Интродукция древесных растений и ее значение

В настоящее время растительность любой страны и даже целых континентов состоит не только из представителей дикой флоры, произраставшей там на протяжении многих веков или даже целых эпох, но и из растений, занесенных туда в разное время различными агентами из других стран мира и постепенно прижившихся в новых условиях и размножившихся. Так, в нашей стране, как известно, дикорастущая дендрофлора представлена 2883 видами, а интродуцировано из других стран — около 2000 видов.

Под интродукцией растений понимают целенаправленную деятельность человека

по введению в культуру новых видов, форм и сортов путем разведения их за

пределами естественного ареала (виды, подвиды, разновидности) или продвижения

сортов в новые районы. Интродуцированные растения называют нтродуцентами,

или экзотами, в отличие от местных видов, которые относят к аборигенным, или

автохтонным.

Интродукция древесных растений включает в себя распространение семян,

черенков, а иногда и молодых растений целиком. Семенной способ разведения

интродуцентов является более эффективным, так как обеспечивает лучшую

адаптацию интродуцируемых древесных растений к новым условиям внешней среды.

Этот процесс может совершаться стихийно путем заноса семян растений (часто даже нежелательных) птицами и другими животными во время сезонных перелетов, кочевок, переселений, а также при помощи ветра, воды и других факторов. Еще в большей степени занос семян может совершаться, например, при перевозке по железным и грунтовым дорогам, водным и воздушным путями различных грузов, с которыми семена растений могут попасть случайно не только в соседние страны, но и на другие материки, где они могут встретить подходящие для своего развития условия и там размножаться. Распространителями растений могут быть также путешественники, туристы, различные делегации, участники конференций, международных выставок и ярмарок и т. д.

Однако в гораздо больших масштабах этот процесс совершается людьми сознательно, когда они ввозят в свою страну определенные виды растений из определенных стран и культивируют их в новых условиях.

Перенесение растений в условия произрастания, сходные с условиями его родины, называется натурализацией. Примеры успешной натурализации некоторых видов иноземных растений общеизвестны. Например, клен ясенелистный родом из Северной Америки настолько хорошо акклиматизировался в нашей стране, что его можно сейчас встретить почти повсеместно в городских посадках. Он всюду хорошо растет, ежегодно цветет и плодоносит и очень успешно размножается самосевом. Другой североамериканский вид — акация белая, или робиния, — также прекрасно акклиматизировался в южной части нашей страны и в настоящее время его можно видеть в парках Москвы. В Москве акация белая ежегодно цветет и дает всхожие семена. Таким образом, идет обогащение отечественной дендрофлоры ценными иноземными видами.

Велики заслуги И. В. Мичурина в акклиматизации растений в СССР, особенно плодовых, в продвижении южан в более северные области, в выведении многих новых видов и форм древесных растений и в разработке научных основ акклиматизации и селекции древесных растений. Ученики и последователи И. В. Мичурина продолжили его дело и достигли значительных успехов. Общеизвестны успехи в селекции лесных древесных пород многих наших ученых: В. Н. Сукачева, А. С. Яблокова, С. С. Пятницкого, А. В. Альбенского, Ф. Л. Щепотьева, П. Л. Богданова, Н. А. Коновалова, Р. Ф. Кудашевой, А. М. Березина и многих других.

Теоретической основой селекции лесных древесных пород должно стать мичуринское учение о наследственности и ее изменчивости. Метод массового, группового и индивидуального отбора лучших насаждений, а среди — последних — лучших маточных, или плюсовых, насаждений и из них самых лучших по всем показателям роста особо высококачественных маточных производителей — плюсовых деревьев важнейших лесообразующих пород, должен войти в лесоводственную практику. Такой отбор уже производится в ряде семенных хозяйств. Из наилучших насаждений отбирают постоянные лесосеменные участки, на которых проводятся рубки с целью формирования и воспитания семенников. С отобранных плюсовых деревьев собирают семена, а из крон берут черенки для прививки на специально организованных плантациях с целью ускорения плодоношения. Такие хозяйства уже организованы на сосну в Московской обл. (Куровской лесхоз), на дуб в Тульской обл. (Крюковское лесничество) и в других районах страны.

