Редкие и исчезающие виды природной флоры Беларуси в условиях культуры
Покупка
Тематика:
Ботаника
Издательство:
Беларуская навука
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 351
Дополнительно
Вид издания:
Монография
Уровень образования:
Профессиональное образование
ISBN: 978-985-08-3061-6
Артикул: 828351.01.99
В издании обобщен опыт выращивания 105 редких и исчезающих растений природной флоры Беларуси в условиях культуры. Приводится комплексная оценка сезонного развития, устойчивости к факторам среды, болезням и вредителям. Значительное внимание уделено вопросам плодоношения, размножения и агротехнике содержания в новых условиях произрастания. Предназначена для биологов, экологов, специалистов в области охраны природы, преподавателей, студентов, школьников и широкого круга любителей природы.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 06.03.01: Биология
- ВО - Магистратура
- 06.04.01: Биология
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Минск «Беларуская навука» 2023 НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ Центральный ботанический сад РЕДКИЕ И ИСЧЕЗАЮЩИЕ ВИДЫ ПРИРОДНОЙ ФЛОРЫ БЕЛАРУСИ В УСЛОВИЯХ КУЛЬТУРЫ С. П. Торчик, В. И. Торчик
УДК 582:631.5(476) ISBN 978-985-08-3061-6 Торчик, С. П. Редкие и исчезающие виды природной флоры Беларуси в усло виях культуры / С. П. Торчик, В. И. Торчик ; Национальная академия наук Бела руси, Центральный ботанический сад. – Минск : Беларуская навука, 2023. – 351 с. – ISBN 978-985-08-3061-6. В издании обобщен опыт выращивания 105 редких и исчезающих растений природной флоры Беларуси в условиях культуры. Приводится комплексная оценка сезонного развития, устойчивости к факторам среды, болезням и вредителям. Значительное внимание уделено вопросам плодоношения, размножения и агротехнике содержания в новых условиях произрастания. Предназначена для биологов, экологов, специалистов в области охраны природы, преподавателей, студентов, школьников и широкого круга любителей природы. Табл. 20. Ил. 181. Библиогр.: 23 назв. Р е ц е н з е н т ы: доктор биологических наук, доцент Н. В. Гетко, кандидат биологических наук Д. В. Дубовик © Центральный ботанический сад Национальной академии наук Беларуси, 2023 © Оформление. РУП «Издательский дом «Беларуская навука», 2023
Предисловие В озрастающие с каждым годом антропогенные нагрузки на природные экосистемы и глобальные изменения климата ведут к дестабилизации их структуры, уменьшению видового состава, а иногда и к исчезновению отдельных видов растений из состава региональных флор. Причем в большей степени подвержены риску исчезновения растения, произрастающие на территориях лесных массивов, отведенных в рубку, примыкающих или входящих в крупные городские поселения, а также растения, имеющие лекарственные или декоративные качества. К настоящему времени в Республике Беларусь используется несколько способов сохранения редких и исчезающих видов, определен их статус в зависимости от степени риска исчезновения. Среди основных следует отметить полный запрет на сбор этих видов, охрана их на территории заповедников, заказников и национальных парков, создание коллекций и банков семян в ботанических садах и других научных учреждениях [2, 15, 16]. Методическим руководством при выполнении мероприятий по сохранению редких видов растений на территории республики является Красная книга Республики Беларусь (Растения), в которую постановлением Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь от 9 июня 2014 г. № 26 включено 189 видов сосудистых растений, из них 62 вида отнесены к I категории национальной природоохранной значимости, 52 вида – ко II, 46 видов – к III, 29 видов – к IV категории. Отдельную группу составляет 281 таксон профилактической охраны, из них 115 видов сосудистых растений [6, 7, 22]. Следует отметить, что в ботанических садах практически невозможно создать все разнообразие природных условий одновременно для нескольких сотен видов и неясно поведение их в условиях культуры, однако очевидным является тот факт, что созданные в ботанических садах коллекции являются источником экспериментального материала для систематических, цитологических, биохимических, биоморфологических и других исследований. Создание коллекций и охрана генетического фонда этих растений в ботанических садах является достаточно сложной задачей, тем не менее это позволяет более детально изучить биологию развития уязвимых видов и разработать
