Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Донецкий национальный университет
Биологический факультет
Кафедра ботаники и экологии
ИНТРОДУКЦИЯ РАСТЕНИЙ
Учебно-методическое пособие по спецкурсу
В пособии 11 основных разделов, в которые включены актуальные вопросы по интродукции растений. Предложенные вопросы в концентрированном виде обобщают основной материал. После каждой темы для закрепления знаний студентов имеются контрольные вопросы.
Пособие отвечает требованиям Государственного стандарта и соответствует программе спецкурса «Интродукция растений» и является дополнительным источником знаний для студентов биологических факультетов, учителей-биологов, учащихся школ с углубленным изучением биологии.
Содержание
Тема 1. Введение. Понятие об интродукции растений
Тема 2. Теории и методы интродукции растений
Тема 3. Развитие интродукции в различных странах
Тема 4. Происхождение культурных растений
Тема 5. Ритмы роста и развития растений
Тема 6. Ботанические сады. Их роль в разработке теории и практики интродукции растений
Тема 7. Интродукция пищевых, пряно-ароматических и эфиромасличных растений
Тема 8. Интродукция кормовых и технических культур
Тема 9. Интродукция лекарственных растений
Тема 10. Интродукция редких и исчезающих растений
Тема 11. Интродукция декоративных растений
Тема 12. Интродукция растений и научно техническая революция
Библиографический список
Тема 1. Введение. Понятие об интродукции растений.
Вопросы темы:
1. Предмет и содержание дисциплины «Интродукция растений»
Едва ли какая –либо другая дисциплина более чем интродукция растений, способна к такому глубокому позитивному освоению растительного мира и раскрытию всех его глубинных сторон. Она является наукой синтетической, многоплановой и активно обогащает различные отрасли деятельности человека.
Предметом дисциплины «Интродукция растений» является изучение целенаправленной деятельности человека по продвижению растений в совокупности теорий и методов, способствующих процессам их акклиматизации и обогащению культурной флоры, и изучение конечной цели интродукции –как процесса освоения и использованию интродуцентов в практике народного хозяйства.
2. Определение термина «интродукция».
Термин произошел от латинского «introductio» -введение.
Интродукция –термин, утвержденный Международным Советом ботанических садов: «Интродукция –это целеустремленная деятельность человека по введению в культуру в данном естественноисторическом районе растений (родов, видов, подвидов, сортов и форм), ранее не произраставших или перенос их из местной флоры.
Интродукция –один из важнейших путей обогащения местного генофонда растений и позволяет решать теоретические и самые различные практические задачи, дает возможность подобрать лучшие виды с ценными хозяйственными признаками. Источниками для интродукции могут быть местная растительность, флора соседних районов, областей, а также различных стран и даже континентов.
«Под интродукцией следует понимать введение в культуру всякого растения, местного или иноземного», - писал А.В. Гурский (1957, с.39). В интродукции различают натурализацию и акклиматизацию. По словам Гурского: «акклиматизация - это такой случай интродукции растения, когда требуется комплекс мероприятий, при помощи которых можно в корне перестраивать биологию растения в нужном направлении».
Понятие "интродукция растений" включает в себя активный характер деятельности человека, которая направлена на обогащение культурной флоры новыми растениями (Вавилов, 1935), что можно рассматривать как увеличение биологического разнообразия природных и антропогенных экосистем (Алимов и др., 1997).
Связь науки интродукции с другими науками.
Интродукция растений является составной частью ботанического ресурсоведения и связана с практической деятельностью человека.
Ботаническое ресурсоведение –наука комплексная, ассимилирующая информации других дисциплин (систематика, филогения, биохимия, фармакогнозия, фармакология, интродукция и др.).
Интродукция растений представляет собой область приложения различных биологических наук, она соприкасается со многими из них, заимствуя их теоретические положения и методы (экология, систематика, география, агрономия, лесоведение). Среди ботанических дисциплин, призванных решать вопросы интродукции, одно из ведущих мест принадлежит физиологии растений, поскольку, изучая зависимость процессов жизнедеятельности растений от условий окружающей среды, она вскрывает и механизмы приспособления растений к внешним факторам.
Физиологические исследования призваны помочь интродуктору в поиске и отборе исходных форм растений, изучении их жизнедеятельности в новом месте обитания и в выработке рекомендаций эффективных приемов воздействия на интродуценты для облегчения процесса их адаптации и повышения продуктивности.
Интродукцию растений отличает целеустремленность исследователя при работе с интродуцентами, то есть осмысленное овладение их полезными свойствами и качествами. Характерно также и то, что вид или его популяция вводится в культуру в пределах его ареала, так и за его границами, поскольку в природе нет совершенно идентичных условий, и нормы реакции ограничивают адаптационные возможности вида не только в пределах ареала, но и вне его.
Интродукторы занимаются изучением подбора и переноса растений из одних условий существования в другие, познанием закономерностей изменчивости растительных организмов и разработкой методов освоения и использования в народном хозяйстве.
Контрольные вопросы:
1.Что следует понимать под «интродукцией»?
2.Что является предметом для изучения дисциплины «Интродукция растений»?
3. Составной частью какой науки является интродукция растений?
4. Чем занимаются интродукторы?
Тема 2. Теории и методы интродукции растений
Вопросы темы:
1. Понятие «реинтродукция», «сохранение ex-situ», «сохранение in
2. Методы интродукции растений.
3. Оценка результатов интродукции растений
Понятие «реинтродукция», «сохранение ex-situ», «сохранение in –situ», «акклиматизация», «натурализация».
Реинтродукция или восстановление-введение растений в места, области, где они ранее произрастали, но исчезли или считаются исчезнувшими.
Сохранение ex-situ –означает сохранение компонентов биологического разнообразия вне из природных местообитаний.
Сохранение in –situ –сохранение компонентов биологического разнообразия (экосистем и природных местообитаний) и поддержание популяций видов в их природном окружении.
Основоположником теории интродукции растений, согласно Н.А. Базилевской (1964), следует считать А. Гумбольдта, который в 1805 г. высказал ряд интересных сообщений по вопросу о переселении растений. По мнению А. Гумбольдта, для успешного переселения растения необходимо, чтобы сумма температур выше 0°С в географическом пункте интродукции была не ниже, чем на родине этого растения.
Из предшественников Ч. Дарвина в области теории расселения растений следует отметить швейцарского ботаника А. Декандоля, считавшего, что условия среды являются определяющими факторами распространения растений (De-Candolle,1855). Он пошёл дальше А. Гумбольдта, отмечая, что каждый вид имеет свою нижнюю границу тепла, при которой начинает развиваться. Для одних видов это +5°С, для других +7°С, для третьих ещё выше. Поэтому Декандоль подсчитывал сумму температур не от нуля, как Гумбольдт, а от минимальной температуры, необходимой для начала развития.
Акклиматизация (от лат. «ad»-к и греч. «klima»-климат)–приспособление организмов к новым условиям существования.
Это суммарная реакция растений на изменившиеся условия среды или воздействия человека при интродукции.
Акклиматизация возможна двумя путями: 1) изменением обмена веществ организмов. Такого рода изменения (модификации) не наследуются и определяется нормой реакции организма. В этом случае происходит натурализация (например, многие злостные и карантинные сорняки и вредители, имеющие широкую норму реакции генотипа и свободно распространяющиеся по планете). При этом генетическая структура популяции или вида не изменяется. 2) изменением генетической структуры вида. Это истинная акклиматизация.
Фактором, определяющим генетическую структуру вида и обусловливающим акклиматизацию является естественный отбор. В онтогенезе акклиматизация определяется богатством генофонда популяции. Некоторое значение при акклиматизации имеют спонтанные мутации, но частота их невелика.
Акклиматизация происходит при переселении организмов в новые для них районы или места, где они ранее были истреблены (реакклиматизация).
Акклиматизация наблюдается при изменении условий обитания, например, при вырубке лесов или посадке лесных полос, орошении пустынь или осушении болот. В этих случаях одни организмы откочевывают или (как растения) гибнут, другие приспосабливаются к новым условиям, т.е акклиматизируются.
Акклиматизироваться могут как культурные виды животных и растений при их интродукции (искусственная акклиматизация), так и дикие виды в природных условиях (естественная акклиматизация) при переселении в новые районы (миграции или кочевки животных, случайный перенос растений человеком, животными, ветром). Еще в глубокой древности кочующие племена переносили с собой семена полезных диких растений и переселяли животных, которые акклиматизировались в новых для них условиях. Расселению животных и растений способствовали позже развитие мировой торговли и средств транспорта.
А. Гумбольдт первым высказал предположение о возможности постепенного перемещения растений из одного климата в другой путём выращивания их на промежуточных станциях (то есть ступенчатую акклиматизацию).
О. Декандоль и его сын А. Декандоль утверждали, что для переселения того или иного вида в новые районы необходим определенный комплекс условий.
Для развития теории и практики акклиматизации большое значение имели труды Ч. Дарвина. Рассматривая способы, которыми достигается акклиматизация растений, он указывает два основных: 1) получение разновидностей, имеющих иную организацию, и 2) «привыкание» к новому климату, без существенных изменений организации. Появление выносливых видов не стоит в прямой связи с изменением климата.
Наоборот, несомненно, появляются разновидности как выносливые, так и нежные. Появившиеся новые разновидности становятся пригодными при акклиматизации двумя различными путями: 1) будучи сеянцами или взрослыми растениями, они уже обладают способностью выдерживать сильный холод, как, например, разновидности плодовых на севере; 2) они могут приспособиться к климату, совершенно непохожему на климат родины, если будут цвести и приносить плоды в более ранние сроки или в более позднее время, уходя от заморозков. Семенному размножению в новых условиях Дарвин приписывает одно из решающих значений при акклиматизации, так как при этом получаются разновидности, подвергающиеся отбору. Только в редких случаях можно наблюдать «привыкание» растений к новому климату без получения разновидностей -привыкание особей, как, например, у виноградной лозы, привезённой с острова Мадейра в Вест-Индию.
В России акклиматизации уделяли значительное внимание в середине 19 века. В 1857 г. К.Ф. Рулье и его ученик А.П. Богданов создали комитет акклиматизации. В 1860 г. по их инициативе стал выходить журнал «Акклиматизация». Известны работы по акклиматизации русских ученых Э.Л. Регеля и А.Н. Бекетова.
Русский ботаник А.Н. Бекетов (1896) очень важным вопросом считал выяснение момента, когда можно сказать, что растение акклиматизировалось. Для полной акклиматизации растение должно пройти весь цикл от семени до семени на открытом воздухе, без оранжерей, достигнуть стадии плодоношения и зрелости семян. При этом надо, чтобы оно росло при различных колебаниях климата, а климат может выразиться только в течение 25 лет.
Теоретические исследования в области акклиматизации получили развитие в бывшем СССР.
И.В. Мичурин и М.Ф. Иванов разработали действенные методы акклиматизации. В акклиматизацию растений крупный вклад внес Н.И. Вавилов. В первые годы организации работ по интродукции растений Н.И. Вавилов (1926, 1960) предложил в качестве её теоретической основы разработанную им теорию центров происхождения культурных растений. Разделяя взгляды Декандоля, Вавилов отождествлял эти центры с очагами наибольшей концентрации разнообразия сортов и разновидностей данного вида. Он также описал многие центры видового разнообразия основных культурных растений, предполагая, что в них сосредоточена природа всех сортов, всех разновидностей данного вида. Н.И. Вавилов выделял 9 центров происхождения культурных растений. Позднее П.М. Жуковский (1970, 1971) добавил ещё 3, среди которых был и европейско-сибирский генцентр. Этот генцентр является родиной кормовых видов красного клевера, люцерны, дикорастущих видов яблони, груши, сливы, вишни, смородины и др.
Акклиматизация растений всегда приводит к расширению ареала. Так, сербская ель, ареал которой был ограничен рекой Дриной (Югославия), легко акклиматизировалась на Северной Европе. В фитоценозах Европы нашли распространение конский каштан, родиной которого является Африка, акация белая из Северной Америки, атласский кедр (из Африки), гигантская секвойя (из Северной Америки) и эвкалипт (из Австралии), хорошо растущие на Черноморском побережье. Благодаря полиморфизму, богатству генофонда (насыщенности мутациями) широкий ареал заняла сирень, родина которой Южная Европа и Малая Азия.
