Растения природной флоры в Главном ботаническом саду им. Н. В. Цицина Российской академии наук: 65 лет интродукции

                Растения природной флоры




в Главном ботаническом саду им. Н.В. Цицина Российской академии наук


            65 лет интродукции



МОСКВА ❖ 2013

УДК 631.529(47-25)
ББК 28.58л6(2-2Мос)
  Р24
Работа выполнена при финансовой поддержке
            Программы Президиума РАН «Поддержка ботанических садов»

Коллектив авторов:
А.Н. ШВЕЦОВ (руководитель), Н.В. ТРУЛЕВИЧ, В.М. ДВОРАКОВСКАЯ, Т.Ю. КОНОВАЛОВА, Т.С. НАУМЕНКОВА, Р.З. САОДАТОВА, В.Г. ШАТКО, М.А. ГАЛКИНА, Е.С. КАЗАНЦЕВА, Л.А. КРАМАРЕНКО, И.В. ПАВЛОВА, Н.А. ШЕВЫРЕВА, А.К. МАМОНТОВ

Ответственный редактор
доктор биологических наук, профессор А.С. ДЕМИДОВ

Рецезенты:
СМИРНОВ Ю.С. — кандидат биологических наук, директор Ботанического сада БИН им. В.Л. Комарова РАН ДАНИЛОВА Н.С. — доктор биологических наук, Ботанический сад института биологических проблем криолитозоны СО РАН

Растения природной флоры в Главном ботаническом саду им. Н.В. Цицина Российской академии наук: 65 лет интродукции /Отв. редактор А.С. Демидов. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН. -М.: Товарищество научных изданий КМК. 2013. 657 с., 48 цв. вкл.

   В книге обобщен опыт 65 лет интродукции растений природной флоры. Для каждого вида растений указаны его латинское и русское название, характер исходного материала, место и время сбора (получения) — страна, субъект федерации (для России), пункт, местообитание или растительное сообщество. Приведены данные об особенностях сезонного ритма развития, длительности выращивания, указываются место культивирования, высота (для древесных растений), данные о способах размножения. Дана оценка интродукционной устойчивости вида.
   Для работников различных ботанических учреждений, специалистов биологического, экологического и природоохранного профиля, озеленителей и широкого круга любителей растений в качестве справочного пособия.




ISBN 978-5-87317-938-1

                                            © Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН, 2013
                                            ©А.Н. Швецов, 2013
                                            © Товарищество научных изданий КМК, издание, 2013

                                К 70-летию Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина РАН








Предисловие


Отдел флоры Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина РАН

   Отдел флоры был создан в 1945 г. с целью изучения разнообразия растительного мира Советского Союза, разработки теоретических основ и методов интродукции растений, их охраны и практического использования. Предполагалось также, что коллекции будут выполнять учебно-образовательные функции. Экспозиции растений создавались с целью демонстрации богатства и разнообразия растительного мира огромной страны — СССР. Для реализации поставленных задач уже в 1946 г. были организованы первые экспедиции, которые играли ключевую роль при формировании коллекций отдела. Экспедиционные отряды ежегодно работали практически по всей стране. Особое внимание было уделено относительно слабо изученным, но флористически богатым регионам — Средней Азии и Дальнему Востоку. С 1951 г. начались регулярные экспедиции на Кавказ, первым районом работ был Тебердинский запов. и его окрестности. Большое количество посевного и посадочного материала было привезено с Алтая, Саян, из районов Забайкалья и Минусинской котловины.
   В европейской части страны основное внимание было обращено на сбор растений широколиственных лесов, степей, тундры. Экспедиции работали в запов.ах и их окрестностях (Приокско-Террасный, Центрально-Черноземный им. В.В. Алёхина, Аскания-Нова, Байбаковый, Галичья гора, Воронежский, Лес на Ворскле, Хопёрский, Каневский, Парасоцкий лес, Тульские засеки), в лесах Карпат и Украинского Полесья. Были обследованы Брянская, Волгоградская, Калужская, Московская, Смоленская области. С 1950 г. под руководством В.Н. Ворошилова начато планомерное экспедиционное изучение флоры советского Дальнего Востока. За этот период состоялось более 20 экспедиций, в результате которых обследована почти вся территория региона — Приморье, Приамурье, Охотия, Камчатка, Командоры (острова Беринга и Медный), Сахалин и Курильские острова (Кунашир, Итуруп, Шикотан). Исследованиями охвачено все разнообразие растительного покрова края, от характерных хвойных и хвойно-широколиственных лесов до экзотических растительных сообществ горячих

