Сравнительная оценка стойкости к завяданию листьев некоторых древесно-кустарниковых пород заповедника "Мыс Мартьян"

засухоустойчивости плодовых растений. - Кишинёв: Штиинца, 1976. - 21 с.

6. Лищук А.И. Методика определения водоудерживающей способности к обезвоживанию листьев плодовых культур // Физиологические и биофизические методы в селекции плодовых культур: Методические рекомендации. - М., 1991. - С. 33-36.

7. Меженський В.М. 1нтродукщя riбридiв Prunus brigantiaca Vill. з аличею та абрикосою на твденний схщ Украши // Бюл. Нтт. ботан. сада. - 2009. - Вип. 99. - С. 76-79.

8. Яблонский Е.А. К методике рефрактометрического определения концентрации клеточного сока растений // Труды Гос. Никит. ботан. сада. - 1960. - Т. 32. - С. 101-105.

Рекомендовано к печати к.с.-х.н. Гориной В.М.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СТОЙКОСТИ К ЗАВЯДАНИЮ ЛИСТЬЕВ НЕКОТОРЫХ ДРЕВЕСНО-КУСТАРНИКОВЫХ ПОРОД ЗАПОВЕДНИКА

«МЫС МАРТЬЯН»

Е.А. СНЯТКОВ Никитский ботанический сад - Национальный научный центр

Введение

Изучение водного режима и стойкости к завяданию древесных и кустарниковых интродуцентов в сравнении с растениями местной флоры является необходимым условием при оценке способности растений противостоять неблагоприятным воздействиям в новых экологических условиях. В связи с природно-климатическими особенностям Южного берега Крыма (ЮБК), связанными с малым количеством осадков, а также продолжительными периодами с повышенными температурами воздуха в летний период, зачастую имеет место нарушение водообмена растений, что является серьезным препятствием для их успешной интродукции.

Цель работы - сравнительная оценка скорости потери воды листьями как местных, так и интродуцированных древесно-кустарниковых пород в условиях ЮБК (заповедник «Мыс Мартьян»).

Объекты и методы исследования

Для исследования были использованы растения из 10 семейств, представленные 6 древесными и 8 кустарниковыми породами, в том числе: хвойных - 1, вечнозеленых -5, листопадных - 9 видов. К аборигенным видам относятся: Cotinus coggygria Scop., Pistacia mutica Fisch. et Mey., Carpinus orientalis Mill., Cistus tauricus C. Presl., Juniperus excelsa Bieb., Arbutus andrachne L., Colutea cilicica Boiss. & Balansa, Coronilla emeroides Boiss. & Spruner, Quercus pubescens Willd., Jasminum fruticans L., Paliurus spina-christi Mill., а к интродуцированнным: Bupleurum fruticosum L., Rhamnus alaternus L., Fraxinus ornus L. [1]. Перечисленные интродуценты по данным ряда авторов являются полностью натурализовавшимися видами [2, 3]. Климатические условия 2011 г., по данным агрометеостанции «Никитский сад», были близки к средним многолетним. Средняя температура воздуха в период вегетации (июль-август) составляла 24,8-23°С при норме (22,8-22,6°С). Осадков за аналогичный период выпало значительно меньше -18,1-9,8 мм при норме 31 мм. Солнечное сияние за два месяца составило 345-334 ч. при норме 331-312 ч.

В ходе предварительных исследований использовали полевой метод определения степени засухоустойчивости древесно-кустарниковых пород. При этом визуально оценивали реакцию исследуемых видов по 5-балльной шкале [10].

Из известных лабораторных методов оценки стойкости к засухе [4-6, 9], мы использовали наиболее быстрый и простой метод Куликова Г.В. [11], суть которого заключается в последовательном определении скорости потери воды листьями и их водоудерживающей способности в засушливый период.

Результаты и обсуждение

Динамика изменения скорости потери воды листьями представлена на рис. Изученные породы расположены нами в порядке убывания водоудерживающей способности: от наиболее стойких к наименее стойким. Все они имеют разную скорость потери воды листьями, а также разную остаточную массу навески - от 23,60 до 18,72 г в сравнении с исходной ее массой 25 г.

