З.П. Муковнина
Ботанический сад Воронежского государственного университета, Россия
Наиболее оптимальный путь охраны редких видов – это сохранение их в естественных экосистемах. В этой связи в Центральном Черноземье (ЦЧ) выделено довольно много участков естественной растительности, содержащих большое количество охраняемых растений. Участки оформлены как памятники природы, заказники. Однако посещение и обследование их показывают неправомерное использование, которое ведет к сокращению и даже выпадению видов ценных в научном отношении. Такое положение с состоянием отдельных видов наблюдается повсеместно. Поэтому еще в 1971 г. специальная сессия Совета ботанических садов подчеркнула особое значение сохранения местных редких видов в Ботанических садах (БС) и рекомендовала создавать коллекцию. Естественно, что и БС ВГУ включился в эту работу, хотя и до постановлений редкие и реликтовые виды региональной флоры привлекались в его коллекции. При составлении списка редких видов использовались прежде всего работы С.В. Голицына с соавторами [1, 2], Н.С. Камышева [4], определитель П.Ф. Маевского [5], позже – В.А. Агафонова и др. [7].
К охраняемым растениям природной флоры ЦЧ (редким, исчезающим, эндемичным, уязвимым) были отнесены виды, которые встречаются или в 1-2 областях ЦЧ, а если во всех областях, то в 1-2 районах или в малых количествах. Всего около 500 видов. В список вошли все представители орхидных, плауны, почти все ковыли, некоторые эфемероиды, а также растения, подвергающиеся опасности истребления из-за неумеренного сбора их населением (популярные декоративные, лекарственные, пищевые).
Интродукционное испытание в БС ВГУ прошли более 300 охраняемых видов и около 200 из них более или менее прочно вошли в общую коллекцию для растений природной флоры ЦЧ – «Систематикум». Он, как любая другая коллекция, является динамичной системой и естественно, что на протяжении более чем 40 лет (столько лет проводятся наблюдения) несколько раз менялось ее местонахождение, площадь, количественный и качественный состав таксонов. Неизменным было то, что растения разной эколого-фитоценотической принадлежности выращивались в условиях одинаково открытых участков с низким уровнем грунтовых вод (20-40 м). На последнем коллекционном участке растения распределены по филогенетической системе А.Л. Тахтаджяна [3] и включают представителей 2 классов, 10 подклассов, 38 порядков и 64 семейств, с более чем 500 видами. Исходным материалом служили растения, трансплантированные из мест естественного произрастания или выращенные из семян.
С целью выявления среди охраняемых растений наиболее перспективных для сохранения в условиях интродукции, проанализировали длительность их произрастания на одном месте, способность к ежегодному цветению, плодоношению и самовозобновлению. При этом учитывалось географическое происхождение, эколого-фитоценотическая принадлежность вида, его жизненная форма, жизненная стратегия и др. факторы. Кроме того, обращалось внимание на устойчивость растений к засухе, морозам и заморозкам, к болезням и вредителям. Полученные данные вместе дают картину общебиологической устойчивости вида и помогают определить эффективность интродукционной работы. Разные авторы [6, 11, 12], независимо друг от друга, каждый в своем регионе, оценивая приспособленность изучаемых ими растений объединяют их по интродукционной устойчивости в несколько групп. Так, Н.В. Трулевич [12] выделяет 4 группы и дает этому следующие обоснования.
I – Неустойчивые растения. Они не проходят полного годичного цикла развития побегов, ритмические процессы нарушены, жизненное состояние год от года ухудшается, часто отмирают на ранних этапах онтогенеза (полученные из семян) или в первые же годы посадки (пересаженные).
Продолжительность их жизни до 5 лет.
II – Слабоустойчивые растения. Растения проходят годичный цикл развития побегов нерегулярно; жизненное состояние в сравнении с растениями природных местообитаний ослаблено; жизненная форма нередко существенно изменяется; самостоятельно не возобновляются; темп онтогенеза чаще ускоренный или реже замедленный. В коллекции проживают 5-10 лет.
III – Устойчивые растения. У них полный цикл развития побегов; ритмические процессы стабильны, приспособлены к местным климатическим условиям; жизненное состояние высокое; по продуктивности, размерам эти растения соответствуют природным или превышают их; жизненная форма сохраняется; самосева не образуют, но успешно размножаются искусственным путем. Удерживаются в коллекции до 20 лет.
IV – Высокоустойчивые растения. Они развиваются полноценно как и предыдущие, но интенсивно размножаются, часто образуют самосев или способны к вегетативному самовозобновлению, расширению занимаемой площади и сохраняются в коллекции и после 20 лет.