Примером естественной акклиматизации, явившейся результатом естественной гибридизации и полиплоидии, может служить возникновение в одном из первичных центров происхождения культурных растений (Передняя Азия) мягкой пшеницы (Triticum aestinum)и расширения её ареала далеко на Север.
В акклиматизации растений имеют значения климатические факторы (температура и влажность воздуха, количество и распределение осадков, характер снегового и ледяного покровов, движения воздуха), световой режим, тип почвы и состав населяющей её микрофлоры, характер биогеоценоза, а также биологические особенности самих растений. Известно, например, что ксерофиты легче переносят опасные понижения температур, чем влаголюбивые растения.
Акклиматизация растений относится к важным проблемам народного хозяйства, и её успех в значительной степени зависит от совокупности применяемых методов. В работах по акклиматизации плодовых растений Мичурин использован гибридизацию географически и систематически отдаленных форм, привлекая также в скрещивание дикорастущие виды.
На основе гибридизации был акклиматизирован пирамидальный тополь. Применяются такие приемы агротехники, как прививка на устойчивые подвои, чеканка, пинцировка, полив и внесение удобрений, воздействие стимуляторами роста или другими препаратами с целью задержки развития завязей и предохранения их от поздних заморозков, а также культура растений на поливных землях, выращивание их в начальный период акклиматизации в начальный период акклиматизации в закрытом грунте, искусственный обогрев плантаций и ряд других агротехнических приемов.
Большую работу по акклиматизации растений ведут ботанические сады, интродукционные питомники и другие НИИ учреждения, в задачу которых входит составление коллекций местных и иноземных растений и введение их в культуру в новых районах.
В результате их деятельности на Черноморское побережье Кавказа акклиматизированы: чайное дерево, цитрусовые растения, масличный тунг, эвкалипты, бамбуки, камфарный лавр, восточная хурма, некоторые виды пальм. Продвинулось на Север возделывание винограда, черешни, абрикоса и других плодовых растений, из декоративных –конского каштана, разных видов тополя. Особенно большое значение имеет акклиматизация растений на Крайнем Севере, где земледелие считалось невозможным.
Памирский ботанический сад, а также опытные станции горных районов способствовали акклиматизации культурных растений и развитию земледелия в высокогорных районах. Ведутся работы по акклиматизации растений в пустынях. Акклиматизируются и вводятся в культуру новые лекарственные и ароматические растения. Акклиматизация древесных и кустарниковых пород обогатила ассортимент декоративных растений. При помощи акклиматизации в РФ проводится важная работа по преобразованию растительных зон.
Что касается термина «натурализация», введённого А. Декандолем (1855), то разные авторы вкладывают в него различные понятия. Сам Декандоль понимал под натурализацией высшую степень приспособленности интродуцируемого вида, способного в новом районе не только проходить полный жизненный цикл без помощи человека, но и дичать, то есть входить в состав местной флоры и выдерживать конкуренцию с местными видами. Такого же мнения придерживаются и другие авторы (Малеев, 1933; Базилевская, 1964; Харкевич, 1966 и др.).
Интересны на этот счёт также высказывания современных учёных. О приспособлении древесных растений к определённым условиям выращивания сеянцев из семян писал А.Л. Лыпа (1978, с.20):«Растение, пройдя цикл развития от семени к семени в новых, необычных для него условиях, приспосабливается и в ряде поколений приобретает новые черты, которых оно не имело. Изменения, претерпеваемые растением на ранних этапах развития в процессе приспособления к новым условиям, отразятся в ряде поколений и на их наследственной структуре».
Выращивание сеянцев из семян, по данным Н.А. Бородиной (1982), способствует выявлению приспособительных возможностей и у травянистых растений. От многолетних поликарпических растений, дающих семена практически ежегодно, можно получить количественно очень большую репродукцию, в которой реализуются очень многие, если не все, из возможных генетических комбинаций. Получая семена в годы с различными метеорологическими условиями, интродуктор имеет возможность получить растения с разной степенью проявления тех признаков, которые формируются в тесной зависимости от внешних условий. Наконец, многолетние растения дают возможность изучать, как реализуются в онтогенезе заложенные в их генотипе приспособительные возможности.
Известно, что климатические условия в ряде больших и малых районов Земли до известной степени повторяются независимо от разделяющего их расстояния. Это, а также успешное переселение растений из одной области в другую с аналогичным климатом послужил основой для создания теории климатических аналогов как научно-методического руководства для практики интродукции растений.
Впервые такая теория была предложена Майром (Н. Mayer), хотя её методологическое содержание вытекало из обобщений Гризебаха, который доказывал, что сходные климаты творят сходные виды (Шлыков, 1963). Майр устанавливает на поверхности Земли климатически более или менее сходные зоны, специфический характер которых, по его мнению, выражается типом древесной лесной растительности. В соответствии с этим он выделяет зоны пальм, лавра благородного, каштана, бука, пихты и полярную зону. В пределах этих зон, как полагал Майр, переселения растений возможны без особых затруднений, в порядке простой натурализации, которую он отождествлял с простым переносом растений, без какой-либо перестройки их природы.
Опыт интродукции доказывает, что общие соображения Майра по этому поводу отражают действительность более или менее правдоподобно, но его конкретные предложения о фитоклиматическом районировании Земли оказались неудачными. Растения, например, из зоны каштана, как правило, без особых затруднений интродуцировались в зоне бука, и, наоборот, растения зоны бука хорошо себя чувствовали в зоне каштана. Климатические явления внутри каждой из предложенных Майром зон изменяются в столь значительной степени, что все его схемы фитоклиматических аналогов оказались далёкими от реальной действительности. Например, в зону лавра у него входят Япония, Гималаи, восточные и западные штаты США, а также штаты центра США и Южная Европа. Метод климатических аналогов Майра, несмотря на высказывавшиеся рядом авторов замечания (Малеев, 1933; Некрасов, 1980), не утратил своего значения и сегодня (Коропачинский, Встовская, 1983).
А. Павари (A. Pavari) развил идею Майра применительно к схемам фитоклиматического районирования Коппена. Он несколько видоизменил зоны Майра и выделил в них подзоны по признаку средних температур: годовой, самого холодного месяца и среднего минимума. Павари понимал, что помимо температуры, не меньшее значение в распределении растений имеют осадки, поэтому в пределах каждой из приведённых подзон ему пришлось выделить районы, характеризующиеся различными типами выпадения (во времени) осадков: в летнюю половину года; в зимнюю половину года; равномерно в течение года. Таким образом, в одной только зоне оказалось 9 типов аналогичного климата.
Схемы Павари с их дробностью учёта фитоклиматических формаций более точно отражают действительность. Но для целей интродукции, как пишет Г.Н. Шлыков (1963, с.27):«Важен не фитоклимат вообще, а агрономическая типизация климата, в которой нашли бы отражение продолжительность безморозного периода, сила, характер и повторяемость заморозков и морозов, абсолютные минимумы и общий режим температуры, количество осадков и их распределение в течение вегетационного периода и т.д. Всем этим требованиям схемы Майра-Павари явно не соответствуют».
Большим научным вкладом в разработку агроклиматической систематизации территорий явились работы Т.Г. Селянинова (1928,1966). В основу агроклиматических аналогов Селянинов кладёт изотермы января, средние из абсолютных годовых минимумов, суммы тепла за вегетационный период выше 10°С и гидротермический коэффициент. Долгое время основным в подборе исходного материала был метод климатических аналогов.
Серьёзной критике теорию климатических аналогов подверг ещё В.П. Малеев (1933). Он обратил внимание на то, что в областях аналогичного климата произрастают растения, неодинаково приспособленные к местному климату и почве. Одни из них чувствуют себя прекрасно, другие находятся на пути к вымиранию, а при переселении в другие зоны эти различные растения ведут себя так, как будто они происходят из разных зон. С Малеевым согласен и Т.Н. Шлыков (1963), который, в свою очередь, приводит по этому поводу несколько примеров. Так, на Черноморском побережье Кавказа возделываются такие субтропические растения из зоны лавра (Майра-Павари), как лавр благородный, маслина, лимон, апельсин, мандарин, хотя естественная флора этого района гораздо более соответствует зонам каштана и бука.
Если В.П. Малеев видел в теории климатических аналогов её основной недостаток в чрезмерной широте обобщений, то Г.Н. Шлыков, напротив, считает слабым местом этой теории её односторонность. Он отмечает, что эта теория построена, несмотря на все оговорки, не на дедукции, а на индукции, на простом силлогизме: в районе А произрастает растение Б; район А сходен по климату с районом В; ввиду этого растение Б может расти в районе В. В связи с этим Шлыков утверждал, что теория климатических аналогов «истинных соотношений природы растений и климата не отражает и не учитывает, видеть горизонты интродукции она чаще мешает, чем помогает» (Шлыков, 1963, с.28). Однако опыт интродукции показал, что потенциальные экологические и географические возможности растений шире, чем это реализуется в границах современных ареалов, а внешнее сходство климатов нельзя переоценивать.
Немаловажное значение для интродукции имеет характер ареала. В.П. Малеев (1933) различает по типу границ следующие ареалы растений: импедитные, климатические, стационные и ривалитатные. Видов с небольшими ареалами, границы которых имеют непереходимый, импедитный характер, особенно много в горах, отдельные вершины которых в биологическом отношении в связи с их изолированностью можно уподобить островам. Горные хребты и растительные пояса с иными типами растительности являются непреодолимыми препятствиями для расселения многих видов. Климатические границы определяются в первую очередь низкими зимними температурами и недостаточным увлажнением. Стационные границы ареалов определяются главным образом почвенными условиями, в некоторых случаях рельефом. Что касается видов, границы ареалов которых имеют ривалитатный характер, то есть обусловлены неблагоприятными фитоценотическими условиями, то о них ещё Ч. Дарвин писал: «...в своём естественном состоянии виды сдерживаются в пределах их расселения настолько же, если не более, состязанием с другими организмами, как и приспособление к известным климатическим условиям» (Дарвин,1951, С.239).
При перенесении в культуру виды, относящиеся к различным группам, будут вести себя неодинаково. На успешную интродукцию, по крайней мере, при не очень большом удалении от природного ареала, можно рассчитывать в первую очередь в отношении видов, границы ареалов которых имеют импедитный или ривалитатный характер. Стационные границы в культуре могут быть расширены путём применения соответствующей агротехники. Что касается видов, границы ареалов которых определяются климатическими факторами, то здесь требуется уже преобразование природы растения, то есть акклиматизация.
Гуд (Good) развил теорию выносливости, или толерантности растений (Базилевская, 1964). Теория Гуда представляет большой интерес для интродуктора, так как она даёт некоторые предпосылки и для искусственного переноса видов в новые ареалы. В ней заключается мысль, что виды могут занимать только те страны, где внешние условия не находятся в противоречии с их требованиями, или, по выражению Гуда, «с пределами их выносливости». Весь ареал, который может занимать вид по своей природе, Гуд называет потенциальным.
Н.А. Базилевская (1964) «потенциальный ареал вида» Гуда трактует не как приспособленность вида, а в смысле возможностей его перестройки и активного приспособления. Однако с подобной трактовкой термина Гуда не соглашается С.С. Харкевич (1966), утверждая, что существенные изменения растений в новых условиях происходят очень редко. Чаще всего наблюдается увеличение размеров и массы вегетативных (надземных и подземных) органов, а также некоторые изменения генеративных органов. Это является, по-видимому, в первую очередь результатом более благоприятных условий питания и отсутствия межвидовой борьбы в культуре.
2. Методы интродукции растений
Отечественные учёные предложили целый ряд новых методов выбора интродуцентов. В.П. Малеев (1929) разработал метод флорогенетического анализа для целей выбора интродукционного материала: изучение истории флор и видов их слагающих.
В интродукционной работе, особенно в её прогнозе, важное значение имеет изучение жизненных форм и их эволюционных преобразований. И.Г. Серебряков (1955) отмечает, что главным содержанием процесса эволюции жизненных форм является сокращение длительности жизненного цикла скелетных надземных осей. Согласно В.Г. Хржановскому (1964), направление эволюции шло по линии интенсификации хода вегетации и убыстрения цикла развития. Он указывает на целесообразность использования в интродукционной и селекционной работе этих спонтанных процессов и тенденций к превращению жизненных форм. Ю.С. Корзинников (1995), изучая приспособление растений тропического происхождения (цитрусовые, орех и др.) к условиям современных субтропиков, обосновал следующий вывод: приспособление растений к короткому вегетационному периоду происходит путём замедления развития с появлением фазы покоя внутрипочечных побеговых структур.