эффективные мероприятия по восстановлению и расширению популяций в местах естественного произрастания. Следует подчеркнуть, что одной из стратегических задач Всемирной стратегии охраны растений является «содержание 60 % угрожаемых видов в коллекциях ботанических садов, предпочтительно в странах произрастания, и проведение программ по восстановлению и реинтродукции с 10 % видов». Кроме того, ботанические сады в некоторых случаях становятся единственным местом, где уязвимые виды могут избежать не только исчезновения, но и приобрести высокую популярность среди широких кругов населения. Наряду с большой научной значимостью, коллекции редких и исчезающих растений имеют высокое культурно-просветительское значение, которое заключается в том, что на сравнительно небольшой площади представляется возможность ознакомиться с растениями местной флоры различным группам посетителей. В настоящей книге обобщен опыт создания коллекции редких и исчезающих видов в Центральном ботаническом саду НАН Беларуси, изучения эколого-биологических особенностей роста и развития, репродуктивной способности 105 видов в условиях культуры и предложены способы размножения и выращивания наиболее уязвимых из них. Авторы попытались представить экспериментальный материал в доступной форме, что, несомненно, должно заинтересовать широкий круг любителей растений и внести весомый вклад в решение проблемы сохранения редких и исчезающих видов природной флоры Беларуси.
ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
И сследования были проведены на территории Центрального ботанического сада Национальной академии наук Беларуси, который расположен в восточной части г. Минска. На территории сада преобладают дерново-подзолистые почвы, занимающие больше половины площади сада – 57,1 %, из них 39,1 % приходится на дерново-подзолистые заболоченные почвы, 2,9 % – дерновые заболоченные, 0,7 % – торфяно-болотные низинные и 0,2 % – антропогенно-преобразованные почвы. Почвы ЦБС относятся к категории среднепродуктивных естественных почв, однако они хорошо поддаются окультуриванию благодаря высокой поглотительной способности и слабому проявлению промывного водного режима. Дерново-подзолистые почвы имеют в основном кислую и слабокислую реакцию среды (pH 5,0). В ряде случаев в связи с проведением комплекса агротехнических мероприятий в верхних горизонтах повысилось содержание гумуса, степень насыщенности основаниями, как правило, выше 50 %, а содержание подвижных форм фосфора и калия осталось низким [1]. Коллекция редких и исчезающих видов природной флоры Беларуси располагается на дерново-подзолистых заболоченных с признаками временного избыточного увлажнения супесчаных почвах на рыхлых пылевато-песчанистых и песчанистых супесях. Изучение агрохимических свойств почвы на участке произрастания редких и исчезающих видов растений показало, что она имеет близкую к нейтральной реакцию (pH 6,75). Содержание гумуса составляло около 2,65 %, подвижных форм фосфора Р2О5 – 28,3 мг/100 г почвы, обменного калия К2О – 10,0 мг/100 г почвы. Погодные условия периода наблюдений, а именно: среднегодовая температура, среднегодовое количество осадков, продолжительность периода с температурой выше 0 ℃, различались. В отдельные годы растения выращивались в условиях высоких положительных летних температур от 28,0 до 33,0 ℃ или, наоборот, суровых зим, когда морозы достигали 30,0 ℃. В отдельные периоды из-за небольшого количества осадков ощущался дефицит влаги в почве и воздухе или же выпадало довольно большое количество осадков (в некоторые дни выпадала их месячная норма). Весна наступала на месяц раньше обычного или, наоборот, запаздывала. Иногда отмечались поздние заморозки на почве и в воз
