Биологический факультет материалы VIII научной конференции студентов и аспирантов апрель 2010 года г. Тверь Тверь 2010
| Вид материала | Документы |
- Биологический факультет материалы IX научной конференции студентов и аспирантов апрель, 1105.11kb.
- Е. П. Лаврова Научный руководитель Чапоров, 2255.91kb.
- Программа 62-й научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (19-23 апреля), 895.83kb.
- Материалы ежегодной научно-практической конференции студентов и аспирантов факультета, 4757.64kb.
- Материалы ежегодной научно-практической конференции студентов и аспирантов факультета, 3705.2kb.
- Образование и наука IV материалы IV региональной научно-практической конференции апрель, 4952.85kb.
- Программа конференции Тверь 2010 организаторы конференции, 346.91kb.
- Программа ежегодной научной конференции преподавателей, сотрудников и аспирантов улан-Удэ, 775.61kb.
- Программа VIII ежегодной научной конференции студентов и аспирантов базовых кафедр, 362.19kb.
- И общество: проблемы и перспективы развития материалы II международной научно практической, 282.08kb.
И.С. КЛЮЙКОВА
Научный руководитель – Нотов А.А.
КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ОРХИДНЫХ УМЕРЕНОЙ ЗОНЫ
В БОТАНИЧЕСКОМ САДУ ТВГУ
Интерес к культивированию орхидей умеренной зоны определяется как декоративными свойствами, так и проблемой сохранения их биоразнообразия. Столетний период интродукции этой группы включал только деятельностью по выращиванию орхидей в ботанических садах и на участках цветоводов-любителей. Отсутствие достаточного опыта культивирования обусловлено особенностями биологии и экологии представителей этой группы и сложностью разработки агротехники. Первые сведения о культуре орхидных умеренной зоны появились в середине XIX в. Орхидеи культивировали в разных ботанических садах (Вахрамеева и др., 2004). Более полные данные получены «Центром реинтродукции редких видов и растительных сообществ» (Широков и др., 2005). Традиционные агротехнические приемы не всегда являются оптимальными в связи со специфическими особенностями орхидных. Возможно два варианта выращивания: 1) на хорошо удобренных грядках традиционно используемых для овощных культур; 2) на участках (экспозициях), максимально приближенных по совокупности характеристик к естественным местообитаниям. Актуально выяснение особенностей агротехники для видов разных экологических групп при разных типах культивирования.
В коллекции Ботанического сада ТвГУ с 1999 г. интродукционное испытание прошли 24 вида орхидных распространенных в Тверской обл. 14 родов (Клюйкова, 2007б). При размещении орхидных были использованы разные типы культуры и способы выращивания.
Таблица 1
Ээколого-фитоценотическая характеристика изученных видов
| Эколого-фитоценотические группы | |||
| лесные бриофильно- подстилочные | лесоопушечные(**) | виды сырых лугов(*) | болотные |
| Goodyera repens (L.) R. Br. Listera cordata (L.) R. Br. pH Malaxis monophyllos (L.) Sw. | Cephalanthera longifolia (L.) Fritsch Cypripedium calceolus L. Ca Dactylorhiza fuchsii (Druce) Soó* Epipactis atrorubens (Hoffm.) Schult. Ca E. helleborine (L.) Crantz Gymnadenia conopsea (L.)R. Br. Ca * Herminium monorchis (L.) R. Br. * Listera ovata (L.) R. Br.* Orchis militaris L. Orchis ustulata L. Ca Platanthera bifolia (L.) Rich. Coeloglossum viride (L.) C. Hartm.* Neottia nidus-avis (L.) Rich. | Gymnadenia densiflora (Wahlenb.) A.Dietr. Dactylorhiza incarnata (L.) Soó Dactylorhiza maculata (L.) Soó** E. palustris (L.) Crantz** | Hammarbya paludosa (L.) O. Kuntze pH Liparis loeseli (L.) Rich. |
Примечание. *, ** – вид может встречаться в другом типе фитоценоза; Ca – кальцефил; pH – ацидофил.
Плантационная культура предполагает размещение в условиях питомника и использование традиционных агротехнических приемов. Среди них регулярная прополка с рыхлением почвы, полив по мере пересыхания почвы. Часть видов была включена растительные сообщества парковой зоны ботанического сада (метод внедрения исчезающих видов в естественную растительность ботанических садов). Экотопы парковой зоны характеризуются слабой освещенностью. При этом типе культуры прополку не проводили, полив осуществлялся 2 – 3 раза в течение вегетационного сезона. Некоторые виды были размещены на экспозициях имитирующие природные ландшафты (Колосова, Клюйкова, 2005). Этот метод получил распространение во многих ботанических садах, так как позволяет более полно моделировать эколого-фитоценотические ниши культивируемых растений (Растения…, 2005). На территории ботанического сада создана серия экспозиций имитирующих уникальные природные комплексы Тверской обл. Большая часть интродуцируемых орхидей включена в эти экспозиции. Экспозиция «Минеротрофное болото» размещена в прибрежной зоне пруда. Участок умеренно затенен, характеризуется избыточным увлажнением. Основу экспозиций «Старицкие ворота» и «Вышневолцко-Новоторжкий вал» составляют участки с древесным ярусом из березы. Сформирован рельеф с использованием известняковых плит. Некоторые орхидные включены в состав декоративной экспозиции «Споровые растения». Для бриофильно– подстилочных и болотных орхидей использована контейнерная культура в условиях открытого грунта на питомнике.