Поэтому правильней различать простую и сложную интродукцию.

Простой интродукцией называется метод введения новых пород без предварительного изменения их свойств. При проведении простой интродукции есть два пути: 1) предварительный эксперимент и изучение его результатов; 2) предварительное изучение интродуцируемой породы и затем эксперимент.

Сложной интродукцией называется метод введения новых пород с предварительным изменением их свойств.

К условиям, определяющим возможность интродукции, относятся: климат, почвы, явления фотопериодизма, стадийность и цикличность развития растений.

Приспособиться к новым климатическим и почвенным условиям растениям позволяет их большая пластичность. Если же эти условия значительно отличаются от климата и почв родины интродуцируемого растения, то лесовод соответствующим уходом за культурами или даже изменением природы растения способствует успеху интродукции его в данном районе. Воздействия на растения должны проводиться с учетом их стадийного развития.

Свет имеет огромное значение в жизни растений, но на каждой Стадии их развития и для разных пород потребность в свете и продолжительности освещения бывает различной. Изменения соотношения продолжительности дня и ночи в течение вегетационного периода и влияние этого соотношения на развитие растений носит название явления фотопериодизма.

Изменять природу растений можно и путем воздействия на семена, проростки или сеянцы различными химическими и физическими воздействиями. Предпосевная обработка семян ростовыми веществами способствует не только повышению их всхожести, но и увеличению роста и морозостойкости сеянцев. Обработка семян ультразвуком или звуком в некоторых случаях способствовала повышению морозоустойчивости сеянцев. При закаливании растений к действию пониженных температур у них повышается количество сульфгидрильных групп в белках.

Виды интродукций

Различают следующие основные виды интродукций древесных растений:

1. Интродукция породы из пределов ареала естественного произрастания непосредственно в культуры. Этот вид интродукции позволяет внедрять новые породы в больших объемах и при минимальных затратах труда и средств. Однако при этом возможны частые неудачи.

2. Интродукция с предварительным изучением поведения пород в посевных грядах, в древесных школах, в дендроучастках. Этот вид интродукции более надежен, но все же возможны случайные условия в школах, способствующие снижению или повышению приживаемости интродуцируемых растений. Кроме того, при пересадках из питомника или школы возможны повреждения растений и низкая приживаемость. Имеются примеры, когда в посевах инорайонные породы хорошо растут и не повреждаются морозами, а при пересадке резко замедляют рост и сильно обмерзают. Так, в условиях южной части Красноярского края дуб монгольский в возрасте 12 лет достигает в посевах высоты 3—4 м, а в посадках он ежегодно обмерзает и его высота в этом же возрасте колеблется в пределах 0,3—0,5 м.

3. Интродукция ступенчатым продвижением растений за пределы ареала их естественного распространения. Такой метод используют для различных пород. Пользуясь методом постепенного переноса удалось продвинуть далеко на север и на восток культуры вяза мелколистного, клена ясенелистного, ореха грецкого и других пород. Недостаток этого метода заключен в его большой продолжительности: плодоношения у древесных пород нередко приходится ожидать 20—40 лет и только после этого можно собирать с них семена и высевать их в более северные районы.

4. Интродукция, сопровождаемая однократным селекционным отбором, то есть отбором в одном поколении. У древесных пород отбор в одном поколении может продолжаться иногда в течение десятилетий.

5. Интродукция, сопровождаемая специальным воздействием на интродуцируемые древесные породы в начальных стадиях их развития для придания им желательных свойств засухоустойчивости или морозостойкости. Для этого при подготовке семян к посеву им сначала создают условия, которые требуют их наследственные свойства, затем перед прорастанием привычные условия исключают и семена прорастают при пониженной температуре или при пониженной влажности. Даже в некоторых случаях производят краткосрочное подсушивание семян на открытом воздухе. При этом наследственность растений расшатывается. При последующем развитии они лучше приспосабливаются к местным условиям.