духе. Зимой при незначительном снежном покрове почва промерзала, что создавало неблагоприятные условия для перезимовки корневых систем растений. Средняя продолжительность вегетационного периода составляла 185– 205 дней. Последние весенние заморозки отмечались, чаще всего, во 2–3-й декадах мая; первые осенние – во 2-й декаде сентября. Появление снежного покрова припадало на 2-ю декаду ноября; его толщина в зимний период колебалась в пределах 20–40 см. Глубина промерзания почвы – до 50 см. Относительная влажность воздуха составляла около 82 %. Таким образом, экологические условия на территории ЦБС НАН Беларуси следует признать вполне благоприятными для произрастания большинства редких и исчезающих видов растений, как местных, так и интродуцированных из других стран с умеренным климатом. Объектами исследования служили редкие и исчезающие виды растений аборигенной флоры Беларуси с различной степенью риска исчезновения, привлеченные согласно «Правил сбора редких и находящихся под угрозой исчезновения видов растений» [14] в условия ex situ путем изъятия семян и живых растений из природных ценопопуляций Беларуси, а также путем международного обмена по делектусам и во время командировок. Изучению подверглись, в том числе, 2 вида нулевой (0) категории исчезновения, 20 – I категории, 18 – II категории, 27 – III категории, 21 – IV категории и около 30 из профилактической группы. Изучение сезонного ритма развития растений проводилось по И. Д. Юркевичу с соавторами [23]. При разработке практических рекомендаций по семенному размножению исследовались не только семена, собранные в 2009–2014 гг. из растений, произрастающих в условиях коллекционного питомника ЦБС НАН Беларуси, но и семена, полученные из мест естественного произрастания охраняемых видов Беларуси, а также из других государств путем международного обмена с ботаническими садами. Размеры семян устанавливали с помощью лупы ЛИ-3-10х. Семенную продуктивность определяли по Р. Е. Левиной [10] с учетом «Методических указаний по семеноведению интродуцентов» [13]. Всхожесть и энергия прорастания семян определялись согласно ГОСТ 20290-74 [3]. Лабораторную всхожесть устанавливали путем проращивания семян в чашках Петри на влажной фильтровальной бумаге при температуре 10 и 24 °С в количестве 50 штук в условиях термостата и на свету в комнатных условиях, в трехкратной повторности. Оценивали влияние света на всхожесть семян. Грунтовую всхожесть устанавливали путем посева семян в грунт в разные сроки: летом (свежесобранными семенами), под зиму (с началом устойчивых низких температур) и весной (в марте и конце апреля). Весенний посев производили не только сухими семенами, но и прошедшими предпосевную подготовку: стратификацию, скарификацию, замачивание в водопроводной воде и воде с добавлением стимуляторов роста. Стратификацию семян проводили во влажном песке в соотношении 1 часть семян и 3 части песка в холодильнике при температуре
от 0 до 5 °С с регулярным перемешиванием и увлажнением. При сухой стратификации семена в бумажном пакете помещались в холодильник с температурой от 0 до 5 °С сухими. Продолжительность процесса стратификации зависела от длительности семенного покоя вида. Скарификацию проводили путем воздействия на семена наждачной бумагой или крупнозернистым песком. При этом следили, чтобы не было повреждения зародыша. Семена в условиях закрытого грунта высевали в ящики, заполненные субстратом, состоящим из смеси листовой земли и верхового торфа (1 : 1) с добавлением извести. Субстрат перед посевом тщательно выравнивался, слегка уплотнялся и обильно проливался 0,2 %-ным раствором марганцовокислого калия. При высеве семян в гряды почва готовилась заранее: вносились известь (80–100 г/м²) и минеральные удобрения из расчета 100 г/м² аммиачной селитры, 90 г/м² суперфосфата и 40 г/м² сернокислого калия; почва обильно проливалась 0,2 %-ным раствором марганцовокислого калия. Для мульчирования семян использовался такой же рыхлый субстрат, как и для заполнения ящиков. Глубина заделки зависела от их размеров и не превышала 2–3-кратной толщины семян. Во время прорастания семян в условиях отапливаемой теплицы поддерживали температуру воздуха днем около 25 °С, ночью – не менее 15–16 °С. Для поддержания оптимального водно-воздушного режима посевы периодически увлажнялись с помощью опрыскивателя или пульверизатора, сверху