Goncharova O. “Collection of open-ground wood plants in the Polar-Alpine Botanical Garden-Institute”, Hortus bot. 13, (2018): DOI: 10.15393/j4.art.2018.5124


Conservation, Mobilization and Study of Plant Genetic Resources

pdf-version 

Collection of open-ground wood plants in the Polar-Alpine Botanical Garden-Institute

Goncharova
Oxana Alexandrovna
PABGI KSC RAS,
Fersman 18A, Apatity, 184029, Russia
goncharovaoa@mail.ru
Key words:
review, collection fonds, wood plants, PABGI
Summary: There are representatives of 27 families, 60 genera, 306 species and 44 intraspecific taxons (3 varians, 17 forms and 24 classes), 22 hybrids, 372 taxon in total, 792 samples in the collections of woody introducents. The collection is dominated by plants of cultural origin, grown from seeds. 88 percents of plants are characterised by score of winter hardiness from 1 to 3. More than a third of the plants have been in testing for 31-40 years. Generative development is typical for most plants.
Peer review: 20.06.2018
Is received: 13 february 2018 year
Is passed for the press: 03 december 2018 year


Коллекции древесных растений ПАБСИ располагаются на основной территории Сада (г. Кировск) и на Экспериментальном участке (г. Апатиты). Общая площадь коллекционных экспозиций древесных интродуцентов составляет 10 га. Настоящая статья содержит информацию о систематическом составе коллекционных древесных растений, количественном соотношении групп интродуцентов в зависимости от жизненной формы, происхождения исходного материала, балла зимостойкости, наличия или отсутствия фенологических фаз цветения/пыления и плодоношения/семеношения. В работе под растениями одного образца понимаем группу растений одного систематического положения, имеющую одинаковое происхождение исходного материала, полученные из одного пункта.

Методика отбора растений из природы в коллекции ПАБСИ окончательно утвердилась в период 1990-1995 гг., когда лаборатория интродукции древесных растений ПАБСИ провела анализ северных и высокогорных дендрофлор евроазиатского континента. Для определения границ севера было использовано лесохозяйственное и зональное деление таёжных лесов, с проведением нижней границы севера по линии между средней и южной тайгой. Было выявлено, что наиболее перспективными для интродукции древесных на Кольский Север являются виды, высотная граница распространения которых должна быть не менее 1000 м над уровнем моря для гумидных гор и 2000 м – для аридных гор. Тем не менее, пополнение коллекционного фонда древесных интродуцентов не всегда ограничивается необходимым ареалом.

Растения вносят в список коллекционного фонда после 3 лет его успешной перезимовки в открытом грунте.

Программа ежегодного мониторинга за древесными интродуцентами включает в себя ряд работ. В начале вегетационного сезона проводится оценка степени повреждения древесных растений отрицательными температурами. Балл зимостойкости определяется по 7-балльной шкале (Методика фенологических наблюдений …, 1975): 1 балл – повреждений нет; 2 балла – обмерзло до 50 % однолетнего побега; 3 балла – обмерзло свыше 50-100 % однолетнего побега; 4 балла – обмерзают 2-летние и более старые побеги; 5 баллов - обмерзание побегов до уровня снежного покрова; 6 баллов - обмерзание побегов до корневой шейки; 7 баллов – растение вымерзло полностью.

Фенологические наблюдения за исследуемыми растениями проводят 2-3 раза в неделю в течение вегетационного сезона (Бородина, 1965; Булыгин, 1974, 1976; Методика фенологических наблюдений …, 1975). 

Оценка обилия цветения/пыления и плодоношения/семеношения проходит по шкале В. Г. Капера (1930). Эти данные заносятся в индивидуальную карточку образца.

Ежегодно проходит инвентаризация коллекционных фондов, включающая в себя подсчет экземпляров, образцов, видов, таксонов внутривидового ранга, родов, семейств.

Проанализируем структуру коллекционного фонда интродуцированных древесных растений открытого грунта (табл. 1). Латинские названия семейств и родов растений согласно http://www.theplantlist.org/. 

Наибольшее количество таксонов (33–11) содержится в родах Ribes, Lonicera, Sorbus, Salix, Spiraea, Rosa, Crataegus, Syringa, Picea, Betula, Berberis, Populus. От 30 до 54 образцами представлены роды Berberis, Larix, Crataegus, Syringa, Salix, Picea, Ribes, Rosa, Lonicera, Spiraea, Sorbus. Всего в составе коллекционных фондов древесных интродуцентов представители 26 семейств, 59 родов, 306 видов и 44 внутривидовых таксонов (3 разновидности, 17 форм, 24 сорта), 22 гибрида, всего 372 таксонов, 792 образца. Систематическая принадлежность 13 образцов определена до рода.