5

источников и высокогорий Авачинского и Корякского вулканов (Ворошилов, 1974).
   Существенное внимание при привлечении новых растений было обращено на виды, типичные для соответствующих ботанико-географических регионов, слагающие основные структурные единицы растительного покрова. Прежде всего, это доминанты и субдоминанты. Большое значение придавалось первичному испытанию, разработке приемов выращивания практически ценных (декоративных, пищевых), редких, исчезающих и эндемичных видов растений. Преимущественное внимание уделялось также некоторым систематическим группам растений, которые являлись объектом углубленного специального изучения (Даева, 1958; Гогина, 1990).
   Материалы экспедиций существенно пополнили знания о флористическом разнообразии страны в целом и отдельных ее регионов. Была создана живая коллекция, которая является основной, фундаментом научной деятельности отдела. Ценность ее определяется, в том числе и тем, что виды ее составляющие, собраны в местах естественного произрастания растений. Со временем значение такой коллекции возрастает. Появляется возможность анализа изменений, происходящих в результате культивирования.
   Концепция и принципы создания экспозиций растений природной флоры заложены основателем и первым руководителем отдела флоры — профессором М.В. Культиасовым на основе эколого-исторического метода интродукции (Куль-тиасов, 1948, 1953, 1963). Под его руководством был разработан проект оригинальных по содержанию и структуре ботанико-географических экспозиций, раскинувшихся на 30 га Останкинской дубравы. Совершенствование эколого-фитоценотического метода в интродукции растений и некоторые вопросы теории интродукционных исследований получили дальнейшее развитие в работах Н.В. Трулевич (1991) и А.К. Скворцова (1986, 1996).
   Экспозиции отдела флоры расположены в юго-восточной части Сада вдоль границы ВВЦ (бывшая Всесоюзная выставка достижений народного хозяйства). Освоение территории под ботанико-географические экспозиции началось в 1950 г. До этого предшествующие 5 лет растения выращивали на питомнике.
   Ботанико-географические экспозиции отражают главнейшие зональные и высотные варианты растительного покрова СССР от тундр и высокогорий до пустынь. Были заложены экспозиции флоры и растительности европейской части страны, Кавказа, Средней Азии, Сибири и Дальнего Востока. В основу их были положены принципы структурной организации естественных фитоценозов, знание экологических и биологических особенностей растений. Основой для региональных экспозиций послужили фрагменты местных лесных фитоценозов. В них высаживали интродуцированные растения разных жизненных форм (одновидовыми или многовидовыми группами) по географическому принципу. Нарушения почвенного покрова при этом были минимальны. Фрагменты экспозиций располагались с учетом ландшафтных особенностей территории, наличия водоемов, водотоков, отрицательных и положительных форм рельефа,

6

ориентации и крутизны склонов. По берегам водоемов сгруппированы растения соответствующих местообитаний. На искусственно созданных горках (высота которых достигает 7 м), различных по размеру, крутизне склонов и субстрату размещены растения высотных поясов различных ботанико-географических регионов. Насыпные грунты использовали главным образом при создании обширных открытых участков на участке располагавшихся здесь карьеров.
   На других принципах устроена экспозиция дикорастущих полезных растений, структура которой разработана В.Н. Ворошиловым (1951). Здесь представлены виды практически ценные, независимо от их географического происхождения — лекарственные, эфиромасличные, дубильные, пищевые, и т.п., которые сгруппированы по принципу использования.
   Все перечисленные экспозиции доступны для свободного посещения. Лишь питомник представляет собой закрытую территорию, предназначенную для размножения растений, первичной интродукции и оценки их приживаемости, научной и экспериментальной работы.
   Наибольшее число видов было привлечено из Средней Азии и Дальнего Востока, 1326 и 1285 видов соответственно (рис. 1). Опытом интродукции было охвачено 1108 видов растений Кавказа, 927 — Сибири и 917 видов из Европейской России.
   Анализ видового состава по фитоценотической приуроченности показал (Трулевич, 1991), что среди привлеченных растений наиболее велика доля лесных и луговых видов (рис. 2). Максимальная доля лесных видов — в коллекциях растений Дальнего Востока (более 40%) и Восточной Европы (32%). Наименьшее участие лесных видов — в коллекции растений Средней Азии (18%). Луговые растения преобладают в коллекциях флоры Кавказа (около 40%) и



Восточная Европа

Кавказ

Сибирь

Средняя Азия

Дальний Восток

Рис. 1. Число видов растений отдельных географических регионов, прошедших интродукционное испытание в отделе флоры.