Ф.Н. Русанов (1950) разработал метод филогенетических или родовых комплексов и метод геоботанических эдификаторов. Первый заключается в мобилизации исходного интродукционного материала по возможности всех или большинства полезных видов какого-либо рода. Теоретическим обоснованием этого метода является следующее: когда привлекаются для испытания в данных конкретных условиях по возможности все виды интересующего рода, то здесь сосредотачиваются представители этого рода, происходящие из разных условий и имеющие разные требования и филогенетические отношения, а также свою историю развития в разных климатических условиях. Изучается реакция видов на новые равные для всех условия. Реагирующие положительно отбираются для дальнейшей работы. По мнению Русанова, 1967, акклиматизация растений в природе включает сложный комплекс явлений, происходящий в растениях под воздействием природных факторов и изменяющий ход формообразовательных процессов. Он связан с геологическими изменениями земной коры, климатическими и прочими сдвигами (Русанов, 1967).
Второй метод основывается на том, что виды-эдификаторы наиболее способны использовать разнообразные условия и поэтому скорее, чем узкоспециализированные виды, могут расти в новых для них условиях. Под эдификаторами понимаются растения, господствующие в массе растительных группировок, распространенных на сотни и тысячи километров по широте и с большим протяжением по меридиану.
М.В. Культиасов (1953) предложил новый метод эколого-исторического анализа флор, опирающийся на то положение, что в растительном организме приспособление разных органов может идти различными путями. Приспособление растения может затрагивать одни органы и не касаться в то же время других. В основу интродукции, по мнению Культиасова, следует положить учение о жизненных формах, позволяющее решить вопрос о приспособлении растений с экологической точки зрения. Культиасов считает, что жизненная форма -это исторически сложившаяся структура растения, приспособленная к данным условиям, способная, поэтому размножаться и существовать в данных условиях. Таким образом, жизненная форма —приспособление направленного характера. Поэтому при выборе материала при интродукции необходимо подбирать такие жизненные формы, которые наиболее отвечают условиям нового ареала. Автор также отмечает, что познание истории формирования конкретных флор на фоне эволюции климата и рельефа страны в прошлом даёт основание для понимания истинной экологической природы слагающих эту флору видов, особенности эволюции их адаптивных признаков и, в конечном счёте, позволяет прогнозировать поведение растений в культуре.
Отталкиваясь от теоретических аспектов эколого-исторического анализа, К.А. Соболевской (1971,1991) был разработан флорогенетический метод.
Указанный метод позволяет разложить исследуемую флору на спектры слагающих её генетических элементов, изучить на различных уровнях, начиная от ценотических и кончая генезисом отдельных видов, и в конечном итоге раскрыть потенциальные возможности данной флоры в целом.
С.Я. Соколов (1957) все методы интродукции подразделяет на методы, не связанные с существенным изменением наследственных свойств и методы, связанные с изменением наследственных свойств.
Непосредственная интродукция, без существенного изменения наследственности, осуществляется путём переноса растения из открытого грунта одной страны в открытый грунт другой с последующим отбором устойчивых индивидуумов (простой перенос по В.И. Мичурину (1948)), путём изменения ритма развития растения (прививка на устойчивые подвои, чеканка, полив водой, специальные удобрения) и путём изменения условий существования соответственно природе растений (стелющаяся форма у древесных, орошение, яровизация, фотопериодизм, укрытие в зимний, весенний или летний период; обогрев плантаций и культура в закрытом грунте).
К указанным С.Я. Соколовым методам, связанным с изменением условий существования, Н.А. Базилевская (1964) относит также некоторые агротехнические приёмы: изменение состава почвы, получение порослевой культуры, черенкование для получения однолетней культуры, траншейная культура и т.д.
К методам интродукции, вызывающим изменение растения, но, согласно С.Я. Соколову, существенно не затрагивающим его наследственную природу, Н.А. Базилевская (1964) относит воздействие стимуляторами роста (для лучшего укоренения, ускорения развития, предотвращение опадения завязи) и разными препаратами, задерживающих развитие завязей (во избежание пагубного действия поздних весенних заморозков).
Непосредственная интродукция, сопровождаемая существенным изменением наследственности, осуществляется путём ступенчатой акклиматизации, изменение наследственности по стадиям яровизации и световой, а также путём вегетативной и, особенно половой, гибридизации, в первую очередь, отдалённой, с последующей направленной культурой гибридов.
3. Оценка результатов интродукции растений
Обобщение результатов интродукционной работы -необходимый этап в практической деятельности каждого исследователя. При подведении итогов интродукции определяется степень приспособленности растений к новым природно-климатическим условиям, выявляется, насколько они сохраняют полезные для хозяйственного использования свойства и признаки.
Для оценки адаптации и возможности выращивания растений в культуре многими авторами предложены ряд шкал (Благовещенский, 1952; Пироженко, 1971; Лапин, Сиднева, 1973; Головкин, 1977; Былов, 1978; Трулевич, 1979; Некрасов, 1980; Сикура, 1982; Шулькина, 1987 и др.).
Среди первых отечественных учёных, предложивших одну из таких шкал, был В.П. Малеев (1933). Главным преимуществом её является то, что она построена с учётом особенностей роста (состояния и изменения вегетативных органов) в зависимости от района выращивания и условий среды. Недостатком этой шкалы, отмеченным и самим автором, является отсутствие полноценного материала с родины растения для сравнения, а также с затруднения с определением жизненности растений, особенно древесных и кустарниковых в молодом возрасте, до наступления генеративной фазы.
Е.В. Вульф (1933) предложил схему оценки интродукции растений, в которой также учтён такой важный показатель, как плодоношение. Вульф установил 4 ступени: I - растения проходят полный цикл развития, образуют жизнеспособные семена и дичают, расселяясь за пределы обрабатываемого участка; II - растения проходят полный цикл развития, образуют жизнеспособные семена и дают самосев на обрабатываемых участках; III -растения проходят полный цикл развития, образуют жизнеспособные семена, но не дают самосева; IV -растения образуют вегетативные органы, но не дают всхожих семян (не цветут или не образуют плодов или не дают всхожих семян).
НА. Базилевская (1950), Н.А. Аврорин (1956), П.И. Лапин (1974) и другие исследователи большое значение при оценке успешности интродукции придают изменению ритма развития растений. Аврорин отметил, что ритм развитая переселённых растений отличается от такового местных видов. Одни виды в новых условиях с каждым годом зацветают всё позднее, другие -в более ранние сроки, причём приобретённый ритм развития закрепляется в последующих поколениях.
П.И. Петухова (1961), Р.Х. Исакова (1966) оценивают успех интродукции по зимостойкости и степени плодоношения растений. С.Я. Соколов (1957) повреждение надземных органов растений неблагоприятными факторами рассматривает по пяти показателям, подземных -по двум. При этом суждение о зимостойкости вида в данных условиях должно быть основано на многолетних наблюдениях за состоянием возможно большего количества особей.
В основу характеристики успешной интродукции древесных растений А.Л. Коркешко (1958) положил показатели роста деревьев по сравнению с их ростом в пределах естественного ареала. При этом им учитывались характер плодоношения и обсеменения растений, а также их морозоустойчивость.
B.H. Головкин (1977) предлагает двенадцатибалльную градацию приживаемости многолетних растений, основанную на показателях цветения и плодоношения. Однако, в этой системе не нашло отражение качество плодоношения, то есть способность растений давать устойчивое семенное потомство.
Н.А. Базилевская (1964) оценивает состояние интродуцентов по десятиступенчатой шкале, в которой первые три ступени совпадают со шкалой Е.В. Вульфа, а остальные имеют следующие формулировки: IV -растения хорошо зимуют, цветут, но не дают всхожих семян или не плодоносят и размножаются только вегетативно; V-растения хорошо переносят зиму, но не цветут; VI -растения летом хорошо цветут, дают всхожие семена, но зимой подмерзают; VII -растения летом растут и развиваются как в предыдущей группе, но зимой вымерзают; VII -растения однолетние для образования семян требуют выращивания рассады в парниках; IX -растения однолетние, но не дают семян даже при рассадном выращивании; X -растения в открытом грунте не удаются.
Интродукционная работа может быть в целом разбита на 2 последовательных этапа: подбор исходного материала и освоение этого материала, то есть собственно интродукция растений в новые природно-климатические условия (Кормилицын, 1959). Позднее широкое распространение получили: -дифференциальный ботанико-географический метод (Вавилов, 1935), заключающийся в сборе обширных коллекций мирового разнообразия различных групп растений, с последующим отбором в конкретных экологических условиях видов, сортов, форм для введения в культуру или использования в селекции; -метод интродукции растений родовыми комплексами и интродукции растительных эдификаторов (Русанов, 1950), близкий к ботанико-географическому методу; -эколого-исторический метод (Культиасов, 1953), подразумевающий рассмотрение экологических особенностей видов в современных условиях и в историческом прошлом; -флорогенетический метод (Кормилицын 1959; Соболевская, 1963), основанный на признании того, что флористический состав, история его формирования и экологические типы в ландшафте района интродукции отражают комплекс экологических условий местообитания растений и потенциальные возможности для обогащения местной флоры;-эколого-географический метод (Аврорин, 1947), состоящий в изучении коллекций растений, представленных большим числом образцов различного географического происхождения, и выявлении на этой основе эколого-географических закономерностей их распределения; -метод интродукции древесных растений восстановлением доледниковых ареалов (Съюорд, 1936, цит.по Гордиенко, Гордиенко, 1986) исходит из восстановления на площади планируемой реинтродукции климатических условий плиоцена и «филогенетической косности» реинтродуцируемых видов. Ряд авторов, указывая на существенные различия растений в разных частях обширных ареалов, подчеркивает важность учета географического происхождения растений (семян), используемых для интродукции (Гурский, 1957; Кормилицын, 1957; Интродуцированные..., 1961; Лапин, 1967), то есть внутривидовой изменчивости (Мамаев, 1973; Путенихин, 1993). Был сформирован обширный арсенал методов изучения реакции растений при интродукции, включающий как полевые (натурные) обследования, так и лабораторное изучение с привлечением разнообразных инструментальных методов. Среди показателей адаптации растений широко рассматриваются эколого-физиологические параметры устойчивости по отношению к стрессам (засухе, высоким и низким температурам), общие структурно-функциональные показатели (анатомо-морфологические, физиологические, биохимические) (Лапин, 1972; Некрасов, 1980). В интродукционном испытании рассматривается характер сезонно-ритмических изменений в развитии вегетативных и генеративных органов растений, совпадение фенофаз интро-дуцентов с сезонными изменениями погодных условий района интродукции (Лапин, 1967; Лучник, 1982; Смирнов, 1985).
Появление новых методов сохранения видов укрепило позиции ботанических садов в области охраны растений, повысило значимость научных исследований и практических работ, таких как реинтродукция, охрана и рациональное использование природных популяций, восстановление естественных сред обитания (Андреев, Горбунов, 2000; Тихонова, Беловодова, 2002). В то же время, проводя исследования в области интродукции растений, нельзя выпускать из поля зрения и вопрос о том, насколько успешно интродуценты формируют плоды, семена, дают самосев, либо размножаются вегетативно в новых для себя условиях, то есть каковы их перспективы «бегства из культуры» и шансы стать источником биологического загрязнения (Колонии и др., 1992).
Таким образом, основной целью оценки итогов интродукции является выделение видового состава растений, устойчивых в новых условиях выращивания, определение их репродуктивной способности, биологической и хозяйственной ценности. Ведущими свойствами растений, которые способствуют адаптации их к новым условиям обитания, является: лабильность, способность к быстрому размножению, физиологическая устойчивость к неблагоприятным факторам, отсутствие высокой специализации и повышенных экологических требований.
Контрольные вопросы:
1. Дать определение понятиям «реинтродукция», «сохранение ex-situ», «in –situ»?
. Кто является основоположником интродукции растений?
. Что такое акклиматизация, натурализация?
. Дать характеристику истинной и ступенчатой акклиматизации?
. К чему приводит акклиматизация?
. Приведите примеры акклиматизации растений?
. В чем суть теорий Майра, Павари, Т.Г. Селянинова, В.П. Малеева?