6. Интродукция, связанная с применением гибридизации. Применяется в тех случаях, когда та или иная древесная или кустарниковая порода не может быть непосредственно введена в культуры в местных условиях. С помощью гибридизации получены новые виды лиственниц, дубов, тополей, ив, орехов и других пород, которые отличаются повышенной морозостойкостью, засухоустойчивостью, быстротой роста или хорошим качеством древесины и плодов.

Интродуцируемые породы, а также новые сорта быстрорастущих и хозяйственно ценных древесных и кустарниковых пород перед распространением и внедрением должны проходить государственное сортоиспытание, чтобы предупредить засорение лесных культур малоценными формами деревьев и кустарников.

. Однако для введения в культуру необходим критический анализ ассортимента видов, используемых для озеленения и интродуцентов из различных ботанико-географических регионов с учетом их жизненного состояния и устойчивости в современной экологической обстановке города и области.

Например, в условиях Белгородской области может успешно произрастать более тысячи древесных видов с учетом их форм, разновидностей, сортов

Изучение интродуцентов необходимо также и в целях сохранения местной флоры, чтобы переселенные растения не оказались опасными сорняками, которые нередко вытесняют аборигенные виды. Например, в Австралии из 904 видов адвентивных растений 111 являются злостными сорняками, из них 43 вида занесены на континент в качестве культивируемых (Рябова, 1989). В области широко распространились и превратились в лесные сорняки ясень зелёный, клён ясенелистный, карагана древовидная. Поэтому интродуценты недопустимо бездумно вводить в лесные культуры, при лесных экосистемах, иначе коренные породы деревьев и кустарников могут оказаться на грани исчезновения. В данное время у нас в лесах по области очень широко стали использовать в лесных культурах дуб красный, который отличается от дуба черешчатого быстрым ростом, что в последствии может привести к вытеснению ценного в хозяйственном отношении местного вида. Лесные хозяйства используют дуб красный из-за нехватки рабочей силы, так как выращивание дуба черешчатого^ требует дополнительных затрат по уходу за ним. В первую очередь интродуцированные растения необходимо использовать при ботанических садах в коллекциях, в озеленении, а также на не пригодных для сельскохозяйственной деятельности землях, где не произрастают местные древесные растения.

Во всех случаях при интродукции человек имеет дело не с видом в целом (вид как

система популяций существует только в своем естественном ареале), а лишь с

определенными представителями его популяций. Интродукция растений своими

корнями уходит в глубокую древность, но с каждым десятилетием она

осуществляется во все возрастающих масштабах.. Например, площади под лесными культурами хозяйственно ценных экзотов за рубежом уже превышают 50 млн га.Для лесного хозяйства важна прежде всего интродукция таких лесообразователей,которые способны обеспечить значительное повышение производительности лесов и сокращение сроков выращивания высококачественной древесины.

Введение новых инорайонных быстрорастущих и технически ценных деревьев и

кустарников в поясе еловых лесов Тянь-Шаня имеет огромное народнохозяйственное

значение. Вводя быстрорастущие деревья в медленно растущие культуры ели Тянь-

Шаньской, мы можем в значительной мере повысить производительность этих

культур, сократить период до начала выборки древесины, усилить водоохранные и

почвозащитные свойства создаваемых насаждений, причем благоприятное влияние их скажется значительно раньше.

В Кыргызстане основные работы по интродукции и акклиматизации деревьев и

кустарников проводились Лесным опытным хозяйством на территории Ыссык–

Кульского опорного пункта, Ботаническим садом им. Э.З. Гареева. и др.