Культивируемые виды орхидей можно отнести к 4 эколого-фитоценотическим группам: лесные бриофильно-подстилочные, лесоопушечные, виды сырых лугов и увлажненных местообитаний, болотные виды (табл. 1).
Некоторые представители лесоопушечной и группы видов сырых лугов имеют достаточно широкую экологическую амплитуду и не имеют четкой приуроченности к определенному типу фитоценозу. Небольшая группа приурочена к строго определенному ценозу – бриофильно-подстилочные и болотные виды. В качестве основных критериев характеристики экотопа были использованы режим освещенности, режим увлажнения почвы, субстратное предпочтение (кислотности почвы). Для оценки изменения диапазона данных критериев была использована шкала Ландольта (Landolt, 1977). Большинство видов коллекции встречаются в условиях хорошей освещенности (диапазон освещенности по Ландольту от 3 до 5), выносят условия легкой тени. Исключением являются Goodyera repens, Listera cordata, Neottia nidus-avis, которые являются облигатными сциофитами. По отношению к влажности почвы представлены виды как переувлажненных почв Dactylorhiza incarnata, E. palustris, Listera cordata, Liparis loeselii, так и виды, приуроченные к сухим местообитаниям Neottia nidus-avis, Cephalanthera longifolia, Cypripedium calceolus, Epipactis atrorubens (диапазон влажности почвы по Ландольту от 2 до 5). Некоторые виды способны произрастать в достаточно широким диапазоне увлажнения от сухих до влажных почв. По отношению к кислотности почвы (диапазон pH от 3 до 8) можно выделит ацидофильные виды Listera cordata, Hammarbya paludosa, кальциефильные виды Cypripedium calceolus, Epipactis atrorubens, Gymnadenia densiflora, Orchis ustulata (Пушай, Дементьева, 2008). Механический состав и богатство почвы не учитывали, так как приуроченность к определенному типу определена в большей степени низкой конкурентной способность. Большинство видов произрастают на бедных мелкопесчаных или глинястых и торфяных плохо аэрируемых почвах.
На основе анализа фитоценотической приуроченности видов коллекции, выделили 6 основных типов экотопов (табл. 2). На территории ботанического сада, исходя из предполагаемых условий экотопов, были выделены участки для размещения образцов. Провели анализ степень влияния каждого критерия (режим освещенности, режим увлажнения почвы, субстратное предпочтение, кислотности почвы), а также способ выращивания и использование агротехнических приемов на результаты интродукции.
Таблица 2
Особенности агротехники орхидных,
культивируемых в Ботаническом саду ТвГУ
| Типы экотопов | Топография | Агротехнические мероприятия | Виды |
| Сухие, хорошо освещенные (1) | СТМ | Без полива, удаление сорных растений без рыхления поверхности почвы | Dactylorhiza maculata |
| Сухие, хорошо освещенные (1) | ВНВ | Старые участки экспозиции без полива, удаление сорных растений без рыхления поверхности почвы | Herminium monorchis O  rchis ustulata Cypripedium calceolusEpipactis atrorubens Listera ovata |
| Умеренно- влажные, хорошо освещенные (2) | ВНВ | Регулярный полив, удаление сорных растений без рыхления поверхности почвы | Cypripedium calceolus Gymnadenia conopsea Listera ovata Epipactis atrorubens Gymnadenia densiflora |
| Умеренно- влажные, хорошо освещенные (2) | ПТ | Регулярный полив, прополка с рыхлением | Dactylorhiza fuchsi Epipactis helleborine Herminium monorchis Coeloglossum viride |
| Сырые, полуосвещенные (3) | МБ | Редкий полив, удаление сорных растений без рыхления поверхности почвы | Dactylorhiza incarnata Dactylorhiza maculata Epipactis palustris Herminium monorchis |
| Сырые, полуосвещенные (3) | ПТ | Контейнер | Listera cordata Goodyera repens Liparis loeselii Hammarbya paludosa |
| Окончание табл. 2 | |||
| Типы экотопов | Топография | Агротехнические мероприятия | Виды |
| Сухие, полуосвещенные (4) | СТВ | Старые участки экспозиции без полива, удаление сорных растений без рыхления поверхности почвы | Cypripedium calceolus Epipactis atrorubens |
| Умеренно- влажные, полуосвещенные полутень (5) | ВНВ | Редкий полив, удаление сорных растений без рыхления поверхности почвы | Cypripedium calceolus Epipactis atrorubens |
| Умеренно- влажные, полуосвещенные (5) | СП | Редкий полив, прополка с рыхлением | Coeloglossum viride Dactylorhiza fuchsii Listera ovata Orchis militaris Dactylorhiza maculata |
| Умеренно- влажные, полуосвещенные (5) | ПТ | Регулярный полив, прополка с рыхлением | Coeloglossum viride Dactylorhiza fuchsii Listera ovata Orchis militaris Neottia nidus-avis Malaxis monophyllos Goodyera repens Dactylorhiza maculata |
| Сухие, затененные (6) | ТС | Редкий полив, удаление сорных растений без рыхления поверхности почвы | Cypripedium calceolus Dactylorhiza fuchsi Gymnadenia conopsea Orchis militaris Platanthera bifolia Malaxis monophyllos Epipactis helleborine Listera ovata |
Примечание. Режим освещения: хорошо освещенные- открытые участки, освещенные в течение всего дня; полуосвещенные – участки, освещенные в утренние или вечерние часы; затененные – участки расположенные в условиях сильного затенения; режим увлажнения: сухие – полив 1 – 2 раза за сезон вегетационный период или отсутствует, умеренно-влажные регулярный полив в течении всего сезона; сырые- переувлажненные, прибрежные участки, регулярный полив. Топография: ПТ – питомник, экспозиции: СП – «Споровые растения», МБ – «Минеротрофное болото», СТВ – «Старицкие ворота», ВНВ – «Вышневолоцко-Новоторжский вал», ТС – парковая зона, СТМ – систематический участок.