Table 1. Scope of open-ground woody plant collection

Семейство Род Таксонов Образцов
Adoxaceae Sambucus 2 3
Viburnum 4 8
Araliaceae Eleutherococcus 1 1
Berberidaceae Berberis 12 30
Mahonia 1 5
Betulaceae Alnus 7 18
Betula 12 22
Carpinus 1 1
Corylus 1 3
Caprifoliaceae Lonicera 27 53
Symphoricarpos 3 6
Celastraceae Euonymus 2 3
Cornaceae Cornus 2 4
Cupressaceae Juniperus 3 16
Thuja 2 12
Elaeagnaceae Hippophae 1 2
Shepherdia 1 1
Ericaceae Rhododendron 7 23
Leguminosae Caragana 7 13
Chamaecytisus 1 1
Fagaceae Fagus 1 1
Quercus 1 4
Grossulariaceae Grossularia 1 1
Ribes 33 46
Hydrangeaceae Hydrangea 2 2
Philadelphus 2 2
Malvaceae Tilia 2 7
Myricaceae Myrica 1 1
Oleaceae Fraxinus 3 3
Syringa 16 36
Pinaceae Abies 7 15
Larix 7 30
Picea 14 44
Pinus 6 21
Tsuga 1 1
Ranunculaceae Clematis 2 2
Rhamnaceae Frangula 1 5
Rhamnus 2 2
Rosaceae Amelanchier 5 13
Aronia 1 2
Cotoneaster 4 8
Crataegus 19 34
Malus 5 9
Prunus 9 27
Penthaphylloides 3 7
Physocarpus 4 6
Rosa 21 47
Rubus 1 1
Sibiraea 1 3
Sorbaria 5 10
Sorbus 26 54
Spiraea 24 53
Salicaceae Populus 11 18
Salix 24 38
Sapindaceae Acer 7 9
Solanaceae Solanum 1 1
Thymelaeaceae Daphne 1 3
Ulmaceae Ulmus 1 1

В древесной коллекции открытого грунта преобладают кустарники (60,8 % от общего количества образцов). Жизненная форма «дерево» характерна для 38,5 % образцов. Кустарнички, полукустарнички и лианы занимают менее 1 %.

Fig. 1. Distribution of woody plants' samples according to duration of their testing.

При анализе возрастного состава коллекции деревьев и кустарников установлено, что большинство составляют взрослые растения, находящиеся в испытании в течение от 31 до 40 лет, доля данных растений составляет 32,2 % (рис. 1).

Пополнение коллекционного фонда ПАБСИ происходит, главным образом, через делектусный обмен между ботаническими садами. В настоящее время большинство дендроинтродуцентов имеют культурное происхождение (69,1 % от общего количества образцов), материал природного происхождения составляет намного меньшую часть (28,6 %). Основная часть образцов имеет семенное происхождение, доля таких растений составляет 71,2 % от общего количества интродуцентов (рис. 2). Среди образцов, выращенных из черенков, преобладают кустарники. Среди образцов, поступивших в коллекцию живыми растениями, количество деревьев и кустарников примерно одинаково. Как в группе деревьев, так и в группе кустарников преобладают растения семенного происхождения.

Рис. 2. Распределение коллекционных образцов древесных растений в зависимости от происхождения исходного материала: ск – семена культурного происхождения, сд – семена природного происхождения, чк – черенки от культурных растений, чд – черенки дикорастущих растений, жрк – живые растения из культуры, жрд – живые растения из природы, ок – отводки от культурных растений, неизв – происхождение неизвестно.

Fig. 2. Distribution of collection samples of woody plants depending on the origin of the source material.

Зимостойкость дендроинтродуцентов в коллекциях ПАБСИ колеблется от 1 до 6 баллов по 7-бальной шкале (Методика фенологических …, 1975). Более половины древесных растений открытого грунта представляют образцы с 1 баллом зимостойкости - 63 % от общего количества растений. 25 % и 9 % образцов имеют балл зимостойкости 2 и 3 соответственно. Количество образцов древесных растений, имеющих 4 балл зимостойкости, составляет около 2,9 %. Менее 1 % характеризуются 5 и 6 баллом зимостойкости (рис. 3).

Конечная фаза развития интродуцентов служит показателем успешности интродукционного эксперимента. Для оценки регулярности цветения и плодоношения использовали шкалу, предложенную Н. М. Александровой, Б. Н. Головкиным (1978) (рис. 4).

Fig. 3. Distribution of collection samples of woody plants depending on winter hardiness score: 1-6 - scores of winter hardiness.

Рис. 4. Распределение коллекционных образцов древесных растений в зависимости от регулярности наступления генеративных фаз развития.

Fig. 4. Distribution of collection samples of woody plants depending on the regularity of the onset of generative phases of development.

Для преобладающего большинства древесных видов, интродуцированных в ПАБСИ, свойственно наличие фаз цветения/пыления и плодоношения/семеношения различной регулярности. Основная часть образцов коллекционных древесных растений (37,2 %) цветут/пылят и плодоносят/семеносят нерегулярно. В дендрологической коллекции открытого грунта ПАБСИ 31,3 % растений ежегодно цветут/пылят и плодоносят/семеносят. В целом, у 81,8 % образцов дендроинтродуцентов наблюдаются фазы цветения/пыления и плодоношения/семеношения; за период 2014–2017 гг. доля таких растений выросла на 5 %. В группу растений вегетативной фазы развития входят 18,2 %. Сюда относятся растения старшей возрастной группы, молодые образцы растений, которые не достигли генеративного возраста, слабоустойчивые образцы.