7

Рис. 2. Фитоценотическая пруроченность видов, прошедших интродукционное испытание в отделе флоры. КР — ксерофитные редколесья, ПР — петрофитная растительность, %.

Сибири (около 35%). Наименьшая доля их участия в коллекции флоры Средней Азии (24%). В составе коллекций из зональных типов растительного покрова менее всего представлены пустынные растения (1%), виды ксерофитных редколесий (1%) и тундровые растения (2%). Опыт интродукции пустынных растений показал бесперспективность выращивания ряда видов отдельных типов пустынь Средней Азии (засоленных, особенно каменистых и песчаных). Однако среди видов этого региона имеются перспективные для выращивания и в наших агроклиматических условиях.
   В настоящее время коллекция растений природной флоры насчитывает около 1800 видов растений, относящихся к 132 семействам. Преобладают виды семейств Rosaceae, Asteraceae, Ranunculaceae, Apiaceae, составляющие в сумме более трети ее состава.
   Травянистые многолетние растения составляют основу коллекции, их доля достигает 71%. Участие однолетних и двулетних растений незначительно (2%). Среди древесных растений преобладают кустарники (15% состава коллекции), доля деревьев несколько ниже — 10%. На долю полудревесных форм (кустарнички, полукустарнички, полукустарники) приходится менее 2% видов.
   В настоящее время наиболее представительны по числу видов экспозиции — «Дикорастущие полезные растения» (около 580 видов) и «Флора Дальнего Востока» (около 430 видов). В составе последней 83 вида, включенных в Красную книгу РФ и региональные Красные книги.
   Эксперимент по созданию на территории Сада искусственных группировок, аналогичных природным растительным сообществам, можно рассматривать как

8

уникальный опыт обогащения естественных фитоценозов в условиях мегаполиса, каким является Москва, опытом оптимизации урбанизированного ландшафта в целом.
   Полевые материалы, полученные в ходе экспедиций, обширная коллекция живых растений стали фундаментальной базой научно-исследовательской работы отдела. Итогом этих работ явились капитальные труды В.Н. Ворошилова по изучению флоры Дальнего Востока (Ворошилов, 1966, 1982а) и ритмов развития растений (Ворошилов, I960). Коллекции послужили материалом для целого ряда монографических работ по сравнительному изучению биологии, онтогенеза и изменчивости в природе и культуре отдельных видов и родов растений, таких как, Allium, Eremurus, Fritillaria, Thymus, Valeriana (Даева, 1958; Ворошилов, 1959; Хохряков, 1965; Двораковская, 1973в; Гогина, 1990). Подведены итоги интродукционного испытания растений ряда крупных географических регионов — высокогорных растений Тянь-Шаня (Трулевич, 1967,19746), Сибири (Алянская, 1972), Кавказа (Гогина, Сурова, 1974), растений Средней Азии (Ротов, 1969; Алферова, Проскурякова, 1974), Сахалина и Курильских островов (Егорова, 1977), Крыма (Шатко, 1978, 1981а,б, 1984). Основные итоги отдельных этапов интродукции растений природной флоры представлены в ряде коллективных сводок (Ворошилов и др., 1961; Скворцов и др., 1979).
   Одним из важнейших направлений исследований отдела остаются проблемы сохранения биоразнообразия и охраны природы. Результаты этих работ опубликованы в целом ряде книг и статей (Гогина, 1977а; Шатко, 1979, 1986, 2010; Гогина и др., 1981,1983; Маценко, 1983; Редкие и исчезающие виды природной флоры СССР, 1983; Скворцов, Тихомиров, 1986; Швецов, 1997б; Гутников, Швецов, 2004; Растения Красной Книги..., 2005; Горбунов и др., 2010а,б, 2012). Сотрудники отдела принимали самое активное участие в подготовке всех изданий Красной книги СССР и России (Красная книга СССР, 1978, 1984; Красная книга РСФСР, 1988; Красная книга России, 2008), а также в целом ряде региональных Красных книг (Красная книга Калужской области, 2006; Красная книга Московской области, 1998, 2008).
   В качестве одного из возможных путей сохранения редких видов рассматривается репатриация растений. В этом направлении проводятся экспериментальные работы по выявлению возможности восстановления видового состава растительных сообществ и восстановления численности редких, сокращающихся видов путем создания искусственных популяций в природных местообитаниях Владимирской, Московской областей (Саодатова, 2004а,б, 2010; Saodatova, 2008). Положительные результаты были получены в опыте репатриации Tridactylina kirillowii — редкого эндемичного растения, обитающего в прибрежных галечниках Южного Предбайкалья (Саутин, Дутина, 1990) и ряда других видов (Шатко, Миронова, 2000).
   Успешная интродукция растений невозможна без разработки методов их размножения в культуре. Эта проблема особенно актуальна для видов семейства орхидные (Orchidaceae), поскольку для прорастания семян в природе и