25,5 24,5 23,5 22,5 21,5 20,5 19,5 18,5

Рис. Сравнительная динамика изменения скорости потери воды листьями древесно-кустарниковых пород заповедника «Мыс Мартьян»

Из 14 обследованных пород первые две - J. excelsa - 23,60 (94,4%) и

A. andrachne - 22,92 (91,4%) - отличаются наименьшей скоростью потери воды и наибольшей величиной остаточной массы навески, т.е. они наиболее устойчивы к завяданию.

Следующие 6 пород: R. alaternus составила - 21,98 (87,92%), C. coggygria - 21,79 (87,16%), J. fruticans и P. spina-christi - 21,68 (87,72%), C. emeroides - 21,03 (84,12%),

B. fruticosum - 20,88 (79,52%) - характеризуются более высокой скоростью потери воды и уменьшенным остаточным ее количеством.

Наконец, последние 6 пород: C. tauricus - 19,87 (79,48%), Q. pubescens - 19,69 (78,76 %), F. ornus - 19,63 (78,52 %), P. mutica - 19,57 (78,28 %), C. cilicica - 19,50 (78,0 %), C. orientalis - 18,72 (74,88) - отличаются наибольшей скоростью потери воды и наименьшим остаточным ее количеством, т.е. они наименее устойчивы к завяданию.

Из всех изученных пород наибольшая потеря воды (наименьшая устойчивость к

2 г

завяданию) имела место у C. orientalis - 18,72 г (74,88%), что может говорить о наименьшей стойкости этого вида к завяданию. Тем не менее, общее состояние этого вида (при глазомерной оценке) оценивалось нами как хорошее (1 балл), что предположительно может быть связано с большей развитостью его корневой системы.

Проведенное нами сравнение обоих показателей засухоустойчивости листопадных и вечнозеленых пород показало, что вечнозеленые породы J. excelsa (94,4%) и A. andrachne (91,68%) являются наиболее стойкими к завяданию. Сходные значения имеют также R alaternus (87,92%), в сравнении с J. fruticans и P. spina-christi (87,72%) и Cotinus coggygria (87,16%). Из кустарников B. fruticosum (79,52%) сходен с C. emeroides (84,12%). C. tauricus (79,48%) наименее стойкий по этим показателям среди вечнозеленых пород, но сходен с листопадным Q. pubescens (78,76%). Остальные листопадные породы имеют сравнительно более низкий показатель завядания.

При сравнении данных скорости и остаточной массы потери воды у деревьев и кустарников выявлено, что у Q. pubescens (94,24%) и C. orientalis (94,48%) в течение первого часа проведения опытов потеря в весе составила 1,44 и 1,38 г. У других пород, как древесных, так и кустарниковых, потеря в весе происходила более равномерно. В то же время выделяются J. excelsa и A. andrachne, у которых в течение 8 и 5 часов соответственно вобще не происходила потеря в весе. Сходные показатели скорости среднего значения отмечены у деревьев Q. pubescens (78,76%), F. ornus (78,52%), P. mutica (78,28%) в сравнении с кустарниками C. tauricus (79,48%), C. cilicica (78,0%). Среди кустарников остаточная потеря в весе колеблется незначительно (от наибольшего 21,98 г к наименьшему 19,50 г), в то время как потеря воды у кустарников средняя масса составляет 2,5 г, вдвое меньше таковой у деревьев (5 г).

Таким образом, при сравнительной оценке скорости потери воды листьями четко выраженная зависимость этого показателя от принадлежности к той или иной жизненной форме отсутствует. Что же касается другого показателя, а именно количества оставшейся воды в навеске, то можно с определенностью сказать, что кустарники теряют меньше воды в сравнении с деревьями.

