БИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДЕКОРАТИВНЫХ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ГОРОДА НУКУСА

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются основные биоэкологические особенности декоративных древесных растений в условиях города Нукуса. Исследование биоэкологических особенностей декоративных деревьев в данном регионе, их сезонный рост, развитие, биология цветения, всхожесть семян, влияние на них различных экологических факторов и разработка рекомендаций по использованию в озеленении приобретают важное научно-практическое значение.

ABSTRACT

The article discusses the main bioecological features of ornamental woody plants in the conditions of the city of Nukus. The study of the bioecological features of ornamental trees in this region, their seasonal growth, development, flowering biology, seed germination, the influence of various environmental factors on them, and the development of recommendations for their use in landscaping are of great scientific and practical importance.

Ключевые слова: фактор, интродукция, метод, архитектура, озеленения, климат, инфраструктура.

Keywords: factor, introduction, method, architecture, landscaping, climate, infrastructure.

Введение

Интенсивное развитие глобальной урбанизации требует разработки интенсивных методов озеленения населенных пунктов, благоустройства окружающей среды и формирования микроклимата на основе декоративных деревьев. Из мировой практики известно, что по современным стандартам градостроительства около 50% жилых массивов должно покрываться зеленью. В связи с этим, декоративные и биологически устойчивые к городским условиям древесные растения имеют особое значение, в частности, определение их устойчивости к различным факторам окружающей среды, оценки их декоративности и разработка методов выращивания в различных условиях приобретают важное научно-практическое значение.

В настоящее время особое внимание уделяется благоустройству городов республики, улучшению инфраструктуры и благоустройству территории в соответствии с правилами современной архитектуры. В этом отношении, расширены образцы новых деревьев и кустарников, адаптированных к резкому континентальному климату, акклиматизированы новые виды и сорта устойчивые для озеленения, а их перспективные представители внедрены в озеленение регионов нашей республики.

Несмотря на проведенных по изучению декоративных деревьев научных исследований, до настоящего времени не проводилось целенаправленных исследований по изучению биоэкологических особенностей декоративных деревьев в Нукусе. В связи с этим, исследование биоэкологических особенностей декоративных деревьев в регионе, их сезонный рост, развитие, биология цветения, всхожесть семян, влияние на них различных экологических факторов и разработка рекомендаций по использованию в озеленении приобретают важное научно-практическое значение.

Степень изученности проблемы

 Применение декоративных растений в озеленении, интродуцированных в Среднюю Азию и Узбекистан, на протяжении многих лет изучается рядом ученых. В частности, предварительные исследования в этой области осуществлены Ф.Н. Русановым, Т.Н. Славкиной (1974), А.У. Усмановым (1974),  Г.С. И.В. Белолиповым (1990), Н.И Штонда (1995), В.П. Печеницыным (1980), то в последние годы Т.О. Отенов (2012), Э.Э. Темиров (2019), Ш.А. Холова (2019) и другие ученые провели научные исследования по развитию данной области.

Исследования, основанные на результатах биоэкологии, распространения, систематизации и интродукции декоративных деревьев отражены в научных трудах зарубежных ученых Le Goff, N.Ottorini (1996), A.Farjon., A.Aljos(2005), A. Kadunc (2004) и др.

Целью исследования является изучение биоэкологических особенностей декоративных деревьев в условиях  города Нукуса.

Объектом исследования являются ясень обыкновенный (Fraxinus excelsior L., Oleaceae), ясень черный (Fraxinus pennsylvanica Marshall, Oleaceae), ива белая (Salix alba L., Salicaceae), тополь белый (Populus alba L., Salicaceae), вяз приземистый (Ulmus pumila L., Ulmaceae), можжевельник обыкновенный (Juniperus communis L., Cupressaceae), ива вавилонская (Salix babylonica L., Salicaceae), маклюра оранжевая (Maclura pomifera (Raf.) C.K.Schneid Moraceae), катальпа бигнониевидная (Catalpa bignoniodes Walt., Bignoniaceae),произрастающие в городе Нукус.

Предметом исследования являются распространение, рост и развитие, фенология, цветение, всхожесть семян и экология перспективных видов декоративных деревьев.