. Дайте краткую характеристику теории выносливости Гуда.
. Перечислите основные методы, используемые в интродукции растений?
. Как проводится оценка результатов интродукции растений?
Тема 3. Развитие интродукции в различных странах
Вопросы темы:
1. Этапы развития интродукции в ботанических садах Европы.
2. Интродукция растений в ботанических садах Северной Америки.
3. Интродукция растений в ботанических садах нашей страны
Начало работ по интродукции растений человеком, по всей вероятности, совпадает с возрастом земледельческой культуры (Гурский, 1957). Среди древесных растений первыми объектами интродукции стали важные в практическом отношении плодовые. Так в Средиземноморье в результате походов Александра Македонского появились персик, абрикос, при императоре Юстиниане -шелковица, позднее -цитрусовые растения. Для наиболее древних интродуцентов, которые способны дичать в новых районах разведения, бывает весьма сложно отличить родину от вторичного, культурного ареала (маслина, орех грецкий, кипарис пирамидальный и др.). Однако если первоначально работы по интродукции растений носили стихийный характер и в первую очередь затрагивали пищевые и декоративные растения, то, начиная с XVIII века, были начаты систематические работы по интродукции древесных растений североамериканского происхождения в Европу.
Работы французских ботаников и интродукторов растений Робена, отца и сына Мишо, создание Дюгамелем де Монсо первого арборетума во Франции (Гурский, 1957; Базилевская, 1964). На основе анализа интродукционных опытов были выдвинуты первые теоретические обоснования этого вида деятельности. Одной из первых работ в этом направлении является труд немецкого лесовода Майра (Маer), в котором подчеркивается возможность перенесения растений только в новые условия, тождественные тем, в которых оно произрастало у себя на родине. Среди отечественных авторов сходные взгляды высказывали, фактически предвосхитив Майра, А.Н.Бекетов и Э.Л.Регель (Базилевская, 1964).
1. Этапы развития интродукции в ботанических садах Европы
Периодизация интродукции растений в Европу весьма сложна, прежде всего, потому, что трудно достаточно четко ограничить во времени периоды поступления в многочисленные ботанические сады растений определенных географических областей. Не менее трудно проследить пути поступления растений, что объясняется в первую очередь недостаточностью сведений такого характера.
Первую попытку исторического обзора интродукционных работ в Европе сделал Г. Краус (Kraus, 1894), который выделил 6 основных периодов:
1.Европейский (период интродукции растений флоры Европы), продолжавшийся до 1560 г.
2.Ближневосточный (1560 –гг.)
3.Канадско-виргинский период травянистых многолетников (1620 –гг.).
4.Капский (1687 –гг.).
5.Период североамериканских деревьев и кустарников (1687 –гг.)
6.Австралийский (1772 –гг.).
Эта периодизация, основанная, прежде всего, на анализе семенных каталогов и общих каталогов растений ботанических садов, в целом точно отражает основные направления в пополнении коллекций. Однако вызывает сомнение подобная точность датировки границ периодов, поскольку, далеко не всегда граничные даты соответствуют срокам поступления в Европу первых, а тем более последних растений из соответствующих географических областей.
Продолжая таблицу Крауса, Стирн (Stearn, 1965) добавляет к ней еще 3 периода.
1.Период тропических оранжерейных и зимостойких японских и североамериканских растений (1820 –гг.).
.Западно-китайский (1900 –гг.).
.Период гибридов (с 1930 г. по настоящее время).
Граница периодов, предложенная Стирном, также весьма относительна. Из этой периодизации совершенно выпал большой период интродукции растений из Центральной и Южной Америки, начавшийся во второй половине XVIII века, а седьмой период совмещает в себе, по меньшей мере,3 самостоятельных периода, каждый из которых имеет особое значение для интродукции растений в Европу.
2. Интродукция растений в ботанических садах Северной Америки 4 периода
1. Ранний период стихийной интродукции (с начала колонизации Северо-Американского континента до конца XVIII века).
. Период усиления обмена растений между Старым и Новым Светом (с конца XVIII века до середины XIX века).
. Период возникновения централизации интродукционных работ и развития крупных ботанических садов (с середины XIX века до середины XX века).
. Период окончания централизации интродукционных работ и расширения сети интродукционных пунктов (с середины XX века и по настоящее время).
3. Интродукция растений в ботанических садах нашей страны
1. Ранний период.
. Период аптекарских огородов.
. Период создания частных ботанических садов.
4.Начало планомерной интродукции растений в государственных ботанических садах.
. Период создания университетских ботанических садов.
. Организация и деятельность ботанических садов.
. Расширение сети ботанических садов в советский период.
8. Интродукция растений на Украине.
1. Ранний период
В Допетровской Руси мы находим некое подобие западноевропейских монастырских садов. Так, в середине XIV века в Москве на южном склоне Кремлевского холма существовал «садец» митрополита московского Алексея. На одном из ранних планов Москвы –Годуновском чертеже изображен Государев Кремлевский сад в Кремле (Данилов, Борткевич, 1925).
В дальнейшем упоминания о кремлевских садах (Верхнем и Нижнем)–небольших питомниках не только лекарственных, но и пищевых растений –мы находим в различных документах вплоть до начала XIX века.
В XVI веке при Томском университете (вблизи Ярославля) игумен Феодосий посадил большую (около 1 десятины) рощу сибирского кедра, которая сохранилась до конца 19 века. По –видимому, это был первый в России и один из первых в Европе опытов массовой культуры других экзотов.
Вторая половина XVII века ознаменовалась серьезными попытками придать старинному русскому садоводству новое направление. Показательным примером этому является опыт, полученный при организации сада царя Алексея Михайловича в селе Измайлово под Москвой. Он начал создаваться в 1666 г. по плану, который предусматривал разведение там лекарственных, пищевых, технических, декоративных растений. Кроме того, при усадьбе царя был разбит небольшой декоративный сад с участками: Виноградный сад, Грушевый сад, Сливной, 2 Вишневых сада, овощной с регулярной планировкой и с фонтаном, поскольку впоследствии при устройстве Петергофского парка, Петр I часть труб вывез из Измайлова.
2. Период аптекарских огородов
I половина XVIII века знаменуется возникновением большого числа специализированных садов лекарственных растений –«аптекарских огородов».
Первым аптекарским огородом, созданным в России, был Московский аптекарский огород. Заложенный в 1706 году по указу Петра I при Московском госпитале и медико-хирургической школе, он первоначально выполнял при них роль учебно-вспомогательного учреждения, которое снабжалось семенами и живыми растениями из –под Москвы, но некоторые из этих видов «пересаживались из провинции», то есть из более дальних районов. Задачи его были более полно определены в 1735 году при назначении директором Т. Гербера, доктора медицины из Лейпцига: «для умножения аптекарских плантов и собирания особливых трав, для нужнейших натуралиев в медицине, также для обучения молодых лекарей и аптекарей в ботанике».
К концу XVIII века аптекарский огород постепенно превращается в ботанический сад. Заложены дендрарий и оранжерейное хозяйство, в котором выращиваются теплолюбивые растения, полученные из ботанического сада П.А. Демидова.
Аптекарский огород в Петербурге был основан в 1714 году и на первом этапе своего существования полностью соответствовал своему названию. В 30 –х гг. XVIII века в нем выращивалось до 300 видов лекарственных растений, которыми снабжались государственные аптеки. Закладке аптекарского огорода сопутствовало создание там Петром I в 1718 году с помощью специально выписанного садовника Г. Фохта Летнего сада с царской резиденцией. Летний сад стал для Петра I не только чисто декоративной деталью строящейся столицы России, но и одним из интродукционных пунктов, где в декоративных посадках и оранжереях проходили проверку многие инорайонные растения (тропические молочаи, апельсиновые лимоны, тюльпанное дерево, цвели пальмы, алоэ, опунции, кофейное дерево, ливанские кедры). По приказу Петра I в Летний сад были привезены грабы из Киева, яблони из Швеции, барбарис и розы из Данцига, сибирские кедры из Соликамска, липы из Карвы, пионы и белые лилии из Голландии. Дорожки в парке были обсажены сибирским гороховником Caragana arborescens, таволгой Spiraea и зеленицей Taxus baccata.
В 40 –х гг. XVIII в. аптекарский огород был заложен в Астрахани. Им заведовал Мадебург. Известно, что в Астраханском аптекарском огороде росли айва, акации, абрикосы, шелковица. Во второй половине XVIII в. в Астраханском аптекарском огороде разводили мяту, ромашку, розмарин, шалфей, «медоносные травы из Персии и других стран».
Аптекарский огород в Лубнах (бывшей Полтавской губернии) был основан по указу Петра I в 1721 г. одновременно с «Полевой аптекой для Малороссии». Огород занимал большую площадь (около 20 га) и просуществовал почти полтора века (до 1862 г.). По его образцу в 1805 г. в Полтаве была учреждена аптека и три сада: один плодовый и два ботанических (аптекарских). Ассортимент разводимых в них растений был весьма разнообразен. Здесь сеялись аптечная ромашка, майоран, шалфей, мята перечная и кудрявая, горчица белая и черная, чабрец, иссоп, волошский корень, лаванда, земляной миндаль Cyperus esculentus, цитронная мелисса, мыльнянка, божье дерево Artemisia abrotanum.
Имеются сведения о том, что аптекарский огород был заложен также в Тобольске в 1763 г. (Культиасов, 1950).
По указу Петра I в ряде городов России были посажены так называемые «коронные сады». Два из них существовали в Воронежской губернии, один в Павловске под Петербургом, один в Астрахани одновременно с аптекарским огородом.
3. Период создания частных ботанических садов
Крупным событием в истории интродукции в России во второй половине XVIII века явился частный ботанический сад крупного промышленника и мецената П.А. Демидова, основанный в 1756 г. в Нескучном саду на окраине тогдашней Москвы. Коллекции этого сада к 1786 г. насчитывают уже 4363 вида. Среди них было много сибирских, американских, индийских растений открытого и закрытого грунта. Интересен был так называемый «карликовый сад», как некая аналогия японским «бонзай», где росли искусственно созданные карликовые формы курильского чая, сантолины, розы, смородины, ракитников, карликовая березка (Липшиц, 1947). После смерти Демидова в 1788 г. сад постепенно пришел в упадок. Часть коллекций его попала через Ф. Х. Стефана в Московский аптекарский огород. Менее известен ботанический сад Демидовых на Урале близ Соликамска. Здесь Г. Стеллером была заложена большая коллекция сибирских растений.
Преемником демидовского сада стал ботанический сад в Горенках под Москвой. Он основан в 1798 г. любителем растений и меценатом графом А.К. Разумовским. Это громадный, даже по нынешним масштабам, ад площадью около 730 га стоил владельцу более миллиона рублей. Однако ценность его не определялась только размерами. Помимо больших оранжерей, систематического участка растений открытого грунта, распланированного по системе Жюссье, и парка, в саду были собраны уникальная библиотека ботанической литературы, гербарий, семенотека. В каталогах Горенковского сада 1812 г. перечислено 7000 видов интродуцированных растений. В числе их богатая коллекция сибирских растений, многие из которых были в то время неизвестны в Европе. Говоря об организации Горенковского сада, следует, прежде всего, выделить научное руководство садом, которое позволило с самого начала строить работе его как работу настоящего научного учреждения в противовес другим многим многочисленным частным ботаническим садам России первой половины XIX века.
Наибольшего подъема научные исследования в саду достигли при директорстве энергичного и эрудированного ботаника Ф.Б. Фишера. В этот период (с 1812 г. по 1822 г.) по поручению сада многие исследователи посещают различные районы России: Г. Гейльм собирает растения на Урале и в Сибири, Ф. Лондес –в Московской губернии, И. Герман и и Геннинг –на Дону, Таушер и Ф.Фишер –на юге Европейской части России, И. Редовский –в Сибири. После смерти А.К. Разумовского в 1822 г. сад начал приходить в упадок.
Другие ботанические сады в России в конце XVIII –первой половине XIX в. были менее известны и мели меньшее значение, нежели Горенковский сад. Прежде всего, это объясняется тем, что эти сады служили преимущественно развлекательным целям, являясь престижным придатком к другого рода недвижимой собственности их владельцев. Коллекции их легко создавались и легко исчезали, не оставляя никакого следа в интродукции растений.