Сравним образцы, имеющие разную жизненную форму - дерево и кустарник, по характеристикам зимостойкости и репродуктивного развития (рис. 5).

Fig. 5. Distribution of trees and shrubs samples depending on the score of winter hardiness and regularity of the generative phases of development onset: OX axis - scores of winter hardiness, OY axis - number of samples with different regularity of generative phases of development onset, %.

Соотношение деревьев и кустарников, имеющих балл зимостойкости 1 и 4 примерно одинаково. Среди растений со 2 и 3 баллом зимостойкости преобладают кустарники. В группе растений, характеризующихся 5 и 6 баллом зимостойкости, отсутствуют деревья.

Существуют отличия между деревьями и кустарниками в характеристике регулярности фаз цветения/пыления и плодоношения/семеношения. Основная часть деревьев и кустарников характеризуется наличием фенофаз цветения/пыления и плодоношения/семеношения различной регулярности. Среди деревьев с баллом зимостойкости 1 независимо от происхождения исходного материала преобладают образцы с нерегулярным цветением/пылением и плодоношением/семеношением, в отличие от кустарников. Около 30 % кустарников с баллом зимостойкости 1 отличаются ежегодным цветением/пылением и плодоношением/семеношением, кроме групп растений, выращенных из черенков природного происхождения и полученных в виде живых растений из природы. Доля образцов, не вступивших в генеративный этап развития, выше в группе деревьев. Основная часть деревьев и кустарников, находящихся на вегетативных этапах онтогенеза, имеет культурное происхождение. Таким образом, для кустарников более, чем для деревьев характерно ежегодное цветение/пыление и плодоношение/семеношение.

Существуют некоторые различия в оценочных показателях зимостойкости и регулярности наступления фенофаз цветения/пыления и плодоношения/семеношения. Основная часть деревьев характеризуется нерегулярным цветением/пылением и плодоношением/семеношением и 1 баллом зимостойкости независимо от времени нахождения в испытании. У кустарников, находящихся в испытании до 20 лет, преобладают растения с баллом зимостойкости 2, впоследствии зимостойкость увеличивается.

Таким образом, в состав коллекционных фондов древесных интродуцентов включены представители 26 семейств, 59 родов, 306 видов и 44 внутривидовых таксонов (3 разновидности, 17 форм, 24 сорта), 22 гибрида, всего 372 таксонов, 792 образца. По количеству представленных в коллекционном фонде таксонов и образцов лидирует cемейство Rosaceae. В коллекционном фонде преобладают растения, имеющие культурное происхождение, выращенные из семян. Балл зимостойкости от 1 до 3 свойственен 88 % растений. Более трети растений находятся в испытании в течение 31-40 лет. Преобладающее количество растений достигло этапа генеративного развития.

References

Aleksandrova N. M., Golovkin B. N. Pereselenie derevev i kustarnikov na Krajnij Sever Relocation of trees and bushes on the far north / Otv. red. N. A. Avrorin. L.: Nauka, 1978. 116 c.

Borodina N. A. Metodika fenologitcheskikh nablyudenij nad rasteniyami semejstva Pinaceae Methods of phenological observations of plants in the family Pinaceae // Byulleten Glavnogo botanitcheskogo sada. 1965. Vyp. 57. S. 11—19.

Bulygin N. E. Dendrologiya. Fenologitcheskie nablyudeniya nad khvojnymi porodami. Utchebnoe posobie dlya stud. lesokhoz. fak. Dendrology. Phenological observation over coniferous breeds. Manual for students of silvicultural faculty. L.: LTA, 1974. 84 s.

Bulygin N. E. Fenologitcheskie nablyudeniya nad listvennymi drevesnymi rasteniyami. Posobie po provedeniyu utchebno-nautchnykh issledovanij. Dendrology. Phenological observation over coniferous breeds. Manual for students of silvicultural faculty. L.: LTA, 1974. 84 s.

Kaper V. G. Ob organizatsii ezhegodnykh sistematitcheskikh nablyudenij nad plodonosheniem drevesnykh porod On the organization of annual systematic observations of the fruit tree species // Trudy Gos. NIILKha. L., 1930. Vyp. VIII.

Metodika fenologitcheskikh nablyudenij v botanitcheskikh sadakh SSSR The methodology of phenological observations in the botanical gardens of the USSR / Aleksandrova M. S., Bulygin N. E., Voroshilov V. N. i dr. M., 1975. 28 s.

The Plant List, 2018; URL: http://www.theplantlist.org/ (data obratsheniya 19.04.2018).




Displays: 1491; Downloads: 286;