Отнесение растений к какой-либо группе устойчивости во многом зависит от продолжительности наблюдений. Если растения присутствуют в коллекции всего несколько лет, то в этом случае можно говорить только о тенденции при отнесении его к какой-либо категории устойчивости. Только многолетние наблюдения могут дать объективную оценку. Так, сеянцы оносмы простейшей, подорожника наибольшего и подорожника солончакового хорошо приживаются на коллекционном участке. Уже на следующий год они пышно разрастаются, цветут и плодоносят. Но подорожник солончаковый выпадает после третьего года жизни, подорожник наибольший – к пяти годам, а оносма – после пятого года жизни в коллекции. Еще раньше они выпадают, будучи высаженными взрослыми растениями из природных местообитаний. Наблюдая за растениями около пяти лет, можно было бы отнести их к достаточно интродукционно устойчивым видам, но как видим, это не так.
Оценка интродукционной устойчивости многих видов может быть общей для разных регионов, но в то же время много примеров того, что ее можно относить только к конкретной эколого-географической обстановке. Так, в нашей коллекции горицвет весенний проживает десятки лет, являясь высокоустойчивым растением, тогда как в Сибирском регионе он проявил себя интродукционно неперспективным растением [11]. И наоборот, володушка золотистая и володушка многожилковая у нас удерживаются в коллекции не более пяти лет, за что отнесены к категории неустойчивых видов, а в Сибири – это высокоустойчивые интродуценты [10]. Дрок донской, высаженный в коллекцию молодыми экземплярами, взятыми из природной обстановки, у нас через 3-5 лет выпадает, а в Ставропольском БС является устойчивым видом [8].
Учитывая влияние различных факторов на жизнь интродуцентов, выяснили, что в общем составе охраняемых растений нашей коллекции на долю неустойчивых и слабоустойчивых приходится 20%, устойчивых и высокоустойчивых по 40%. Но так как видовой состав любой коллекции отличается динамичностью, то и названные проценты относительны, хотя принципиальное соотношение с небольшими отклонениями по годам сохраняется.
Наличие устойчивых растений среди охраняемых видов указывает на высокий интродукционный потенциал многих из них, который является показателем приспособленности растений к новым условиям существования. Так, дубровник пурпуровый, змееголовник Рюиша, володушка серповидная, посконник европейский, аир болотный и многие другие – растения разного географического и эколого-фитоценотического происхождения, но они одинаково хорошо адаптированы к условиям общего коллекционного участка. В то же время, у растений одинаковых местообитаний реакция на новые условия существования может быть различной. Например, оносма простейшая и проломник мохнатый – оба кальцефиты из одного географического пункта. Первая в коллекционных условиях проживает около 5 лет, второй – десятки лет, являясь устойчивым интродуцентом. Здесь явно разная степень интродукционной адаптации, генетически определяемая индивидуальными особенностями видов.
Интродукционная устойчивость проанализирована у растений всех семейств нашей коллекции и определена категория устойчивости каждого вида.
Наиболее широко редкие виды представлены в семействах астровые – 33, мятликовые – 28, лилейные (в старых границах) – 20, яснотковые – 15, бобовые – 12, капустовые – 11, лютиковые – 9, норичниковые – 8 видов. Преобладающее большинство из них являются интродукционно устойчивыми и высокоустойчивыми.
По фитоценотическому происхождению среди охраняемых растений доминируют степные – 47%, лесостепные и лесные составляют по 15%, луговые – 10%, что вполне отражает зональные особенности лесостепи ЦЧ. Соответственно количество устойчивых и высокоустойчивых растений среди них таково: 25% составляют степные (горицвет весенний, ломонос цельнолистный, пион тонколистный и мн. др.), 13% – лесостепные (ветреница лесная, сон-трава, чемерица черная), 10% – лесные (купена широколистная, любка двулистная и др.), 2, 5% – луговые (купальница европейская, ирис сибирский).
Из жизненных форм среди изучаемых видов в основном представлены травянистые многолетники: стержнекорневые и корневищные вместе составляют порядка 40%, луковичные и дерновинные – около 10%, в остальных группах по 1-5 видов. Из них более устойчивыми оказались не менее 30% корневищных, 18% – стержнекорневых, по 3-4% – луковичных и дерновинных.
В экологическом плане по отношению к влаге большую и наиболее устойчивую часть охраняемых растений составляют мезофиты и ксерофиты и их переходные формы – мезоксерофиты и ксеромезофиты. Но и гигрофит аир болотный тоже входит в группу устойчивых растений, т.к. десятки лет произрастает в коллекционных условиях, вегетативным путем увеличивая свое присутствие, хотя в засушливые годы не цветет. Среди узкоспециализированных эдафофитов имеются растения, обладающие достаточной экологической пластичностью для произрастания длительное время в довольно широком диапазоне условий. Это кальцефиты – проломник мохнатый, лен украинский, головчатка уральская и др.; галофиты – хартолепис средний, полынь одностолбиковая; псаммофиты - василек сумской. Интродукционно малоперспективными проявили себя кальцефиты – дубровник беловойлочный, левкой душистый, астрагал шерстистоцветковый и др.; галофиты – горичник широколистный, одуванчик бессарабский, подорожник солончаковый и др.; псаммофиты – гвоздика полевая, гвоздика песчаная и др.