Методы  и материалы исследования

 Исследования проведены в 2015-2020 годах в городе Нукус с использованием современных и классических методов. Виды деревьев определяли по методике Ф.А.Чепик (1985). В  исследовании использованы регулярные полевые опыты, оценка декоративности и устойчивости видов к экологическим факторам, фенологические наблюдения  были проведены по методике И.Н. Бейдеман «Методика изучения фенологии растений»,  также были использованы метод нейтронно-активационного анализа, статистическая обработка полученных данных были проведены  по общепринятым критериям и по методике «Методика полевого опыта» Б.А. Доспехова. Современные названия объектов исследования приведены по POWO (http://www.plantsoftheworldonline.org/).

 Результаты исследования

Для города Нукус характерно резкий континентальный климат, жаркое лето, холодная зима, сухой воздух, резкие колебания суточной температуры, высокое значение суммы жаркой годовой температуры (4000-6000^оС), недостаток количества осадков в период роста растения (20-130 мм) и повышенное испарение влаги. В летний сезон дуют жаркие ветры “гармсел”, а зимой господствуют холодные ветры. Все вышеуказанные факторы весьма неблагоприятны для зеленых насаждений, что повлияли на рост и развитие деревьев, кустарников и декоративных растений.

На сегодняшний день широко используется в озеленении города Нукуса один представитель голосеменных растений  Можжевельник обыкновенный (Juniperus communis).

Можжевельник обыкновенный (Juniperus communis) - устойчив к холоду, засухе, у него в сильно затененных местах рост замедляется и теряет свою декоративную особенность. Вегетацию начинает во второй декаде марта. В годы исследования набухание почек наблюдалось с 16 по 21 марта при температуре воздуха +3,5-5,2^оС. От набухания до раскрытия почек проходил 5-6 дней (21.03-27.03). Особо следует отметить, что в это время в шишках растения была завершена   также этап опыления. Для раскрытия шишек в условиях города Нукус требовался  5-6 дней. Следующим этапом вегетации является рост новых побегов в длину. По мере роста растения также наблюдался формирование первых боковых побегов. Семенние шишки образовался  за год опыления. Шишки созреваются осенью второго года. В ходе исследований установлено, что рост побегов в длину прекращался  в конце сентября (26.09-30.09), что связано с снижением температуры воздуха,  до +19,2 ^оС. Годовой рост растения продолжается 195-205 дней. По литературным данным, на генеративный период растение переходит на 5-6 год жизни. Виргинильный период соотвественно продолжается 4-5 лет [8].

Все остальные объекты исследования являются покрытосеменными растениями. Результаты изучения сезонного роста и развития представителей рода Fraxinus (ясень) показали, что Fraxinus excelsior L. начинает рост 04.03., а Fraxinus pennsylvanica немного позже (12.03). Рост побегов обоих видов отмечен с марта до первой декады июля. Фаза цветения видов зарегистрировалась в апреле-марте месяцах. А для созревания плодов потребовалось чуть больше времени, что отмечено во второй декаде сентября (13.09-20.09). В конце сентября у растений начинается листопад. Продолжительность вегетации у первого вида составляет 210-230 дней (24.10), а у F.pennsylvanica составляет 225-240 дней (02.11).

Salix (ива) – представители рода вегетацию начинают в разное время. В ходе исследований выявлено, что в условиях города Нукус S.alba приступила к вегетации 26 февраля, а S.babylonica ­6 марта. Повышение температуры приводит к ускорению вегетации растений, то же самое и с ивами. Бутонизация растений соответственно приходится на 22.03-30.03. Листья Salix alba ланцетовидные, с мелкозубчатыми краями, острыми кончиками и щелковистыми волосками возле основных жилок. В середине лета они выпадают, но нижние сохраняются. Созревание плодов наблюдается в 15.08-19.08. продолжительность вегетации в зависимости от климатических условий составляет 190-237 дней. Ивы опыляются в основном при помощи насекомых. Некоторые виды, распространенные в северных районах, опыляются ветром. Особо следует отметить, что S.alba является декоративным деревьем, устойчивым к  засухе, жаре, холоду и к засолению почвы.