прикрывались стеклом, которое периодически снималось для проветривания. Пикировка сеянцев проводилась после появления двух настоящих листочков. Всходы, за несколько часов до пикировки, обильно поливались. После укорачивания корешков на 1/3, растения осторожно опускались в подготовленные в субстрате отверстия почти до семядольных листочков, осторожно обжимались и поливались. При выращивании рассады с закрытой корневой системой использовали малогабаритные горшочки объемом 0,2; 0,3; 0,5; 1,0 л и ячеистые кассеты (диаметр в верхней части 4 см, в нижней – 3 см, глубина – 5 см). Они заполнялись субстратом из листовой земли и верхового торфа (в соотношении 1 : 1) и также обильно проливались 0,2 %-ным раствором марганцовокислого калия. При размножении зелеными черенками использовали хорошо развитые побеги здоровых 3–4-летних растений. Черенки заготавливались длиной до 10 см (два-четыре междоузлия). Срезались черенки острым ножом, не сжимая живых тканей. Нижний косой срез делали под листовым узлом, верхний – на 5 мм выше листового узла. Если листья на черенке крупные, укорачивали их наполовину, чтобы уменьшить испарение воды. Молодые пазушные прикорневые побеги, достигшие длины 10–15 см, выламывали с «пяткой» утром или в пасмурную погоду. Стимуляторами роста не пользовались. Укоренение черенков проводилось в ящиках, на дно которых насыпался дренажный слой из крупнозернистого песка высотой 2–3 см; на него укладывалась смесь из равных частей дерновой и листовой земли с добавлением
1/5 части крупнозернистого песка высотой не менее 4–5 см; сверху – еще один слой крупнозернистого тщательно промытого речного песка толщиной 3 см. Высаживались черенки в день заготовки наклонно, на расстоянии не менее 3 см друг от друга и на глубину не более 3 см с таким расчетом, чтобы они не касались дерновой земли. Для поддержания высокой влажности и температуры ящики накрывались пленкой. Ежедневно утром и в конце дня черенки опрыскивались водой. Для защиты от солнечных лучей на протяжении всего периода укоренения черенки притенялись черным спанбондом. Доращивание черенков проводилось в контейнерах размером 7 × 7 или 10 × 10 см. Для посадки готовилась смесь более легкая, чем для взрослого растения. На дно контейнера укладывался черепок выпуклой стороной вверх, поверх него насыпался слой песка толщиной 2–3 см и затем земляная смесь. Укоренившийся черенок опускался в субстрат, который вокруг черенка равномерно распределялся и уплотнялся. После посадки растения поливались, и 7–10 дней содержались в затененном месте с ежедневным опрыскиванием. При делении кустов растения аккуратно выкапывались, чтобы нанести как можно меньше травм, разрезались острым ножом по вертикали или разламывались руками на несколько частей. Каждая деленка имела хорошо развитые собственные корни и две-три почки возобновления. В случае ограниченного количества материнских растений, деленка имела одну почку и собственные корни. Перед посадкой деленки опускались в 1 %-ный раствор марганцовокислого калия, места разреза, во избежание инфекции, присыпались дробленым углем. После чего они высаживались в заранее подготовленную почву и обильно поливались, а в случаях отсутствия дождей в течение двух недель поливались ежедневно. Для создания искусственных ценопопуляций использовались растения, выращенные на интродукционном питомнике ЦБС, которые высаживались квадратно-гнездовым способом в секторе природной флоры Беларуси. Ежегодно за посадками велись наблюдения и определялись: состояние, сохранение биологических особенностей, в том числе способность семеношения и вегетативная подвижность вида. Статистическую обработку результатов проводили с помощью стандартных программ Microsoft Excel и STATISTICA 6.0.
ИЗУЧЕНИЯ И ФОРМИРОВАНИЯ КОЛЛЕКЦИИ РЕДКИХ И ИСЧЕЗАЮЩИХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ КРАТКАЯ ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА В ЦЕНТРАЛЬНОМ БОТАНИЧЕСКОМ САДУ НАН БЕЛАРУСИ КРАТКАЯ ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА ИЗУЧЕНИЯ И ФОРМИРОВАНИЯ КОЛЛЕКЦИИ РЕДКИХ И ИСЧЕЗАЮЩИХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ В ЦЕНТРАЛЬНОМ БОТАНИЧЕСКОМ САДУ НАН БЕЛАРУСИ