По данным Ткаченко (1972) в Кыргызстане естественно произрастает 297 местных

дикорастущих видов в том числе 71 деревьев - 24 рода, и 14 семейств. Научно-

исследовательские работы Ботанического сада в области интродукции позволили

собрать коллекцию древесно-кустарниковой растительности представленную 2500

видами и формами.

Особенно популярны интродуценты при озеленении. В городских насаждениях

нашей страны суммарный состав древесных экзотов превышает 500 видов, а с учетом

декоративных форм и сортов эту цифру практически можно удвоить. Почти всюду в

озеленительных посадках интродуценты явно доминируют над древесными видами

местной флоры (аборигенными видами).

Большое внимание к интродуцентам в практике озеленения обусловлено тем, что в

условиях урбанизированной среды они во многих случаях оказываются более

устойчивыми и долговечными, чем местные виды. Их использование обеспечивает

существенное повышение эстетических и санитарно-гигиенических свойств озе-

ленительных посадок, фитооптимизацию техногенной среды, способствует

сокращению затрат на выращивание посадочного материала, содержание городских

зеленых насаждений.

Интродукция растений, особенно древесных, далеко не всегда завершается успехом.

Удачной она оказывается лишь в тех случаях, когда новые условия внешней среды в

достаточно полной мере соответствуют биологическим особенностям и экологическим

свойствам интродуцента. При отсутствии такого соответствия интродуцированные

растения очень плохо приспосабливаются за пределами природного ареала, а нередко

и гибнут, т. е. не акклиматизируются.

Акклиматизация — это процесс приспособления растения к новым условиям

среды за счет изменения исходного генотипа (изменения наследственных свойств).

При акклиматизации различают фенотипические (ненаследственные) изменения,

происходящие в онтогенезе растений на уровне особи, и изменения генотипические

(наследственные), которые реализуются только через цепь интродукционных

популяций на основе жесткого естественного и искусственного отборов. При

Цель работы- разработка экологического метода интродукции, в основе которого лежит синтетическая теория эволюции и практических рекомендаций по интродукции деревьев и кустарников в аридные регионы; ассортимента видов деревьев и кустарников для озеленения и защитного лесоразведения на полуострове Мангышлак, отвечающего комплексу требований, предъявляемых современным декоративным садоводством и защитным лесоразведением; новых способов генеративного и вегетативного размножения интродуцентов; прогрессивной технологии выращивания и содержания интродуцентов, позволяющей нейтрализовать отрицательное влияние на растения абиотических факторов, сила которых, в районе интродукции, выходит за пределы экологической валентности вида; районирование видов деревьев и кустарников, интродуцированных на Мангышлак, направленное на обогащение хозяйственно-ценными экзотами дендрофлоры засушливых регионов России и сопредельных государств.

Постепенное приспособление новых видов растений к новым условиям обитания называется акклиматизацией растений.

Успех акклиматизации зависит от того, в какой степени новое растение способно изменять свою наследственную природу и приспосабливаться к комплексу новых факторов жизни. Специалисты, занимающиеся акклиматизацией растений (лесоводы, дендрологи, ботаники, садоводы, озеленители, селекционеры и др.), применяя различные меры воздействия на растение и, в частности, используя гибридизацию географически или систематически отдаленных форм древесных растений, а также изменяя среду обитания, добиваются получения таких форм растений, которые обладают полезными для их развития и интересными для хозяйства свойствами, например быстротой роста, повышенной зимостойкостью, засухоустойчивостью, высокой плодовитостью, неповреждаемостью вредителями и болезнями и другими особенностями, дающими им шансы выжить в новых условиях. Путем направленного воспитания эти свойства закрепляются в потомстве.

Лучшим способом акклиматизации растений И. В. Мичурин считал перенос растений посевом семян, собранных с более молодых растений, строгий отбор сеянцев по определенным признакам и направленное воспитание сеянцев.

1. Что такое интродукция, акклиматизация и натурализация растений?

2. Какие способы акклиматизации применялись И. В. Мичуриным?

3. Что мы называем селекцией? Роль и значение селекции в лесном хозяйстве.