Большинство представителей рода Populus (тополь) имеют прямостоячий стебель. Тополи являются одним из самых продуктивных деревьев и ежегодно обильно плодоносят. С потеплением весенних дней Populus alba начинает свою вегетацию. Набухание почек наблюдается во второй декаде марта. Повышение температуры воздуха положительно сказывается на рост и развитии растений. Начало фазы цветения растений в условиях города Нукус зарегитрировано в первой декаде апреля (09.04), а созревание плодов отмечено в июле (22.07). Плод коробочка, оплодотворяется в августе и последовательно начинает сбрасывать семена. Общая продолжительность вегетации вида составляет 190-205 дней.

Почки представителей рода Ulmus (вяз)  расположены в побеге прямо. Имеют симподиальное расположние и побеги сочленены. Ulmus pumila начинает вегетацию во второй декаде марта (14.03). рост побегов растения происходит в марте-апреле. Растение зацветает до того, как распускать листья, опыляется ветром. Цветки развиваются из боковых почек прошлогодних побегов. С переходом растения на генеративный период рост растений практически прекращается. В это время растение снабжает цветы полученными из почвы питательными веществами. Цветение длится со второй декады апреля до первых дней мая. Созревание плодов можно отметить с третьей декады июня. Продолжительность вегетации составляет 180-195 дней.

Maclura pomifera (Raf.) C.K.Schneid является одним из приспособленных к условиям города Нукус растением. Может произрастать даже в засоленных почвах. Благодаря засухоустойчивости данный вид широко применяется в лесной мелиорации и озеленении городов.

Проведенные исследования показали, что растение начинает вегетацию  во второй декаде марта. В этот период средняя температура воздуха в Нукусе составляла +3,6-9,6 ^оС. Рост побегов продолжается с марта до апреля (25.03-24.05). Фаза цветения начинается в апреле, но массовое цветение отмечено в мае (29.04-27.05). Плоды созреваются начиная с третьей декады сентября до конца октября (22.10). Общая продолжительность вегетации 220-238 дней (05.11-12.11). Средняя температура воздуха в это время в Нукусе зафиксирована от -0,4 до +5,9 ^оС, то есть преобладает температура характерная для зимних месяцев.

Catalpa bignoniodes является относительно низкорослое и разветвленное дерево. Отличается острыми листями, мелкими цветками и тонкими дольками плодов. В условиях Нукуса растение вегетацию начинает на второй декаде марта. Рост побегов продолжается с марта до окончания мая. Цветет примерно 3 недели, начиная с третьей декады июня (24.06-15.07). Общая продолжительность вегетации 230-245 дней. Полное созревание плодов отмечено в конце сентября. Третий раздел главы посвящен биологии сезонного цветения (таблица 3).

В годы исследования средняя температура воздуха в апреле-мае составляла 14-25^оС (в 2020 году в мае температура воздуха поднялась до 30^оС), количество осадков 42 мм (2020 год апрель). Все изученные виды начинают  свою вегетацию в марте. Только Salix alba как зафикрисовано в наших исследованиях начинает вегетацию на третьей декаде февраля (26.02).

Сезонная продолжительность цветения видов позволяет предположить, что по данному показателю все виды были близки друг к другу. У Populus alba и Ulmus pumila продолжительность цветения составляет 27 дней, у Catalpa bignoniodes 31 день и у Salix alba 32 дня. Только у Catalpa bignoniodes фаза цветения наблюдается в июне-июле, что свидетельствует о характерных биологических особенностей вида.

В ходе исследования проанализировано общее количество декоративных деревьев, распространенных в Нукусе. При этом в городе обследовано 22 улицы, на 22 улицах обнаружено 38 108 деревьев. Наибольшая доля декоративных деревьев отмечена на улицах Т. Досназарова (5487), Турткуля (6030), Э. Алакоза (3907) и Амира Темура (2049).

Заключение

Таким образом на основе результатов проведенных исследований представлены следующие выводы: 

1. Впервые изучены биоэкологические особенности представителей, широко применяющихся в озеленении 9 родов Fraxinus, Salix, Populus, Ulmus, Juniperus, Maclura, Catalpa на 10 улицах Нукуса и осуществлен мониторинг по современному состоянию. Отобранные растения доказали свою устойчивость и способность адаптироваться к различным экологическим факторам.