В связи с минимальной влагообеспеченностью, характерной для ЮБК в летний период, интересным аспектом исследований является сравнение оценки реакции на засуху аборигенных и интродуцированных растений. Последние в течение длительного промежутка времени произрастают совместно с местными видами на территории заповедника. Как известно, способность адвентов противостоять обезвоживанию является одним из существенных конкурентных преимуществ, определяющих успешное их внедрение в местные фитоценозы, что в конечном итоге может привести к вытеснению местных видов [2, 8].

Сравнения местных листопадных видов (C. coggygria, P. mutica, C. orientalis, C. cilicica, C. emeroides, Q. pubescens, J. fruticans, P. spina-christi) с листопадным интродуцентом F. ornus и местных вечнозеленых видов (J. excelsa, A. andrachne, C. tauricus) с вечнозелеными интродуцентами R. alaternus и B. fruticosum показывает, что F. ornus (78,52%) имеет очень сходные данные в динамике потери воды листьями с местным листопадным видом P. mutica (78,28 %) и разница в остаточной массе у этих пород незначительная (0,24 г). Это может служить основанием для вывода достаточной приспособленности интродуцента к новым условиям. Сравнение вечнозеленых интродуцентов R. alaternus (87,92%) и B. fruticosum (79,52%) с местным вечнозеленым видом C. tauricus (79,48%) показывает, что интродуценты менее подвержены завяданию и имеют более низкие показатели динамики потери воды. Это определяет их существенное экологическое преимущество, в частности B. fruticosum по сравнению с аборигенным C. tauricus.

Следует заметить, что разная стойкость листьев к завяданию не всегда совпадает с общей стойкостью растений к засухе. Так, при предварительном

полевом методе оценки засухоустойчивости по 5-балльной шкале сложилась следующая градация от стойких к менее стойким видам: J. excelsa, A. andrachne, Q. pubescens получили по 0 баллов, C. coggygria, B. fruticosum, C. tauricus, F. ornus, P. spina-christi, R. alaternus, C. orientalis - по 1 баллу; P. mutica, C. emeroides, J. fruticans получили по 2 балла, а C. cilicica - 4 балла. Кроме того, как известно, различают почвенную (недостаток или отсутствие свободной влаги в почве) и атмосферную засуху. Так, при недостатке почвенной влаги у C. cilicica в засушливый период (июль-август) полностью опадают листья. Действие атмосферной засухи проявляется в усыхании и ожогах краев листьев растений P. mutica, C. orientalis, C. emeroides, J. fruticans, C. cilicica, C. emeroides. Что касается реакции интродуцентов на засушливые условия в летний период, то было отмечено отсутствие у них явных признаков повреждения, что свидетельствует об их повышенной в сравнении с местными видами стойкости к засухе. Таким образом, наиболее объективные показатели засухоустойчивости могут быть получены только при сравнительном, параллельном использовании визуального и лабораторного методов.

Выводы

1. По устойчивости листьев к завяданию растения разделяются на 3 группы:

К первой группе (наибольшая устойчивость) относятся местные древесные породы J. excelsa и A. andrachne;

Вторую группу (средняя устойчивость) представляют как местные, так и интродуценты (R. alaternus, C. coggygria, J. fruticans, P. spina-christi, C. emeroides, B. fruticosum);

В состав третьей группы (наименьшая устойчивость) входят преимущественно местные виды (C. tauricus, Q. pubescens, F. ornus, P. mutica, C. cilicica, C. Orientalis).

2. По водоудерживающей способности по количеству оставшейся воды в листьях кустарники, как жизненная форма, в целом теряют меньше воды в сравнении с деревьями.

3. Вечнозеленые интродуценты B. fruticosum и R. alaternus в сравнении с аборигеном C. tauricus демонстрируют более низкую динамику потери воды листьями, что может служить показателем их экологического преимущества.

4. Визуальная (балльная) оценка степени повреждаемости древесно-кустарниковых пород в засушливый период в принципе сходна с данными лабораторных исследований и может быть использована как вспомогательный метод комплексной оценки.

Список литературы

1. Голубев В.Н. Биологическая флора Крыма. - Ялта: Никит. бот. сад, 1996. - С. 20-21 (2-е изд.).

