Влияние экологических факторов на сезонный ритм развития голосеменных интродуцентов Адыгеи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние экологических факторов на сезонный ритм развития голосеменных интродуцентов Адыгеи

Кучинская Е.А., - старший преподаватель

Майкопский государственный технологический университет

Приведены результаты 5-летних фенологических наблюдений за видами голосеменных растений, интродуцированных на территории Республики Адыгея с целью выявления форм с наиболее благоприятным в этих условиях ритмом сезонного развития.

Важнейшим проявлением реакции растений на новые условия среды является ритм роста и развития. Характер роста и развития растений в свою очередь определяется как их наследственными особенностями в пределах родов, сложившимися в процессе эволюции и расселения видов, так и погодными условиями вегетации [1, 2].

На основании результатов фенологических наблюдений сделана попытка определить соответствие биологической периодичности развития интродуцируемых видов голосеменных годичному циклу климатических условий Республики Адыгея и выявить формы с наиболее благоприятным в этих условиях ритмом их сезонного развития. Фенологические наблюдения проводились в течение 5-ти лет (2000 - 2004 гг.) по методике И.А. Забелина [3] в модификации И.Н. Елагина [4] и Н.А. Бородиной [5]. Объектом исследования являлись экземпляры растений в возрасте 8 - 40 лет, произрастающие в групповых и одиночных посадках.

Анализ результатов фенологических наблюдений показал, что в условиях Адыгеи период вегетации у большинства видов голосеменных начинается в третьей декаде марта, когда сумма накопленных эффективных температур достигает 25-50⁰С.

Набухание почек у голосеменных в условиях Адыгеи начинается в 3-й декаде марта - 1-й декаде апреля при среднесуточной температуре воздуха +5,5 ⁰С - +10,5 ⁰С. Продолжительность этой фазы колеблется от 8 дней (у гинкго двулопастного) до 21 - 33 дней (у псевдотсуги Мензиса). У голопочечных видов (кипарисовые) названная фаза не отмечается.

Для представителей семейства кипарисовых отмечено более раннее начало вегетации. Кипарисовики начинают вегетировать уже во 2-3-й декаде марта, теплолюбивые кипарисы - во 2-й декаде апреля. У можжевельников рост побегов начинается во 2-3-й декадах апреля, у средиземноморского плосковеточника - в 1-й декаде мая.

Распускание почек у видов сосны наступает в основном в 3-й декаде апреля (у с. сибирской - в 1-й, а у с. обыкновенной - во 2-й декаде мая) и длится 6-19 дней в зависимости от вида. Фаза обособления хвои (конец распускания почек) у сосен наступает в конце апреля - начале мая. В это время у сосен отмечается наиболее интенсивный рост побегов. У ели распускание почек отмечается в 3-й декаде апреля (у местной ели восточной - в 1-й декаде мая) и продолжается 6-15 дней.

Пыление и семеношение интродуцированных видов является одним из важнейших показателей, характеризующим степень адаптированности интродуцента в данных условиях. По срокам пыления исследованные голосеменные виды могут быть разделены на две группы: ранневесеннего пыления (март - апрель) и поздневесеннего (апрель--май) пыления (табл. 1).

Таблица 1 - Сроки пыления голосеменных Адыгеи

Породы первой группы пылят в период неустойчивой погоды, когда солнечные дни сменяются дождливыми, а часто и со снегом, повышенной влажностью воздуха и малым количеством тепла. Поэтому у этих пород наблюдается растянутый период пыления. Начало фазы пыления представителей этой группы растянуто на две декады, продолжительность фазы от 8 до 19 дней в зависимости от вида. Для некоторых представителей этой группы отмечено повторное пыление. Так, кипарис голый, кипарисовик горохоплодный, можжевельник виргинский повторно пылили во 2-3-й декаде октября 2004 года, для которого была характерна долгая теплая осень. Виды второй группы пылят в более благоприятное по погодным условиям время, и их пыление проходит более дружно, в более короткое время. Начало пыления видов второй группы растянуто на месяц (с 20.IV по 20.V), продолжительность фазы 4 - 10 дней. Все сосны проходят фазу пыления в апреле и мае, имея незначительную амплитуду колебаний начала и окончания, что совпадает с установлением в регионе сухой и теплой погоды, которая способствует быстрому созреванию пыльцы, хорошей ее летучести, успешному опылению женских шишек и последующему семеноношению.

Более коротким периодом пыления внутри родов отличаются местные кавказские породы, у которых эта фаза проходит наиболее постоянно, что, по-видимому, связано с лучшей адаптацией в данных условиях.

Часть видов не вступили в фазу пыления на период наблюдения. Это объясняется с одной стороны тем, что некоторые растения не вступили еще в генеративную фазу, с другой стороны, по-видимому, у ряда интродуцентов наблюдается несоответствие широты их экологической амплитуды и условий освещения и температурного режима района интродукции (восточноазиатские гинкго двулопастный, туевик долотовидный и головчатый тис Форчуна, калифорнийские секвойя вечнозеленая и секвоядендрон гигантский, средиземноморская пихта нумидийская, сибирские ель и пихта). голосеменной адыгея сезонный

Исключением из двух групп является североафриканский кедр атласский, у которого пыление отмечено с 27.IX по 15.X, но на каком-то этапе происходит нарушение развития генеративных структур и семян он в данных условиях не образует. О точных причинах этого явления сказать сложно из-за единичных экземпляров интродуцента в Адыгее.