9

развития протокорма им требуется наличие в почве специфических симбиотических грибов. Поэтому привычные посевы их в грунт в условиях культуры обычно бывают безрезультатными. Асимбиотический посев in vitro дает возможность воспроизводить орхидеи открытого грунта для создания живых коллекций, использовать их в садоводстве, а, возможно, в дальнейшем — для репатриации в природные местообитания. Разработка новых методов размножения этих растений — одно из современных направлений исследований отдела (Коновалова, Шевырева, 2007, 2010а, 2011).
   Некоторые направления работ диктовались социальным заказом, так, большое внимание уделялось изучению кормовых растений природной флоры. Были проведены интродукционные испытания представителей родов борщевик, вика, горец, костер, люцерна, чина, эспарцет, ежа (Кузнецов, 1952,1959б, 1963; Дмитриева, 1958, 1961; Рускова, 1973).
   Метод экспериментального моделирования интродукционных популяций с широким спектром адаптивных и хозяйственных признаков, разработанный А.К. Скворцовым, успешно апробирован на ряде объектов (Скворцов, Куклина, 2002а; Скворцов и др., 2005; Скворцов, Крамаренко, 2007). Получены зимостойкие сорта абрикоса (‘Алеша’, ‘Лель’, ‘Царский’, ‘Айсберг’, ‘Восторг’, ‘Монастырский’) и жимолости голубой (‘Синичка’, ‘Московская 23’, ‘Фортуна’).
   Популяризация научных знаний традиционно важный аспект в работе отдела. В первую очередь эту задачу выполняют экспозиции растений, демонстрирующие разнообразие природной флоры нашей страны. За время существования отдела выпущен целый ряд путеводителей, знакомящих посетителей сада с коллекциями отдела (Путеводитель по экспозициям отдела флоры СССР, 1966, 1981; Полякова и др., 1996; Растения природной флоры в Главном ботаническом саду, 2008). Подготовлено множество журнальных статей, брошюр, книг. Основная их тематика — популяризация ботанических знаний о разнообразии природной флоры, ценные природные и природно-исторические территории (Скворцов, 1980; Ворошилов, 1982б; Духовное и историко-культурное наследие, 2000; Флора Москвы, 2007; По природным паркам и заказникам Москвы, 2008). Второе направление, получившее бурное развитие в последние годы — декоративное садоводство, использование растений природной флоры в культуре (Евтюхова, 1954,1968; Егорова, 1977, 1983; Курганская, 1995; Коновалова, Шевырева, 2005а, 2009а, 2010а, 2011; и мн. др.).
   Как и любой другой процесс, инициируемый деятельностью человека, интродукция растений может иметь некоторые отрицательные последствия, поэтому проблемы экологической безопасности — важное направление научных исследований отдела (Коровин и др., 2001; Швецов, 2005; Кузьмин, Швецов, 2007, 2008, 2012а,б).
   Эффективное использование огромного опыта и знаний, накопленных в процессе исследований, невозможно без использования современных технологий. Таким инструментом являются базы данных. Проводятся работы по созданию единой типизированной базы данных интродукционных ресурсов, предназна