2. Отмечено, что в резко континентальных и сильнозасоленных почвах семена декоративных деревьев в широкомасштабном озеленении можно использовать с 5-9 лет.

3. Установлено, что при температуре воздуха + 4-9 ° C декоративные растения начинают вегетацию. Продолжительность вегетации у Ulmus pumila в условиях города Нукус составляет 180-195 дней, а у остальных видов190-245 дней. Было замечено, что продолжительность вегетации сильно варьируется в зависимости от внешних факторов.

4. В ходе исследования проанализировано общее количество декоративных деревьев, распространенных в Нукусе. При этом в городе обследовано 22 улицы, на 22 улицах обнаружено 38 108 деревьев.

Список литературы:

1. Доспехов Б.А.  Методика полевого опыта / Агропромиздат, 5-е издание1985.
2. Бейдеман И.Н. Методика фенологических наблюдений при геоботанических исследованиях. – М.: Изд-во АН СССР, 1954. – 130 с.
3. Отенов Т.О. Итоги и перспективы интродукции древесных и травянистых растений в южном Приаралье. Тезисы Рес. науч. Практ .конф. «Наука Каракалпакстана: вчера, сегодня, завтра», посвященной 50-летию КО АН РУ. Нукус. 2009. 60-61 с
4. Отенов Т.О., Гроховатский И.А., Отенова Ф.Т., Оспанов А.Ж., Отенова З.Т. Продолжительность жизни древесных растениив условиях Каракалпакстана. V International Scientific-Practical Conference«Problems of rational use and protection of biologicalresources of southern AralSea region. 2012, Nukus. P. 101-102.
5. Печеницын В.П., Штонда Н.И. Репродуктивная способность и ее оценка у интродуцированных древесных растений при расширении их культигенного ареала. // Актуальные проблемы экологии растений: Мат.рес.науч.конф. посвященной 50-летию лаборатории анатомии и цитоэмбриологии. – Ташкент.: 2012. – С. 104-106.
6. Русанов Ф.Н. Дендрология Узбекистана. Т.1. Фан. Тошкент, 1965. С.20-45.
7. Русанов Н.Ф., Род Catalpa Scopoli. Дендрология Узбекистана. Т. 9. Ташкент. Фан. 1978. 204 с.
8. Славкина Т.И. Виды рода Spirаea интродуцированные в Ботанический сад АН УзССР // Дендрология Узбекистана. Т. IV – Ташкент: Фан, 1972. – 368 с.
9. Усмонов А.У. Дендрология (Дарслик). “Ўқитувчи” Тошкент – 1974. 235 б.
10. Темиров Э., Рахимова Т. Современное состояние интродуцированных видов и форм семейства кипарисовых (Cupressaceae F.W. Neger) в условиях Ташкентского Ботанического сада имени акад. Ф.Н. Русанова // Узбекский биологический журнал. – Ташкент, 2018. – №5. – С. 48-50.
11.  Холова Ш.А. Кўкаламзорлаштириш ва фитодизайнда қўлланиладиган истиқболли ўсимликларнинг биоэкологик хусусиятлари. Қишлоқ хўжалиги фанлари бўйича фалсафа доктори (PhD) диссертацияси автореферати. Тошкент, 2019. 44 б.
12. Чепик Ф.А. Определитель деревьев и кустарников. – М.: Агропромиздат, 1985. – 233 с.
13. Le Goff, N. and Ottorini, J. M. 1996 Leaf development and stem growth of ash (Fraxinus excelsior) as affected by tree competitive status. J. Applied Ecol., 33, 4, 793-802
14. Farjon A., Aljos A. Monograph of Cupressaceae and Sciadopitys. Royal Botanic Gardens, Kew. ISBN 1842460684. 2005. – P.25-40.
15. Kadunc, A. 2004 Growth characteristics of common ash (Fraxinus excelsior L.). in Slovenia.Zbor. Gosp. In Les., 73, 63-88
16. (http://www.plantsoftheworldonline.org/