Сад князя П.П. Трубецкого, основанный в середине прошлого века под Москвой в с. Никольском, славился большой коллекцией пальм, которая насчитывала 282 вида, принадлежащих к 63 родам. Главный садовник сада в Никольском К. Энке занимался опытами по увеличению зимостойкости деревьев, выращивавшихся в открытом грунте. Им было установлено, что прививка интродуцированных растений на местные виды повышает их зимостойкость. Непривитые сеянцы интродуцированных ясеней, дубов, кленов, даже хорошо укоренившиеся, вымерзали, в то время как те же виды в привитом состоянии переносили достаточно сильные морозы.
Особо следует отметить сад, который организовала под Москвой в с. Ольгине бывшего Можайского уезда известный ботаник О.А. Федченко. Здесь она культивировала многие растения природной форы Средней и Центральной Азии, в том числе ряд эремусов, привезенных ею из среднеазиатских экспедиций.
4. Начало планомерной интродукции растений в государственных
ботанических садах
Одновременно с Демидовским и Горенковским ботаническими садами в России существовал государственный сад, в какой –то степени повторивший их судьбу. Это был ботанический сад Академии наук, заложенный И. Амманом в 1735 г. на Васильевском острове в Петербурге. Сад имел очень маленькую площадь и испытывал постоянную нехватку средств на содержание коллекций. Тем не менее, коллекции постепенно росли, туда поступали, например, семена из сибирских академических экспедиций первой половины XVIII в. И. Гмелина, Д. Мессершмидта и др. Семена китайских растений присылал в ботанический сад А. Гобиль –священник, живший в Пекине в 1723 –гг. и являвшийся членом Петербургской Академии наук. В частности, из его семян были выращены и описаны С.П. Крашенинниковым растения Polygonum tinctorium -китайского индиго.
Крашенинниковым были описаны также некоторые растения, выращенные в ботаническом саду Академии наук из семян, присланных другими коллекторами: Thalictrum petaloideum (видимо, одно из первых введенных в культуру камчатских растений, которое было получено в 1743 г. от Стеллера), Alyssum hyperboreum (из семян Стеллера, собранных в Северной Америке). В 1744 г. по каталогу сада, в нем выращивалось 3 американских вида Eupatorium, 5 видов Aloe, 8 видов Solanum. Академический сад стремился наладить контакты с другими садами России, помогая им в создании собственных коллекций. Ботанические сады Дерптского и Харьковского университетов в первые годы своего существования получили от него много коллекционного семенного материала (Бобров, 1957).
К 1811 г. коллекции сада насчитывали 3236 видов (Липшиц, 1947). Однако в связи с недостатком денежных средств в 1812 г. сад был закрыт, часть его коллекций передана Петербургскому аптекарскому огороду.
В 1783 г. под Петербургом в Листвянке была заложена «лесным знателем» Фокелем на 100 десятинах лиственничная роща, получившая название Линдуловской. Эта роща, являющаяся самым ранним в Европе опытом массового внедрения экзотов в лесные культуры, существует в хорошем состоянии и в настоящее время.
Вольное экономическое общество, развернувшее свою работу во второй половине XVIII –XIX в., выписывало в XVIII в. через Англию некоторые американские растения, в основном деревья, которые затее рассылались для размножения частным лицам в Сарепте, Киеве и других городах страны. Таким образом, были получены, например, Sorbus аmericana, Junglans nigra, Prunus аmericana, Padus virginiana.
5. Период создания университетских ботанических садов
Первая четверть XIX в. знаменательна изменением функций ботанических садов России. Усилению учебной функции способствовало возникновение при университетах собственных ботанических садов. Сады были при Дерптском (Юрьевском, позднее Тартуском) университете (1803), Харьковском (1804), Казанском (1806), Вильненском (1803), а также при Кременецком лицее (1806).
Деятельность Дерптского (Юрьевского) ботанического сада была неразрывно связана на первых этапах с известным флористом, директором сада в 1811 – 1836 гг. К.Ф. Ледебуром. Автор первой русской флоры «Flora Rossica» (1842 –) и флоры Алтая «Flora Altaica» (1829 –), Ледебур только из одного своего алтайского путешествия привез в сад около 8 тыс. образцов семян, представлявших 1341 вид. Это была, по-видимому, первая массовая интродукция сибирских видов в ботанические сады нашей страны, которая на долгие годы сделала эти учреждения центром сосредоточения представителей сибирской и, в частности, алтайской флоры. В семенных каталогах Дерптского сада уже в 20 –е годы XIX в. были описаны такие хорошо сейчас виды, как Lonicera palasii, Anemone reflexa, Adonis sibirica.Отсюда вошли в широкую культуру в городах и парках Эстонии сибирские и дальневосточные Larix sibirica, L. dahurica, Abies sibirica, Sibiraea laevigata, Acer mandschuricum, Phellodendron amurense, а из травянистых растений Bergenia crassifolia, Adonis vernalis, A. wolgensis, Trollius asiatiticus, T.altaicus, T. chinensis, Polygonum sachalinense и др. (Вага, 1951).
Ботанический сад Харьковского университета основан братом ректора этого университета И.Н. Каразиным. Известно, что И.Н. Каразин в 1808 –гг., «в бытность свою в чужих краях, запасся семенами и щепами иностранных дерев, находящихся тогда во Франции и Германии». Многие из привезенных им семян не взошли или погибли «от суровости климата». Среди интродуцентов числилась Robinia, которая “хорошо растет и усвоена климату». Теперь это одна из ведущих древесных пород в озеленении городов Украины.
Ботанический сад в г. Кременце (бывшей Волынской губернии) был создан при местном лицее и стал широко известен во время директорства В.Г. Бессера (1784 –). Бессер собрал в саду свыше 9 тыс. видов растений. В открытом грунте в Кременецком саду росли такие редкие виды, как Broussonetia papyrifera, Corylus colurna, Paliurus spina –Christi, Robinia viscose, R. hispida, Diospyros lotus, Ficus carica, Rhus glabra и др.(Лыпа, 1952, Брижнец, Заверуха, 1958). Сад был закрыт в 1841 г., сохранившиеся растения и библиотека переданы в ботанический сад, организованный при Киевском университете (Розанова, 1951).
Московский аптекарский огород в 1805 г. после перевода Медико-хирургической академии в Петербург был куплен Московским университетом и с этого года начал называться ботаническим садом. Первый директор сада Г.Ф. Гофман заново реорганизовал его, значительно пополнив коллекции. В 1808 г. в нем насчитывалось уже 3954 вида, 200 из которых древесные. В коллекциях сада, в частности, 35 видов астрагалов, 50 –васильков, 28 –антирринумов, 42 вида шалфеев. Из оранжерейных растений можно отметить ваниль, хлебное дерево, какао, 6 видов орхидей, арроурут и др. Резко снизилась роль ботанического сада в качестве питомника лекарственных растений, которых к 1808 г. было всего 93 вида. Во время пожара Москвы в 1812 г. сад был почти полностью уничтожен, и все коллекции пришлось создавать заново. К 1826 г. они насчитывали более 2500 видов, часть из которых, самые редкие, оранжерейные, были куплены после ликвидации сада А.К. Разумовского в Горенках.
6. Организация и деятельность ботанических садов
Присоединение к России и сельскохозяйственное освоение южных районов, отличающихся в климатическом отношении от центральных областей страны (Крым, Кавказ), потребовали организации опытных учреждений, предназначенных для подбора и испытания различных теплолюбивых полезных растений.
Первым учреждением такого рода был Никитский ботанический сад, или, как он первоначально назывался, «Таврический казенный экономо –ботанический сад», основанный в 1812 г. Несмотря на нехватку рабочих рук, плохое снабжение водой и оторванность от основных населенных пунктов Крыма, Никитский ботанический сад уже в первые годы своего существования поражал путешественников богатством своих коллекций. Специальным курьером в 1815 г. сюда были привезены из Парижского ботанического сада первые черенки плодовых деревьев. Посылки с растениями из Парижа, в том числе с первыми чайными кустами, поступали затем в сад неоднократно. Ряд растений был получен в первые годы из московских оранжерей. Из специально выписанных из Лиссабона желудей пробкового дуба была впоследствии выращена роща, составляющая одну из достопримечательностей сада. В записке, переданной в 1818 г. Александру I, первый директор сада Х. Стевен указывает, что в течение первых семи лет в саду было высажено 175 тыс. плодовых и иных деревьев, в том числе маслин, каштанов, кипарисов, лимонов, а также чайные кусты. Всего же за время директорства Стевена (до 1824 г.) садом впервые на Южном берегу Крыма выращены Albizzia julibrissin, Arbutus unedo, Ailanthus altissima, Buxus balearica, Catalpa bignonioides, Cupressus horizontalis, Liriodendron tulipifera, Eriobotrya japonica, Gleditsia triacanthos, Hibiscus syriacus, Juniperus virginiana, Nerium oleander, Phillyrea laufolia, Pinus pinea, Platanus orientalis, Laurocerasus officinalis, Padus virginiana, Quercus suber, Thuja orientalis (Щербаков, 1913). Всего в каталоге в этот период числилось 450 видов экзотических деревьев и кустарников.
Преемник Стевена Н.А. Гартвис, помимо дальнейшего пополнения коллекции, объединил в рамках Никитского сада научные работы по виноградарству и виноделию, что было связано с созданием базовых коллекций винограда и одновременно с уменьшением других полезных, в частности, декоративных растений. Тем не менее, в период работы Гартвиса в Никитском ботаническом саду (1824 –) были впервые интродуцированы многие интересные декоративные деревья и кустарники. Здесь следует упомянуть гималайские Picea morinda, Cedrus deodara, Cupressus torulosa, калифорнийские Pinus sabiniana, Sequoia sempervirens, мексиканскую Pinus leiophylla, кавказские Abies nordmanniana. Picea orientalis, китайские Paulownia tomentosa, Cunninghamia lanceolata, южноамериканскую Araucaria araucana, японскую Cryptomeria japonica, различные дубы, в том числе Quercus castaneaefolia и др.
Впервые в нашей стране в открытом грунте появились различного рода пальмы, сад возродил культуру маслины, заложил основу плантаций табака (первые семена его были получены с Кубы, из Нью-Йорка, Турции и других стран).
Начало интродукционной работы в Западном Закавказье связывают с основанием первого на Черноморском побережье Кавказа ботанического сада –так называемого «военно-ботанического» сада в Сухуми в 1840 г. Его организатором был начальник Черноморской укрепленной береговой линии Н.Н. Раевский. В списке И.Т. Радожицкого (1840) в саду перечислено 65 видов экзотических растений, среди которых пробковый дуб Quercus suber, пассифлора, рожковое дерево Ceratonia siliqua, цитрон, бергамот, лиметта, новозеландский лен Phormium tenax, очень редкое растение из Австралии Sollya heterophylla и др. На базе этого сада после его упадка во время русско-турецкой войны 1854 г. был заложен в 1861 г. Сухумский акклиматизационный сад. Известность саду принесли, прежде всего, работы Биттера –ученого –садовода, собравшего в 1865 г. в его коллекциях много субтропических растений, в том числе древовидный табак Nicotiana glauca, китайское восковое дерево Rhus succedanea, Acacia melanoxylon, A. dealbata, Pinus pinea, P. laricio, Taxodium distychum, Ginkgo biloba, Sequoia gigantea. Многие из этих деревьев предполагалось использовать в лесопосадках. Сухумский ботанический сад был, по –видимому, центром, откуда с 70 –х гг. XIX в. вошел в культуру на Кавказе инжир. Позднее коллекции сада значительно пополнились, причем основная часть успешно интродуцированных растений была представлена преимущественно японо-китайскими, австралийскими и южноафриканскими видами: Rosa banksiae, Eriobotrya japonica, Livistona chinensis, Camellia japonica, Paulownia tomentosa, Cordyline australis, Rhapis flabelliformis и др. (Гинкул, 1936).
Одновременно с Сухумским акклиматизационным садом во второй половине XIX века в этом же районе существовало несколько частных ботанических садов, известных богатством собранных в них коллекций экзотов. Среди них наиболее известны сады А.Н. Введенского и П.Е. Татаринова. Введенский впервые ввел в культуру на Черноморском побережье пальмы Butia capitata, Livistona chinensis, Washingtonia filifera, W. robusta, Sabal palmetto, а также Cinnamomum burmani, Grevillea robusta, Acacia decurrens и др.