10

ченной для хранения, инвентаризации и анализа коллекционных фондов живых растений ботанических садов, для мониторинга и контроля их состава (Кузьмин и др., 1997; Трулевич и др., 2009; Кузьмин, Румынин, Швецов, 2011).
   Существенная роль в процессе формирования состава современной региональной флоры принадлежит антропогенному фактору. Изучение состава и основных путей формирования флоры урбанизированных и селитебных ландшафтах — одно из направлений научных исследований отдела. Работы по изучению состава адвентивных растений Московской области, выполненные под руководством А.К. Скворцова сотрудниками отдела носили пионерный характер (Скворцов, 1973а,б, 1982; Игнатов, Макаров, Чичев, 1990; Швецов, 2006а). Важные во флористическом отношении, а также для теории интродукции результаты были получены при изучении флоры старинных усадебных парков, которые в XIX в. являлись своеобразными очагами интродукции растений (Скворцов, 1985; Ротов, Швецов, 1989а,б, 1990; Полякова и др., 1997; Швецов, 2006б).
   В рамках этого направления впервые в нашей стране проведено подробное изучение флоры столичного мегаполиса, составлен конспект флоры города Москвы, включающий более 1600 видов растений, получены новые данные о распространении и экологической приуроченности аборигенных и адвентивных растений. Выявлены основные исторические и пространственные тенденции изменения флоры (Швецов, 1997а; 2008; Shvetsov, 2011).
   Одним из важных и действенных методов сотрудничества ботанических садов всего мира является обмен посевным и посадочным материалом. Для этого в крупных ботанических садах существуют специальные структурные подразделения. В ГБС РАН с момента его образования в качестве такого подразделения было создано бюро по сбору и обмену семенами и растительным материалом. В 1953 г бюро было преобразовано в отдел, в 1986 г. — в лабораторию семеноведения и мобилизации растительных ресурсов, а в 2005 г. — в подразделение делектусного обмена в составе отдела флоры. Главной целью деятельности подразделения является привлечение растительного материала для пополнения коллекционных фондов и проведения научно-исследовательских работ. С этой целью осуществляется двухсторонний обмен семенами и Делекту-сами (списками семян). В ГБС РАН издано 36 выпусков списков семян. Количество рассылаемых и получаемых образцов значительно разнилось по годам. Наибольшее поступление было в 1960-х и 1970-х гг., соответственно 13800 и 14617 образцов, что связано с периодом наиболее активного формирования коллекционных фондов ГБС РАН. Начиная с 1990-х гг., интенсивность поступления Делектусов и растительного материала значительно снизилась, главным образом, за счет утери контактов с рядом ботанических организаций бывшего СССР и стран социалистического лагеря. Однако, уже с 2000-х гг. наметилась тенденция к восстановлению объема двухстороннего сотрудничества.
   В целом, сотрудничеством в рамках делектусного обмена в период с 1945 по 2010 г. было охвачено около 200 отечественных и более 500 зарубежных (из 88


11

стран) организаций. За время существования ГБС РАН по линии делектусного обмена поступило более 442 тысяч образцов семян.

Краткая характеристика природных условий

   Средняя многолетняя температура на территории города — около 3,8 °С. Средняя температура воздуха в январе около -10,2 °С. Заморозки начинаются в среднем 29 сентября, а заканчиваются около 10 мая. Устойчивые морозы в среднем длятся с 24 ноября до 10 марта. Устойчивый снежный покров устанавливается около 26 ноября, а окончательно сходит к11 апреля. Высота снежного покрова к концу зимы достигает в среднем 30-35 см. В зимние месяцы возможны оттепели (с положительной температурой) продолжительностью 5-9 суток.
   Продолжительность безморозного периода — 141 сутки, крайние его пределы 98 и 182 суток. Продолжительность вегетационного периода (со средней суточной температурой i5 °С) 175 суток (от 18 апреля до 11 октября). Средняя температура воздуха в июле около 18,1 °С. При вторжениях холодного воздуха из Арктики, в июне возможно понижение температуры до -2 (-4) °С. В целом нормы среднемесячных температур с апреля по октябрь имеют положительный знак, а с ноября по март — отрицательный (рис. 3).
   Из многолетних наблюдений следует, что с 1880 г. в Северном полушарии происходило постепенное потепление климата, достигшее максимума около 1930 г. В период с 1950-х по 1970-е гг. наблюдалось похолодание, которое как полагают, сменилось новым потеплением. Таким образом, период активного формирования коллекций отдела проходил в менее благоприятных метеорологических условиях, чем в настоящее время.



Рис. 3. Ход месячных норм температуры по данным пункта наблюдения ТСХА за 1950-1989гг.

12