В ходе интродукционного испытания были получены следующие результаты. Успешное существование представителей группы бриофильно-подстилочных и болотных видов возможно при использовании контейнерной культуры (типы экотопа 3, 5). На этапе первичной интродукции испытании оказались неустойчивыми 2 вида (Listera cordata, Goodyera repens). Они чутко реагировали на изменение режимов увлажнения и освещенности.
При выращивании лесоопушечных видов возможно использование экотопов 2, 5. Ухудшение режима освещенности в условиях выращивания без полива приводит к снижению уровня жизненности растений. Например, у образцов Cypripedium calceolus в экотопах 1, 4, 6 (образцы
№2180тс, №2180ст, №1986ст, №2211ст) происходит уменьшение числа побегов, полное выпадение некоторых возрастных групп. Ювенильные и имматурные особи не формируются, сокращается число генеративных особей. Причиной этого может быть значительное несоответствие условий произрастания, прежде всего, интенсивное затенения и усиление конкуренции со стороны сопутствующих видов. При устранении воздействия неблагоприятных факторов и пересадки в местообитания, где ограничено влияние высококонкурентных видов, и более благоприятный световой режим, было отмечено возобновление способности к цветению (Клюйкова, 2007а). Для группы видов сырых лугов оптимальными являются экотопы 2, 3, 5.
Таким образом, наиболее устойчивы в условиях культуры виды сырых лугов и лесоопушечной группы. Они нормально развиваются в условиях хорошего освещения и легкого затенения. Лесоопушечные виды устойчивы при отсутствии полива в составе экспозиций на участках с умеренным увлажнением. Бриофильно-подстилочные и болотные виды целесообразно культивировать контейнерах. У представителей всех эколого-фитоценотических групп при увеличении степени задернения и затенения снижается уровень жизненности особей. Уменьшение освещенности приводит к снижению интенсивности цветения и биометрических показателей. Культивирование орхидных в фитоценозах парковой зоны не эффективно.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Вахрамеева М.Г., Татаренко И.В., Варлыгина Т.И. Основные направления изучения дикорастущих орхидных (Orchidaceae Juss.) на территории России и сопредельных государств // Бюл. МОИП. Отд. биол. 2004. Т. 109, вып. 2. С. 37 – 56.
2. Клюйкова И.С. Некоторые результаты изучения популяций Cypripedium calceolus L. в условиях интродукции Ботанического сада Тверского государственного университета // Вестн. ТвГУ. Сер. Биология и экология. 2007а. Вып. 5, №21 (49). С. 126 – 129.
3. Клюйкова И.С. Орхидные природной флоры в коллекции Ботанического сада Тверского государственного университета // Вестн. ТвГУ. Сер. Биология и экология. 2007б. Вып. 3, №7 (35). С. 183 –187.
4. Колосова Л.В., Клюйкова И.С. Экспозиция Вышневолоцко- Новоторжский вал как элемент деятельности по сохранению биоразнообразия Тверского региона // Ботанические сады как центры сохранения биоразнообразия и рационального использования растительных ресурсов: Материалы междунар. конф., посвящ. 60- летию Главного Ботанического сада им. Н.В. Цицина РАН (Москва, 5 – 7 июля, 2005 г.). М., 2005. С. 244 – 248.
5. Растения Красной книги России в коллекциях ботанических садов и дендрариев. М.; Тула, 2005.
6. Пушай Е.С., Дементьева С.М. Биология, экология и распространение видов сем. Orchidaceae Juss. в Тверской области: Монография. Тверь, 2008.
7. Широков А.И., Коломейцева Г.Л., Буров А.В., Каменева Е.В. Культивирование орхидных европейской России. Нижний Новгород, 2005.