Сад Татаринова был известен богатой коллекцией агав (36 видов и разновидностей), кактусов, в том числе 20 видов представителей рода Mammilaria, более 20 видов эвкалиптов, 17 видов акаций, много различных хвойных и бамбуков.
Организация и деятельность ботанических садов
Интродукционная деятельность Петербургского ботанического сада
С 1823 г. наступил новый период в деятельности Петербургского аптекарского огорода. Он был связан не только и не столько с переменой его названия (с этого года аптекарский огород стал называться Императорским ботаническим садом), сколько с усилением его интродукционной деятельности и одновременным ослаблением первоначальной функции лечебно –вспомогательного учреждения. К 1842 г. сад почти полностью прекратил выращивание лекарственных растений для аптек. Подъемом интродукционной работы Петербургский сад был обязан, прежде всего, кипучей энергии его директора Ф.Б.Фишера, переехавшего в Петербург после ликвидации сада в Горенках. Период его директорства (1823 –) ознаменовался резким ростом коллекций открытого и закрытого грунта. Уже в 1824 г. сад имел 25 оранжерей, в которых к 1836 г. было свыше 13,5 тыс. видов растений.
Фишер организовал ряд экспедиций по России, давших интересный и ценный материал как для культуры в саду, так и для систематического исследования и инвентаризации флор различных районов страны.
Новый этап в работе этого сада начался в 1855 г., когда директором его стал Э.Л. Регель. Регель много внес нового в направление интродукционных работ, усилив внедрение в практику результатов интродукционных испытаний. Им было основано Русское общество садоводства, вице –президентом, а затем и президентом которого был сам Регель. Следует также особо отметить, что Регель первым из ботаников начал изучать теоретические вопросы по интродукции и акклиматизации растений.
Несмотря на деятельное участие Регеля в работе ботанического сада, удельный вес интродукционных работ в нем резко в конце 50 –х –начале 60 –х гг. резко снизился. Связано это было в первую очередь с чуждой науке деятельностью управляющего ботаническим садом К.К. Кистера, который содействовал развитию в саду работ преимущественно декоративно
–прикладного характера.
Функцию ведущего интродукционного учреждения в это время принимает Помологический сад, организованный под Петербургом в 1861 г. Э.Л. Регелем и Я.К. Кессельрингом. Несмотря на свое название, сад не был узкоспециализированным плодовым питомником. В 1909 г. в нем, помимо 600 сортов плодовых деревьев и ягодных кустарников, имелось около 1200 видов декоративных деревьев и кустарников, 4900 сортов роз, несколько тысяч видов травянистых многолетников. Всего же за 45 лет существования сада в нем было испытано более 1500 сортов плодовых и ягодных растений, более 4300 видов и разновидностей деревьев и кустарников (в том числе более 300 видов хвойных). В Помологическом саду впервые стали культивировать более 30 видов деревьев и кустарников, многие из которых получены с Дальнего Востока и из северо-восточной части Китая. Среди размноженных в саду и введенных в озеленение можно назвать такие виды, как Padus maackii, Abies nephrolepis, Euonymus pauciflorus, Ribes maximoviczianum, R. aciculare. В саду было собрано более 300 видов и разновидностей папоротников, много дикорастущих луковичных. В годы Гражданской войны Помологический сад перестал существовать, однако часть его коллекций, прежде всего, травянистые многолетники, была сохранена и впоследствии пересажена в Петроградский ботанический сад (Соколов, 1957).
Оживление интродукционной работы в Петербургском ботаническом саду в последней четверти XIX в. связано с организацией ряда крупных экспедиций на восток России и в некоторые азиатские страны. По ходатайству П.П. Семенова–Тян-Шанского Петербургскому ботаническому саду было предоставлено исключительное право получать все ботанические коллекции, которые привозили в этот период все члены Русского географического общества. Известный знаток флоры Китая, врач при русской миссии в Пекине Э.В. Бретшнейдер (1833 –), избранный почетным членом Петербургского ботанического сада, обогатил его коллекции некоторыми китайскими растениями, в том числе Celastrus orbiculata, Rhododendron mucronulatum, Syringa villosa, клубневым растением канн –лу (Stachys sieboldii), по качеству не уступающим картофелю (Липшиц, 1947).
Целый ряд интересных центральноазиатских растений был собран известным русским путешественником, исследователем Центральной Азии Г.Н. Потаниным. Из экспедиций в Северо –Западный Китай и Центральную Монголию в 1876 -1893 гг. им был привезен большой гербарий, включающий три новых рода покрытосеменных растений, и много семян, среди которых можно отметить Viburnum betulifolium, Larix potanini, Gentiana hexaphylla и др.
А.Ф. Баталин (1894), подводя итоги интродукционной деятельности сада в XIX в., назвал в числе введенных в культуру полезных растений сибирские смородины Ribes dikuscha, R. procumbens, R. diacanthum, съедобную жимолость Lonicera edulis, высокорослый горец Вейриха Polygonum weyrichii, татарскую гречиху Fagopyrum tataricum v. potanini.
С началом строительства в 1892 г. транссибирской железнодорожной магистрали интенсифицировались исследования ранее малодоступных районов Сибири, Дальнего Востока, а также ряда областей Средней Азии. Эти территории были покрыты маршрутами экспедиций Переселенческого управления. Только за 5 лет (1908 –) были исследованы Приморский, Амурский, Забайкальский, Иркутский, Енисейский, Томский, Семипалатинский, Сырдарьинский, Ферганский, Закаспийский, Закавказский районы. В руководстве экспедициями всегда участвовал один из ботаников Петербургского ботанического сада. Ботанические материалы, собранные экспедициями, поступали преимущественно в сад. Однако это был главным образом гербарий местной флоры, значительно меньше пополнялись таким путем коллекции живых растений сада (Липский, 1913).
Организация Батумского ботанического сада
Крупной вехой в истории интродукции в нашей стране субтропических растений явилась организация в 1912 г. Батумского ботанического сада. Основатель его профессор А.Н. Краснов, опираясь на опыт культуры субтропических растений, накопленный в предыдущие периоды, создал образцовое научно –исследовательское учреждение, способное проводить планомерные интродукционные эксперименты. Основными источниками, за счет которых организовывались и пополнялись коллекции сада, были сборы А.Н. Краснова и И.Н. Клингена во время их экспедиции 1895 –гг. по Японии, Китаю, Гималаям. Среди этих растений были так называемые «двенадцать даров Востока»: Citrus, Thea sinensis, Phyllostacys sp. div., Oryza sativa, Diospyros kaki, Rhus verniciflua, Rh. succedanea, Broussonetia papyrifera, Aleurites cordata, Boehmeria, Dioscorea.
Много растений было получено в дар от владельцев частных питомников, государственных питомников на Черноморском побережье, Петербургского и Никитского ботанических садов, зарубежных садов и фирм, в частности от фирмы Вейчей.
В истории Батумского ботанического сада Гинкул (1940) выделял три основных периода: первый –с момента его основания до смерти А.Н. Краснова (конец 1914 г.), второй –с 1915 по 1934 г. и третий –с 1934 по 1939 гг.
В первые годы работы Батумского ботанического сада непосредственно Красновым были интродуцированы Acer distylum, некоторые садовые формы A. Palmatum, Dendropanax japonicum, Ilex integra, Magnolia obovata, Cyrilla racemiflora, Illicium floridanum, Cornus florida, Semiarundinaria fastuosa, Clematis montana, Myrica rubra, Quercus incana, Berberis insignis, B. hookeri, некоторые гималайские рододендроны и др. (Гинкул, 1936).
Основной заслугой А.Н. Краснова, помимо организации сада, в этот период следует считать то, что он повернул основное направление интродукции на Черноморском побережье от сухих субтропиков запада, по образному выражению Гинкула, «лицом к влажным восточноазиатским субтропикам».
Расширение объема интродукционных работ во второй половине XIX в., увлечение многих любителей сбором и испытанием новых полезных, большей частью декоративных растений явилось своего рода стимулом для объединения усилий всех интродукторов с целью координации и правильной организации их работ. Попытки такой координации предпринимались неоднократно, однако в большинстве своем при этом не принимались во внимание уже существовавшие к тому времени ботанические сады.
Начало централизации интродукционных работ
В 1857 г. при Московском обществе сельского хозяйства был основан Комитет акклиматизации, впоследствии преобразованный в Русское общество акклиматизации животных и растений. В своей организационной структуре и задачах оно следовало аналогичному обществу, активно действовавшему в то время во Франции.
Общество акклиматизации наметило широкую программу деятельности, в которую вошли, в частности: 1)организация сети акклиматизационных станций; 2) постановка на них опытов по выращиванию интродуцированных полезных растений, включая декоративные, лекарственные, технические и пищевые травянистые и древесные растения, 3) инвентаризация местных полезных растений, 4) устройство акклиматизационного музея, где собраны гербарий полезных растений, получаемые из них продукты, коллекции патогенных грибов и вредителей этих растений.
Ботаническое отделение, начиная с 1863 г. пыталось устроить в Москве, на территории, примыкающей к Нижнепресненскому пруду, свой ботанический сад. К 1899 г. там функционировали небольшая оранжерея и участок лекарственных растений. Нехватка средств на содержание сада послужило причиной его ликвидации. Тем не менее, общество внесло известный вклад в дело испытания и распространения в культуре целого ряда неизвестных тогда в России, а зачастую и в Европе, растений, например, кашгарской редьки, ромена и др.
По инициативе общества возле Батуми стала работать хорошо известная ныне Чаквинская чайная плантация. Общество организовало также в 1899 г. акклиматизационную станцию в Ашхабаде –первую опытную станцию такого рода в Средней Азии. На этой станции испытывались хлебные злаки, американские сорта хлопка, горчица, табак, различные виды североамериканских деревьев и кустарников.
Началом следующего этапа перестройки опытнопроизводственных работ по интродукции следует считать организацию в 1894 г. А.Ф. Баталиным на базе возглавлявшегося им Петербургского ботанического сада Бюро по прикладной ботанике, которое предполагалось сделать единым центром по учету и координации интродукционной работы в стране. Однако на деле осуществить эту идею казалось необычайно трудно. Бюро в первые годы своего существования не имело штатных сотрудников. Все входившие в него ботаники во главе с Баталиным были, прежде всего, работниками сада, поэтому организовать деятельность бюро в полном объеме соответственно намеченным планам они не могли. До 1905 г. бюро являлось лишь справочно-информационным органом, связанным в той или иной мере с другими отечественными и зарубежными ботаническими садами и любителями. Одновременно при Петербургском ботаническом саде функционировала, основанная Баталиным в 1877 г., Станция для испытания семян -центр отечественного семеноводства и семеноведения, существовавший на личные средства самого Баталина. С 1912 г. стали издаваться «Записки» станции –первое и единственное в то время в мире издание, посвященное семеноводству и семеноведению.
В 1905 г. директором Бюро по прикладной ботанике становится Р.Э. Регель. Штат бюро увеличивается, к работе в нем привлекаются известные ботаники Х.Я. Гоби, К.А. Фляксбергер, А.И. Мальцев и др. Регелем были четко определены задачи каждого из трех отделов бюро: справочного, научного и акклиматизационного. В задачи первого, в частности, входили сбор сведений о редких, малоизвестных и вновь предлагаемых растениях, определение (приблизительное) возможных районов разведения, степени выносливости, сообщение адресов и мест, откуда могут быть получены редкие или новые для культуры растения и их семена.
Научный отдел основное внимание уделял изучению разновидностей и рас культурных растений отечественной и зарубежной селекции.
Акклиматизационный отдел должен был содействовать введению новых растений в культуру, рекомендовать растения для опытов и рассылать их маточные экземпляры и семена. В его функции входило также руководство интродукционными опытами других ботанических учреждений и отдельных любителей (Регель, 1909). Фактически в полной мере вся намеченная программа деятельности бюро была осуществлена лишь при Советской власти, несмотря на то, что уже к 1913 г. в России имелось 78 опытных полей и 44 опытные станции, занимавшиеся испытанием имеющихся сортов и новых видов культурных растений.
7. Расширение сети ботанических садов в советский период.
Советский период в истории ботанических садов стал качественно новым этапом интродукционных работ.
К 1917 г. в России, точнее на территории, соответствующей современным границам СССР, функционировали 23 ботанических сада. География их ограничивалась в основном европейской частью страны и Кавказом. В азиатской части существовал только один сад –при Томском университете (см. таблицу 1).