2. Голубева И.В. Об адвентивных растениях заповедника «Мыс Мартьян» // Бюл. Никит. бот. сада. - 1982. - Вып. 49. - С.13-16.

3. Голубева И.В., Шевчук В.А. Возрастной спектр популяций володушки кустарниковой и ее семенное возобновление в заповеднике «Мыс Мартьян» // Труды Никит. бот. сада. - 1976. - Т. 70. - С. 83-94.

4. Еремеев Г.Н. Лабораторно-полевой метод оценки засухо-устойчивости плодовых и других растений и краткие результаты его применения // 150 лет Государственному Никитскому ботаническому саду: Сборник научных трудов. - М.: Колос, 1964.- Т. XXXVII. - С. 472-488.

5. Кормилицын А.М., Марченко Н.Г. Водоудерживающая способность листьев деревьев и кустарников как показатель приспособленности при интродукции на Южном берегу Крыма // Сборник работ по дендрологии и декоративному садоводству:

Труды Никит. бот. сада. - 1960. - Т. XXXII. - С. 55-60.

6. Куликов Г.В. Вечнозеленые лиственные деревья и кустарники на ЮБК и их биологические и экологические особенности // Дис. ... канд. биол. наук. - Ялта, 1968. -302 с.

7. Куликов Г.В Скорость потери воды листьями и их репаративная способность как показатели приспособленности древесных растений к засухе в Крыму // Республиканская научная конференция молодых исследований по физиологии и биохимии растений. - К.: Наукова думка, 1969. - С. 119-120.

8. Малеев В.П. Растительность Южного Крыма // Труды Никит. бот. сада. -1948. - Т. 25, Вып. 1/2. - С. 29-48.

9. Туманов И.И. Недостаточное возобновление и завядание растения, как средства повышения его засухоустойчивости // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. - Л., 1926. - Т. XVI, № 4. - С. 293-388.

10. Шестаченко Г.Н., Фалькова Т.В. Методические рекомендации по оценке засухоустойчивости растений, применяемых для скатных садов в субаридных условиях. - Ялта: Никит. бот. сад, 1974. - 20 с.

Рекомендовано к печати д.б.н., проф. Кузнецовым Н.Н.

ЭМБРИОЛОГИЯ РА СТЕНИЙ

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПЫЛЬЦЫ CANNA INDICA L. И НЕКОТОРЫХ СОРТОВ CANNA х GENERALIS BAILEY

Т.Н. КУЗЬМИНА, кандидат биологический наук Никитский ботанический сад - Национальный научный центр

В настоящее время существует более 1000 сортов канны садовой как отечественной, так и зарубежной селекции, при этом селекционная работа, направленная на создание новых культиваров, наиболее адаптированных к почвенно-климатическим условиям юга Украины, остается актуальной. Известно, что возможность использования видового и сортового материала в генетико-селекционной работе определяется с учетом качества его гаметофитов и их жизнеспособностью [2]. В работах P.K. Nair [7] и Г.Ф. Феофиловой с соавторами [1, 3, 5] приводятся отдельные данные, касающиеся сравнительного анализа пыльцы некоторых видов и сортов рода Canna L. на основании морфологических признаков. Однако не менее важно определение жизнеспособности пыльцевых зерен, т.е. способности вегетативной клетки прорастать с образованием пыльцевой трубки. Целью данного исследования стала комплексная оценка качества пыльцы Canna indica и некоторых сортов Canna х generalis Bailey, включающая как цитоморфологический ее анализ, так и определение жизнеспособности.

Объекты и методы исследования

Объектами исследования служили пыльцевые зерна Canna indica L. и сортов Canna х generalis Bailey (Canna hybrida hort.) зарубежной и отечественной селекции групп Крози (The President, Ливадия) и орхидеевидных канн (Suevia, Престиж) из коллекции Никитского ботанического сада.

Для проведения цитоморфометрического анализа пыльцевые зерна брали из пыльников 10 бутонов каждого сорта. Для каждого сорта было приготовлено и