Ukraine, Kyiv, 2010.

The dissertation is devoted to the study of bioecological properties of species of genus Larix Mill., introduced in Right - Bank Forest - Steppe. The seasonal rhythm of development of plants, variability of structural characteristics of strobils and seeds are investigated, also sowing qualities of seeds were determined. The tolerance of larch-trees against infavourable factors of the environment is studied. The considerable photophily of larch-trees, also their the drought resistance, gas- and smoke-resistance were noted. The effective methods of reproduction are elaborated. The estimation of decorative qualities of larch-trees is realized.

The methods of use theirs in landscape gardening were elaborated.

Key words: larch-tree, bioecological properties, plant introduction, development rhythm, reproduction, drought resistance, cultivars, decorative characteristics.

Размещено на Allbest.ru

...