Таблица 1.
Ботанические сады дореволюционной России (к 1917 г.)
|
№ |
Город |
Название |
Год основания |
|
1. |
Батуми |
Батумский ботанический сад |
|
|
2. |
Вятка |
Ботанический сад педагогического института |
|
|
3. |
Горки |
Ботанический сад сельскохозяйственного института |
Середина XIX века |
|
4. |
Казань |
Ботанический сад университета |
|
|
5. |
Киев |
Ботанический сад университета |
-1841 |
|
6. |
Львов |
Ботанический сад университета |
|
|
7. |
Львов |
Ботанический сад лесотехнического института |
|
|
8. |
Москва |
Ботанический сад сельскохозяйственного института |
|
|
9. |
Москва |
Ботанический сад университета |
|
|
10. |
Одесса |
Ботанический сад университета |
|
|
11. |
Пенза |
Дендрарий садоводческого техникума |
|
|
12. |
Пенза |
Ботанический сад Общества любителей естествознания |
1917 |
|
13. |
Петербург |
Петербургский ботанический сад |
1713 |
|
14. |
Петербург |
Ботанический сад университета |
1864 |
|
15. |
Петербург |
Дендрарий лесной академии |
1833 |
|
16. |
Сухуми |
Сухумский акклиматизационный сад |
1840 |
|
17. |
Тифлис |
Тифлисский ботанический сад |
1625 |
|
18. |
Томск |
Ботанический сад университета |
1880 |
|
19. |
Харьков |
Ботанический сад университета |
|
|
20. |
Харьков |
Ботанический сад ветеринарного института |
1906 |
|
21. |
Черновцы |
Ботанический сад университета |
|
|
22. |
Юрьев |
Ботанический сад университета |
|
|
23. |
Ялта |
Никитский ботанический сад |
Как видно из таблицы 1, по своей ведомственной принадлежности они делились на 2 группы: сады высших и средних учебных заведений и сады государственные. Наметилась определенная специализация: сады первой группы в значительной степени были связаны с учебным процессом и научными работами преподавателей и студентов. Петербургский ботанический сад собрал сильный коллектив флористов (В.Л. Комаров, В.И. Липский, Б.А. Федченко, Д.И. Литвинов и др.) и сформировался как центр флористических исследований. Кавказские ботанические сады и Никитский ботанический сад в большей степени, чем другие, были связаны с внедрением интродуцированных полезных растений в практику растениеводства. Такая специализация и определенные традиции наложили определенный отпечаток на характер деятельности садов, по крайней мере, в период между 1917 г. и началом Великой Отечественной войны.
Выше уже говорилось о первых попытках централизации интродукционных работ в стране –деятельности Русского общества акклиматизации животных и растений и Бюро по прикладной ботанике, возглавлявшегося Р.Э. Регелем.
В 1926 г. бюро было преобразовано в Институт прикладной ботаники и новых культур, переименованный затем в 1930 г. во Всесоюзный научно –исследовательский институт растениеводства (ВИР).
Организация работы института, в которую много сил и энергии вложил выдающийся советский ученый академик Н.И. Вавилов, чье имя носит институт, служит блестящим примером централизации интродукционных работ в масштабах Советского государства.
Значительная часть интродукционных экспериментов пришлась на долю отдела новых культур и интродукции, занимавшегося привлечением новых пищевых, масличных, текстильных, крахмало -и сахароносных, красильных, дубильных, каучуконосных, древесно-технических, кормовых, садово –декоративных, субтропических и эфиромасличных растений. Работы велись во всех ботанико-географических зонах страны на зональных опытных станциях ВИРа. Пополнение коллекций шло за счет семенного обмена и многочисленных экспедиций бюро и института.
Наиболее значительными из них были экспедиции самого Н.И. Вавилова в Иран и на Памир в 1916 г., в Хорезм и Бухару в 1926 г., в Афганистан, Эфиопию и страны Средиземноморья в 1926 –гг., в западные районы Китая, Японию, Корею и на Тайвань в 1929 г., на Кубу, Мексику, Перу, Боливию, Чили, Бразилию, Аргентину, Уругвай, на о. Тринидад и в Пуэрто-Рико в 1932 – 1933 гг.; П.М. Жуковского в Малую Азию в 1925 –гг.; С.М. Букасова в Южную и Центральную Америку в 1925 –гг.; В.В. Марковича в Индию в 1926 –гг.; Е.Н. Синской в Японию в 1928 г.; Г.Н. Шлыкова в Японию в 1935 –гг. Экспедиционными исследованиями был охвачен целый ряд районов нашей страны: Алтай, Армения, Казахстан, Киргизия и др. Всего к началу 1958 г. в коллекциях института насчитывалось 239926 образцов, из них 135371 образец –живой материал, а остальные –музейно –эталонный фонд (Шлыков, 1963).
Основным направлением работы ботанических садов в предвоенный период было изучение природных ресурсов нашей страны, учет естественных запасов основных полезных растений и привлечение в культуру новых перспективных видов местной флоры. Главный ботанический сад РСФСР (так стал называться бывший Петербургский ботанический сад) возглавил экспедиционные исследования отечественных каучуконосов. При саде была образована комиссия по пересмотру флоры СССР на каучуконосность. Комиссию возглавлял М.М. Ильин. В результате этих работ интродукторы выявили и ввели в культуру хондриллу, кок-сагыз, тау-сагыз и другие отечественные каучуконосы, которые в некоторой степени удовлетворили потребность нашей страны в сырье для резиновой промышленности.
Активизировались работы по изучению ботаническими садами природных запасов полезных растений Горьковской области, Таджикистана, северо-запада европейской части СССР.
При активном участии сотрудников Главного ботанического сада РСФСР Н.Н. Монтеверде, Н.А. Монтереверде и Л.Г. Спасского было составлено руководство по стандартизации лекарственного и промышленного сырья.
После реорганизации Главного ботанического сада РСФСР и Ботанического музея в Ботанический институт там был организован отдел растительного сырья, к которому в значительной степени перешли функции ботанического сада по инвентаризации полезных растений природной флоры (Некрасова, 1957).
В Никитском ботаническом саду в 20 –х гг. успешно прошли испытания Dipsacus fullonum, дающей ворсовальную шишку –сырье, необходимое для очистки шерсти на суконных фабриках, что дало возможность сэкономить значительные средства, тратившиеся ранее на импорт этого растения. Была доказана возможность культивирования в Крыму пробкового дуба Quercus suber –потенциального источника отечественной пробки.
Субтропическая Аджария уже в предвоенные годы стала районом промышленного разведения чая, тунга, бамбука, хурмы и других культур, основа которых была заложена профессором А.Н. Красновым в Батумском ботаническом саду. В этот период усилиями И.В. Палибина, Ю.Н. Воронова, С.Г. Гинкула коллекции сада были увеличены почти вдвое и составляли к 1939 г. 1302 вида и культивара экзотов 111 семейств. Среди них ведущее место принадлежало растениям флор Китая и Японии. Сад стал центром сосредоточения громадного разнообразия исходных форм полезных растений –маточного материала для внедрения в зеленое строительство в советских влажных субтропиках. Отсюда в производство пошли саженцы различных видов и сортов цитрусовых, японской хурмы, фейхоа, бамбуков, герани, батата, рами и ряда других культур (Гинкул, 1940).
8. Интродукция растений на Украине
Раздел науки, граничащий с теоретической ботаникой в классическом понимании, глубоко и всесторонне изучающей флору и растительность, и практикой сельского хозяйства, лесничества, декоративного цветоводства и другими отраслями народного хозяйства, которые выращивают и используют растения, называется интродукцией растений (т. е. введение, внедрение растений, произрастающих в одной местности, в практику новых местностей). Интродукция представляет собой мост между теоретическими работами и практическим их использованием.
По своему значению для развития цивилизации внедрение в культуру нового высокопродуктивного растения равнозначно внедрению крупного технического изобретения. Это хорошо понимали и наши далекие предки, которые уже века тому назад, на заре земледелия, старались интродуцировать растения с других стран, с которыми имели технические или культурные связи.
Археологические находки свидетельствуют об появлении на определенных этапах исторического развития общества не только новых орудий труда, новой технолог изготовления металлических изделий, но и о культивировании новых видов и форм растений. Это знаменует, на наш взгляд, не только новый этап в культурно- экономических связях стран, но и предпосылку изменения хозяйственного порядка и увеличение продуктивности сельскохозяйственного производства, вследствие чего увеличивалось население и улучшалась судьба людей, работающих в промышленности, торговле, науке, что способствовало прогрессу общества. Таким образом, наверное, следует отличать не только век каменный, бронзовый или железный, но и эпохи: сбора растений, озерно-болотного растениеводства, примитивного огородничества, целинно-перелогового земледелия. Появление новой культуры растений приводило к значительным социально-экономическим изменениям, а поэтому археологическая этноботаника заслуживает большего внимания, нежели это было до сегодняшнего времени.
Исторические данные свидетельствуют о настойчивых попытках человека интродуцировать разные растения, ставшие теперь настолько обычными, что мы не можем представить наш быт без них. Но было время, когда на территории сегодняшней Украины не было пшеницы, свеклы, фасоли, подсолнечника, картофеля, кукурузы, огурцов, арбузов, табака, помидоров, персиков, белой акации и нескольких сотен других видов высших растений, появившихся тут благодаря сознательной деятельности человека и случайному занесению (спонтанная интродукция) с других стран.
Известные государственные деятели уделяли большое внимание интродукции растений. Достаточно вспомнить «аптекарские огороды», созданные по приказу Петра 1 в Петербурге и на Украине -в Лубнах (1710), и заложенные им тогда же в Киеве и других городах сады экзотических растений. Громадная по объему и ценная по результатам проводилась интродукционная робота на протяжении XIX века, когда для этого начали создавать специальные учреждения - ботанические сады. В конце прошлого столетия интродукционная работа приобретает организационный характер. В это время проведены великие экспедиции в страны Ближнего и Дальнего Востока (И.Н. Клинген, A.M. Краснов) с целью завоза и интродукции ценных субтропических культур (чай, цитрусовые, бамбук, фейхоа, тунг, авокадо и др.), которые сейчас широко вошли в народное хозяйство Закавказских республик.
В XIX веке значительных успехов в интродукции растений южных плодовых и овощных растений (винограда, персиков, абрикоса и айвы) достиг Никитский ботанический сад, а также ботанические сада университетов Киева, Харькова, Одессы, Львова и др. Тогда же (1887 г.) создается широко известный и сегодня питомник Л.П. Симиренка, который в начале XX века занимал одно из первых мест в Европе по богатству генетического фонда собранных в нем коллекций плодовых, древесных, кустарниковых и декоративных растений.
До Великой Октябрьской революции интродукция новых полезных растений сдерживалась отсталостью сельского хозяйства, которое в России частично перешло на капиталистические основы, но в основном находилось еще на уровне феодального и патриархально-крестьянского производства. Поэтому завоз и исследование новых растений проводились только незначительным количеством богатых любителей или ботаниками-энтузиастами.
После установления Советской власти появились новые возможности для интродукции и акклиматизации растений, чему ученые с первых дней существования Академии наук УССР уделяли значительное внимание. Все работы по интродукции и акклиматизации растений мы можем условно подразделить на несколько периодов в зависимости от научных и практических задач, стоявших перед ботаниками-интродукторами, материальных возможностей и достигнутых результатов.
1917-1926 гг. Во время революции и гражданской войны, несмотря на разруху и большие экономические трудности, работы по акклиматизации продолжались. Главная их цель была - сохранение и изучение интродуцированных в предыдущие десятилетия растения. Ведущую роль в этот период играет Киевский акклиматизационный сад, созданный академиком М.Ф.Кащенко, где проводились работы по интродукции и акклиматизации южных плодовых, лекарственных и декоративных растений.
М.Ф.Кащенко разработал ряд теоретических положений об акклиматизации, не утративших своего значения и теперь, и методике ускоренной акклиматизации растений. Он считал, что приспособление теплолюбивых растений к суровому климату происходит путем отбора устойчивых в новых условиях форм с большого количества гибридных сеянцев. Поэтому акклиматизационные работы необходимо проводить не с десятками и сотнями, а с десятками и сотнями тысяч гибридных сеянцев, чтобы увеличить вероятность появления и отбора устойчивых форм. Он рекомендовал создавать для сеянцев максимально суровые условия выращивания, особенно в первые годы.