Таким образом, дата пыления интродуцированных видов в данных условиях является наиболее консервативным признаком. Такое постоянство и одновременность пыления и начала вегетации позволяют сделать вывод о консервативности наследственных качеств у большинства видов и незначительной их реакции на изменение внешней среды.

Максимально активная вегетация у кустарников и деревьев заканчивается одревеснением побегов, означающим важные качественные изменения, в результате которых побеги приобретают физико-механическую прочность и устойчивость к низким температурам.

Наблюдения показали, что для каждого вида характерна своя средняя продолжительность роста побегов, хотя этот период может смещаться в зависимости от климатических условий года. У кипарисовых рост побегов более продолжительный (96-195 дней), у сосновых - более короткий (45-90). Но непродолжительный ростовой период компенсируется высокой скоростью роста побегов. Период интенсивного роста побегов также является характерным признаком различных групп интродуцентов. Основной прирост у сосен формируется в апреле-мае, у пихт - в мае, у кипарисовых побеги активно растут в более теплый период (май - июнь).

В зависимости от продолжительности роста побегов, изученные виды можно разделить на 4 группы (табл. 2).

Таблица 2 - Рост побегов голосеменных Адыгеи

* - местные виды

I группа - с коротким периодом роста, 45 - 61 день, II группа - со средним периодом роста, 65 - 90 дней, III- группа - с длинным периодом роста, 95 - 126 дней, IV группа - с очень длинным периодом роста, 140 - 195 дней. К условиям Адыгеи биологически более приспособлены растения I и II групп. Подтверждением этого утверждения является также тот факт, что все местные хвойные породы вошли в эти группы. Они позже начинают и быстрее заканчивают рост побегов, успевая сформировать побег до засушливого периода, а до наступления холодного времени года их молодые побеги успевают полностью одревеснеть.

Начало осеннего хвоепада свидетельствует об окончании вегетации и переходе растения к состоянию зимнего покоя. Из исследованных в условиях Адыгеи видов эта фаза четко выражена только у гинкго двулопастного (11.X), у видов лиственницы (10.X-17.X), хвоя которых опадает полностью в сжатые сроки, и у таксодия двурядного, у которого в среднем 10.X начинают опадать веточки текущего года. Для вечнозеленых видов характерно опадение хвои в течение всего года, но наибольшее её количество опадает также на протяжении непродолжительного времени. Раннее начало опадения хвои отмечено у сосен (с 10.IX (с. траурная) по 13.X (с. желтая)) и пихт - с 17.IX (п. сибирская) по 28.IX (п. греческая), у кедра атласского - 19.IX. В более поздние сроки начинается хвоепад у елей - со 2.X (ель колючая) по 19.X (ель Шренка), у псевдотсуги Мензиса - 17.X и у секвойи вечнозеленой - 20.X. Для кипарисовых эта фаза не характерна.

Семеношение хвойных пород отличается значительной растянутостью во времени, особенно у кипарисовых. В то же время практически у всех интродуцированных видов, семеносящих в условиях Адыгеи, семена успевают сформироваться до наступления осеннего перехода среднесуточной температуры через +5⁰С (21.XI). Наиболее дружно происходит созревание шишек у сосен. У большинства видов в условиях Адыгеи эта фаза происходит во 2-3-й декаде сентября года, следующего за пылением (12.IX - 28.IX). Позже других хвойных (12.XI) заканчивается созревание семян у таксодиума двурядного, единственного вида из семейства таксодиевых, образующего семена в условиях Адыгеи.

Как видно из результатов фенологических наблюдений, большинство интродуцированных в условия Адыгеи голосеменных растений за вегетационный период проходят полный цикл развития, что говорит об успешности их интродукции. Период вегетации интродуцированных растений, как и местных видов не превышает теплого периода в условиях Адыгеи. Наиболее раннее начало вегетации приходится на 18.III (можжевельники китайский и виргинский, туя корейская, плосковеточник восточный), наиболее позднее - на 25.IV (можжевельник высокий). Наиболее позднее окончание вегетации приходится на 10-20.X (секвойя вечнозеленая). Сроки прохождения фенофаз вегетативных органов интродуцентов в значительной мере зависит от накопления эффективных температур, а генеративных органов - от перехода среднесуточных температур через ноль и от накопления эффективных температур.

Список литературы

1. Самофал С.А. Исследование роста сосны в связи с климатическими факторам // Исследования по лесн. хоз-ву и лесной промышленности. 1931. Вып. 12. С. 67 - 75.

2. Вехов В.Н. Особенности роста некоторых видов сосен в условиях лесостепи // Научн. докл. высш. школы. 1958. №2. С. 42 - 47.

3. Забелин И.А. Методика феноэкологических наблюдений над хвойными и опыт применения ее к кедрам и соснам // Бюлл. Никит. бот. сада. 1934. № 13. 55 с.

4. Елагин И.Н. Методика определения фенологических фаз у хвойных // Ботанический журнал. 1961. Т. 64. Вып. 7. С. 984 - 992.

5. Бородина Н.А. Методика фенологических наблюдений над растениями семейства Pinaceae Lindl. // Бюлл. Главн. бот. сада. 1965. Вып. 57. С. 11 - 19.

Размещено на Allbest.ru