Другим путем акклиматизации М.Ф.Кащенко считал прививку признаков культурных сортов местным устойчивым формам при помощи гибридизационного облагораживания местного материала. Важнейшим условием успешной акклиматизации он считал получение семенного материала.
Путем получения последовательно трех регенераций персиков М.Ф. Кащенко вывел устойчивые и высокопродуктивные сорта Августовский Кащенко 118 (поздний) и Августовский Кащенко 163 (ранний). Акклиматизационный сад существовал до 1975 г., собранный в нем колоссальный генетический фонд перенесен в Центральный республиканский ботанический сад, где эта работа продолжается в широких масштабах.
1927-1935 гг. Интродукция и акклиматизация растений в своих исследованиях опирается на достижения ботаники, генетики, физиологии растений, биохимии и других дисциплин, используя при этом методы селекции, экологии, агротехники и др.
Поэтому второй этап интродукционно-акклиматизационных работ на Украине начался вместе с созданием целого ряда лабораторий, исследовательских станций, ботанических кабинетов и кафедр, начало которым положено в 1926-1927 гг. и позже.
В эти годы разворачиваются работы М.И. Вавилова по сбору и накоплению генетического фонда культивированных растений и исследованию центров их происхождения. Много своих работ М.И. Вавилов сделал на Украине в сотрудничестве в украинскими учеными.
В этот период возникли системы исследовательских и селекционных станций Всесоюзного института растениеводства (ВИР), Всесоюзного института агролесомелиорации (сегодня УкрНГИЛА) и других ведомств, которые осуществляли колоссальную работу по первичной интродукции, размножению и внедрению в производство десятков и сотен новых видов и сортов. Особенно большая работа была проведена в этот период по замене низкопродуктивных местных сортов-популяций хлебных злаков, технических, огородных та плодовых культур селекционными сортами, выведенными уже советскими учеными.
Этот период характеризуется широким развертыванием исследовательской работы. По всей стране создаются дома-лаборатории, исследовательские поля, стационары, наука становится достоянием широчайших слоев населения. Создано реальные возможности дальнейшего продвижения теплолюбивых культур на север, внедрения новых технических культур, повышения культуры и оснащения сельского и лесного хозяйств.
1935-1941 гг. Этот этап в развитии интродукционных работ характеризуется решением важнейших практических задач по созданию северного садоводства, по привлечению новых технических культур. Необходимые для изготовления каучука заменители бразильской гевеи, найденные в нашей флоре, - кок-сагиз, тау-сагиз, древесные гутаперчоносы, вводились в полевую или лесную культуру, разрабатывалась их агротехника и технология переработки. Позже, благодаря достижениям химии полимеров, необходимость в выращивании каучуконосных растений отпала, но они отыграли свою роль в развитии промышленности и обороне Родины.
В это время продвигаются на север и становятся обычными кукуруза, люцерна, эспарцет, о которых Украина ранее не знала. Помидоры, баклажаны, перцы из малораспространенных огородных культур стали промышленными. В то же время проводятся работы по внедрению на Украине таких новых культур как сорго, рыжик, рицина, суданская трава, чумыза, могар, арахис, рис. Но, не все из них стали культивированными растениями, поскольку имели чрезвычайно сложную технологию выращивания или же не было соответственных сортов.
1941-9944 гг. В годы Великой Отечественной войны и временной оккупации Украины гитлеровскими войсками были уничтожены ботанические сады и исследовательские учреждения, множество коллекций интродуцентов, полностью остановились интродукционные работы. История зафиксировала много случаев самопожертвования и героической борьбы советских людей за сохранение особенно ценных растений и семян. В эти годы временной оккупации Украины, когда часть ученых была эвакуирована на восток, ботаники продолжали работы по поиску среди представителей природной флоры пищевых, кормовых, лекарственных растений, которые становились на служение народу.
1944-1947 гг. Новый этап начался после освобождения Украины Советской Армией. В марте 1944 г. продолжено строительство Центрального республиканского ботанического сада (ЦРБС) АН УРСР. Это было свидетельством большой силы и мудрой предусмотрительности нашего государства, когда задолго до окончания тяжелейшей из войн, уже делались первые шаги восстановления народного хозяйства и дальнейшего развития науки.
Научные сотрудники ботанических садов, исследовательских учреждений быстро восстановили работу по интродукции, началось пополнение коллекционных фондов, организовывались экспедиции. Часть интродуцированных материалов было отбито у гитлеровцев, которые пытались их вывести. После окончания ВОВ акад. М.М. Гришко и др. осуществили ряд поездок в Германию, Польшу, Венгрию с целью покупки наилучших фондов заграничной селекции.
1948-1952 гг. Конец 40-х и начало 50-х лет были ознаменованы проведением в нашей республике, как у во всей стране, грандиозных работ по созданию системы полезащитных лесополос, противоэрозионных та водоохранных лесных насаждений. За короткое время было создано десятки тысяч километров лесных полос и сотни тысяч гектаров лесных насаждений. Успешно развиваются научные и практичные основы степного лесоразведения.
Основным лозунгом в этот период были слова И.В. Мичурина: «Мы не можем ждать милостей от природы, взять их у нее - наша задача». Интродукция и акклиматизация растений приобрел новые масштабы, особенно в отрасли внедрения новых древесных, кустарниковых и декоративных растений. Вместе с отстройкой наших городов и сел проводилось и озеленение. Ландшафты страны изменились до неузнаваемости. Наверное, создание больших лесных посадок, которые только теперь достигли размеров взрослых деревьев, оказывает значительное влияние на климат нашей республики, но, насколько нам известно, исследованием этого вопроса в глобальных масштабах никто не занимается.
1952-1965 гг. Для теории и практики интродукционных исследований важный этап начался в 1952 г., когда был создан Совет ботанических садов СССР во главе с Главным ботаническим садом АН СССР, который с того времени координирует и направляет всю научно-исследовательскую работу, организовывает строительство новых ботанических садов и других центров интродукции растений. На Украине и в Молдавии региональный совет ботанических садов возглавляет ЦРБС АН УССР. За советский период количество ботанических садов (их теперь в СССР 115) возросла по стране более чем в пять раз и продолжает расти. На Украине сейчас 20 ботанических садов и в ряде городов строятся новые.
В 50-х годах сеть ботанических садов стала более крепкой. Например, в систему ЦРБС АН УССР введены три старинных дендропарка (Александрия, Софиевка и Тростянец), которые было провозглашены заповедниками садово-паркового искусства и в которых развернулись значительные работы по использованию древних интродуцентов для обогащения дендрофлоры республики и по привлечению новых видов с разных районов Советского Союза.
В стране продолжалась большая работа по превращению природы. На Днепре создается каскад гидростанций, ведутся работы по олеснению Олеских песков, по осушиванию заболоченных земель Полесья и по выявлению новых резервов целинных земель, пригодных для сельскохозяйственного освоения. Задача интродукторов в это время - введение в культуру растений с дубильными веществами, витаминоносов. На оросительных системах юга Украины успешно интродуцировано рис. Но попытки ввести траншейную культуру лимонов, выращивание хлопка, чаю и лаврового листа в Закарпатье выявились экономически необоснованными и не достигли успеха. Отдельные неудачи культивирования растений, успешно прошедших акклиматизацию и биологически целиком пригодны для выращивания на Украине, связаны с необходимостью переработки технологии производства или же с нерациональным использованием средств и рабочей силы, или же просто менее рентабельно в сравнении с завозом этой же продукции, даже издалека. К сожалению, это обстоятельство не всегда учитывают, начиная интродукцию того или иного растения и тратя на данную работу значительные государственные средства.
1965-1967 гг. Начался новый этап в работе всех биологов. Быстрое развитие промышленности, увеличение населения и невероятное давление на живую природу остро поставило вопрос о необходимость ее немедленной и тщательной охраны. В связи с этим деятельность ботанических садов начинает перестраиваться, у них появляются новые функции и задачи, среди которых необходимо отметить использование растений для очистки загрязненной среды (воздуха, воды и почвы) и улучшения санитарного состояния мест работы, отдыха и лечения людей. Эта задача решается путем создания зеленых насаждений из устойчивых растений с высокими эстетическими и природоохранными качествами. Значительных размеров приобрели работы по рекультивации территорий, нарушенных вследствие проведения горнодобывательных и других работ. Большая работа проводится и по интродукции растений, которые хорошо приживаются на неплодородных, биологически почти мертвых почвах. Ведущую роль в исследованиях такого плана играют ЦРБС АН УССР (охрана воздушного бассейна с помощью растений) и Донецкий ботанический сад АН УССР (рекультивация промышленных отвалов, оптимизация условий в курортных зонах).
Увеличиваются усилия ботанических садов, направленные на содействие сохранению и увеличению популяций редких, исчезающих видов местной флоры. В частности разрабатываются методы усиления природного обновления или же методы репатриации в природные сообщества растений, предварительно выращенных в ботанических садах.
Интродукционно-внедренческие работы необходимо регламентировать таким способом, чтобы интродуценты не выходили из-под контроля и не превращались в сорняки, что уже не раз случалось на протяжении многовекового процесса интродукции.
Ранее интродукцию растений равняли с введением в культуру. В значительной степени это справедливо. Но уже теперь становиться ясно, что даже в далеком будущем не вся земля будет культивироваться обычным путем, - значительные площади будут оставаться под многовековой свободно растущей растительностью, находящейся под контролем человека и в основном будет создаваться искусственно. Для таких искусственных фитоценозов необходимо проводить интродукцию растений, наиболее свойственных с хозяйственной и биологической точек зрения. Один из малоизученных вопросов - устойчивость растений к новому фитоценотическому окружению. Поскольку не остаточно добиться приспособления нового растения к климату, почве и другим абиотическим условиям, необходимо, чтобы оно успешно вступило во взаимоотношения с местной флорой, более устойчивой и приспособленной, нежели интродуцент.
До этого времени интродукционные работы ведутся широким фронтом, но достаточно экстенсивно, без надлежащего изучения биологии интродуцента, чаще всего методом простого выращивания и наблюдения за растением. Обыкновенная работа ведется с ограниченным числом особей, полученных с одной точки, не репрезентующие всего внутривидового разнообразия популяций.
Материальная база интродукционных исследований требует укрепления. Вместе с тем интенсификация интродукционного процесса, сосредоточение усилий интродукторов на небольшом количестве видов, которые будут действительно широко внедрены в народное хозяйство, даст возможность улучшить доработку интродуцированных растений, что крайне необходимо. В сравнении с нашими работами, за границей обрабатывается значительно меньше видов растений, но они с помощью селекции доводятся до высокого сортового совершенства.
Биологические возможности увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур путем внедрения наиболее урожайных, хорошо приспособленных к конкретным почвенно-климатическим условиям сортов, позитивно реагирующих на удобрения и полив, далеко не исчерпаны. Практики хорошо понимали, что только введением соответственного сорта возможно без других дополнительных затрат получить значительный экономический эффект. Поэтому внедрение и селекция новых высокопродуктивных сортов является теперь одним из главных резервов повышения эффективности сельского хозяйства. Предпосылка селекции - интродукция и создание коллекций (генных банков) исходных форм, которые используются для гибридизации, в частности отдаленной.
Кроме развития и укрепления растениеводства на селекционной основе, не меньшее значение приобретают работы по внедрению и выращиванию лекарственных, декоративных, почвеннопокровных, кормовых и других растений в искусственных и полуестественных фитоценозах, в которых растения сохраняют свое натуральное состояние. И здесь интродукция будет играть значительную роль.
Удельный вес интродуцированных в то или иное время растений в современном земледелии приближается к 100, в спонтанных сообществах (лесных, луговых) - до 5-10%, а иногда и больше. Для рационального регулирования культивированного и свободно произрастающего растительного покрова нашей планеты необходим тесный контакт между ботаниками классического направления, исследующими естественные растительные ассоциации, эволюцию и систематику растений, и учреждениями, которые занимаются выращиванием растений в широких масштабах или же эксплуатацию природных фитоценозов. Такой контакт обеспечивают интродукторы - ботанические сады.
История интродукционных исследований на Украине свидетельствует о больших возможностях и резервах дальнейшего обогащения растительности и флоры нашей республики на благо советского человека и расцвета народного хозяйства.
Контрольные вопросы: