Основные этапы интродукции растений

Способы и средства интродукции зависят от экологии растений, условий района интродукции и соответствующих уровню развития теории методов и средств эксперимента.

Выделяют четыре этапа интродукции растений: предварительное изучение и выбор исходного материала; мобилизация исходного материала; освоение растений при интродукции; подведение итогов интродукции.

Первый этап. Предварительное изучение и выбор исходного материала для интродукции.Подбор растений в процессе интродукционного поиска можно проводить следующими методами предварительной оценки успешности интродукции:

Метод климатических аналогов предложил немецкий лесовод Генрих Майр. Представляет собой изучение всего комплекса климатических условий на родине растения и поиск климата аналогичного в зоне интродукции. Перенос растений в тождественные климатические и экологические условия. Майр не признавал способности растений к акклиматизации. Он предлагает таблицы параллельных климатических зон для лесных областей северного полушария.

Однако установить полную аналогию климатических условий невозможно. Зоны-аналоги слишком широкие и амплитуды колебания разных климатических показателей очень велики. Однако решить задачу, заключающуюся в обогащении ассортимента высокопродуктивными, хозяйственно-ценными экзотами, методом аналогов не представляется возможным. Объясняется это тем, что из аналогичных по экологическим условиям природных зон (фитоклиматических аналогов) можно привлечь лишь виды, мало отличающиеся от видов природной флоры района исследований по устойчивости, габитусу, продуктивности, декоративности и другим качествам.

Майр сам видел недостатки своей теории, но, в то же время люди мало знали об отношении растений к климату. Таблицы были уже достижением. Чтобы интродукция проводилась успешно, Майр считал, что нужно соблюсти следующие инструкции:

А) Для оценки климатических условий необходимо использовать метеорологические данные. Если это невозможно, то провести сравнение климатов по культурным растениям, типичным для данного района.

Б) Древесные породы из прохладного климата при переносе в более теплый подвергаются опасности от воздействия поздних весенних заморозков. Древесные породы из теплого климата в более холодный – от рано наступающих осеннее-зимних морозов.

В) Древесные растения, которые легко выносят пересадку, но семена у них дорогие, лучше сеять или сажать в разводочные грядки, потом пересаживать на постоянное место.

Г) Экзоты лучше сажать большими группами в чистых культурах.

Д) Если иноземные породы сажают для улучшения местных насаждений, то их брать среди быстрорастущих.

Е) Интродуцированные породы подвергаются тщательному уходу, защите о вредителей и болезней, ведь они дорогие.

Майр изучал климаты Европы, Северной Америки и Азии, нашел аналогичные климаты, разделил территорию на зоны, где основные климатические показатели изменил в больших пределах.

Жизнь показала, что часто успешная интродукция растений достигается даже при отсутствии аналогии между климатическими условиями района первоначального обитания и района освоения в культуре. Однако если экспериментатор не располагает другими данными выбора объектов интродукции и предварительной оценки ее перспективности, то сходство или различие комплекса природных условий обитания и района интродукции должно быть принято во внимание. Наличие аналогии значительно повышает вероятность успеха в работе.

Метод сравнительного изучения палеоареалов и современных ареалов растений. Метод разработал известный советский ботаник Е. В. Вульф (1933). Основан на том, что современный ареал вида во многом зависит от первичного ареала и истории развития вида, и это облегчает решение многих задач при интродукции растений. За время существования вида ареал его изменяется под влиянием различных причин – изменение климата, экологические условия. Особенно это заметно на таких растениях, ареал которых в настоящее время разорван. Этот метод ограничивает возможности выбора интродуцента, т. к. основывается на малой приспособляемости растений.

Метод эколого-исторического изучения флоры профессора М. В. Культиасова (1953). Этот метод опирается 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. Жизненная форма растения – приспособление направленного характера. При выборе материала для интродукции необходимо подбирать жизненные формы, отвечающие условиям нового ареала. Экологический потенциал растений не исчерпывается природными условиями его современного обитания. Реакция растений на новую среду – это отражение всей истории их эволюции. Поэтому данные по истории флоры и отдельных ее элементов могут принести пользу при предварительной оценке перспективности растений для интродукции. Это дает возможность предвидеть исход или результат эксперимента.

Метод флорогенетический. А. М. Кормилицын предложил метод «генетического родства флор как основы подбора древесных растений для их интродукции». К сожалению, ученым не было предложено четко разработанных критериев установления степени родства флор для определения перспективности вида и рекомендаций по подбору видов внутри флористических источников, что затрудняет его практическое применение.

Метод родовых комплексов (Русанов 1971)занимает по своей значимости особое положение. Он предусматривает проведение опыта по испытанию и оценке в конкретном районе максимального набора видов и форм изучаемого рода. Реализация метода родовых комплексов зависит от природных условий места проведения опыта. Изучается реакция видов на новые равные для всех условия. Природные условия ограничивают возможность вовлечения в опыт полного набора видов, которые составляют род. Например, в средней полосе европейской части России нельзя сосредоточить полный комплекс рода дуб, т. к. род включает вечнозеленые, теплолюбивые формы дуба. Или нельзя проводить такие исследования с магнолиями, хотя некоторые листопадные магнолии в эту зону интродуцированы. Интродукция этим методом позволяет раскрыть филогению рода, оценить в биологическом и хозяйственном отношении отдельные виды и их группы, определить их потенциальные возможности для селекции.

Каждый из этих методов имеет свои достоинства и ограничения. В зависимости от обстоятельств, все или элементы метода используются в работе интродукции растений. Применение этих методов в комплексе дают предпосылки для прогноза по успешности интродукции. Определяются ориентировочные границы наиболее успешной интродукции интересующей нас природной дендрофлоры в тот или иной заданный район.

Перечисленные методы предварительной оценки успешности интродукции получили дальнейшее развитие и обоснование метода комплексного эколого-флорогенетического прогнозирования результативности интродукции и акклиматизации растений. Впервые этот метод изложил В. П. Малеев (1929).

При анализе дендрофлоры Дальнего Востока, Закавказья, Крыма и Средней Азии с целью интродукции этот метод дал положительные результаты. Этой работой занимался НИИЛГиС отдел интродукции.

Структура метода:

1. Оценка климатических условий. При этом учитываются все наиболее важные характеристики – сезонный ритм погодных условий, экстремальные значения температуры, количество, продолжительность и распределение тепла, влаги в течении вегетационного периода, морозов, условия освещения и некоторые другие показатели.

В процессе работы составляются лесорастительные схемы природных районов, районов интродукции и выделяют зоны интродукции растений, идентирующие схемы-аналогии и определяющие примерные границы искусственных ареалов древесных пород в новых районах. Эти схемы имеют обобщающий характер.

2. Эколого-фитоценотический анализ природных и культурных географических ареалов интродуцентов. При таком анализе определяют сходство микроклимата, почвенно-грунтовых условий, рельефа и других экологических факторов, изучают видовой состав, структуру и сложение лесных фитоценозов, учитывают генетическую связь и сложение типов леса.

На основании эколого-фитоценотического анализа проводится натурное экспедиционное обследование лесов и выявляют сходные эколого-фитоценотические факторы. Эти факторы определяют границы оптимального развития определенных видов древесных пород, экологические и фитоценотические ареалы. Ареал характеризует максимальную продуктивность, качество и устойчивость экзотов.

3. Анализ общности дендрофлоры на родовом уровне развития дендрофлоры. Общность дендрофлоры следует оценивать раздельно по биоморфам: деревья, кустарники и т. д.

Геолого-исторический анализ дендрофлоры включает определение возраста ареала, его геологическую историю, изменения природно-климатических условий в прошлом, направление миграции и особенности развития дендрофлоры под влиянием геолого-исторических изменений.

В результате анализа по историческому происхождению дендрофлора делится на три группы видов растений:

А) Коренные виды, не претерпевших существенного изменения с третичного периода.

Б) Производные, выходцы из третичной дендрофлоры под влиянием изменившихся природно-климатических условий.

В) Внедрившиеся виды на данную территорию из других флористических областей.

Виды растений, относящиеся к различным группам, являются неравноценными и при интродукции ведут себя по-разному. Реликтовые виды древесных пород Южного Приморья успешно произрастают на юго-западе Украины – в Закарпатье; на севере и востоке Белоруссии они заметно снижают продуктивность. В Прибалтике и на северо-западе европейской части России эти виды требуют специальных дополнительных мер по повышению их зимостойкости.

Таким образом, уже в ходе подбора древесных пород для интродукции, осуществляемого путем обследования природных лесов в натуре, интродукционные исследования заключают в себе элементы будущего стационарного испытания древесных растений.

Большое значение для интродукции имеют генетические особенности природных лесов различных районов.

Один из генетических факторов естественной акклиматизации растений – мутационная изменчивость, гибридные формы, увеличение плоидности, т. к. полиплоидность увеличивает наследственную пластичность видов, в частности, в приспособлении к неблагоприятным факторам среды.

Полиплоидия является как бы реакцией вида на новые неблагоприятные условия. Низкие температуры и другие неблагоприятные условия климата способствуют появлению и распространению полиплоидов, вследствие чего полиплоидные формы встречаются чаще в северных областях, чем в южных. На возникновение полиплоидии имеют влияние не только климатические, но и другие внешние условия обитания, например почвенные. Увеличение числа хромосом вызывает изменения не только морфологического. Но, как видно, и физиологического характера. Целый ряд авторов отмечает, что естественные полиплоиды сходны с полиплоидными формами, полученными экспериментальным путем не только морфологически, но и физиологически.

Полиплоидия растений и возможность искусственного получения полиплоидов открывает большие возможности для акклиматизации. Полиплоидные формы, если они имеются среди намеченных для акклиматизации видов, всегда будут лучше себя чувствовать в новых условиях, чем диплоиды.

Отбирая материал по тому или иному методу, интродуктор предоставляет растению самому приспосабливаться к новым условиям, т.е. применяет методы пассивной акклиматизации и только следит за тем, чтобы выбор исходного материала и района, откуда он берет его, не находился в слишком большом противоречии с условиями нового района, которые должны в большей или меньшей степени отвечать естественным требованиям растения.

Конструирование искусственных лесных ценозов из экзотических древесных растений очень трудно осуществить без детальных исследований особенностей формирования лесов из экзотов на родине. При создании культур экзотических древесных растений использование выявленных генетических особенностей обеспечивает более высокую степень их адаптации в ценозах.

Весьма важным моментом являются изучение и анализ опыта интродукции деревьев и кустарников, накопленного ботаническими садами, лесными научно-исследовательскими институтами, дендропарками. Особое внимание уделяется изучению лесных культур экзотов.

Ботанические сады накапливают ценные результаты и значительный опыт по интродукционному испытанию многих видов древесных растений в коллекциях. Это имеет большое значение для подтверждения прогноза перспективности интродукции предварительно подобранного исходного материала.

Испытываемые растения находятся в отрыве от привычной для них лесной среды, в изоляции от исходных популяций. Процесс приспособления древесных растений к новым условиям в ценозах и в изоляции от них протекает по-разному. Поэтому данные, которые характеризуют состояние адаптации видов древесных пород в коллекциях, требуют соответствующей корректировки [3, 16].

Второй этап интродукции. Мобилизация исходного материала для интродукции.Мобилизация исходного материала является переходом от теоретического этапа интродукции интродукционного поиска, к последующему этапу – первичному интродукционному испытанию (освоению растений).

На втором этапе интродукции теоретические методы интродукции растений сочетаются с агротехническими приемами.

Исходным материалом для первичного интродукционного испытания являются: семена, части вегетативных органов растений, или сами саженцы растения.

Идеальным методом мобилизации исходного материала для естественных таксонов является сбор семян в природных условиях самим интродуктором. Сбор проводят с наиболее подходящих экземпляров, которые растут в той части ареала, почвенно-климатические условия которой наиболее полно соответствуют условиям пункта интродукции. Это можно осуществить только во время экспедиции. Но это, даже с привлечением местных коллекторов, трудно осуществимо по целому ряду причин.

В основном мобилизация исходного материала в виде семян происходит в форме обмена между пунктами интродукции. Это более доступно и поэтому это стало распространено в наши дни. Создана специальная корреспондентская сеть для обмена.

Данному методу мобилизации традиционно предшествует предварительный обмен Списками семян (Delectus, Indexseminum). Их формируют, выпускают и рассылают ежегодно. Часто в Списки включаются реально имеющиеся семена, собранные в течение года, а сами Списки выпускаются уже после окончания формирования обменного фонда семян. Такие Списки обычно невелики по объему, есть гарантия получения свежих семян, но сами перечни семян в известной мере случайны и зависят от особенностей года. Такого рода Списки выпускаются для семян, собранных как в естественных условиях, так и в интродукционных пунктах. Реже выпускаются весьма объемные Списки, в которые включаются практически все семеносящие виды и формы, культивируемые в данном пункте интродукции. Однако семеношение многих интродуцентов достаточно нерегулярное, и в обменном фонде часть семян, указанных в Списках, отсутствует вообще, а часть представлена семенами сбора прошлых лет, зачастую потерявшими всхожесть. Иногда выпускаются, как правило, небольшие по объему, тематические Списки, в которых предлагаются семена какого-то таксона или группы растений, культивируемых в интродукционном пункте, обменный фонд которых формируется до или после выпуска Списков.

Семена, полученные по таким спискам, как правило, хорошего качества, но и сам перечень растений представляет интерес для отдельных специалистов из немногих интродукционных пунктов.

Существенным недостатком метода мобилизации исходного материала в виде семян, собранных с культивируемых в интродукционных пунктах растений, является их гибридогенность. Значительная плотность насаждений, обычно близкородственных, способствует гибридизации и, как следствие этого, во всех пунктах интродукции можно встретить гибридные растения, выращенные из таких семян, лишь внешне похожие на те или иные виды.

Для целей интродукции в ряде случаев предпочтительно использовать семена, собранные с культивируемых растений, т. е. с тех особей, которые уже растут вне связей с естественной средой обитания.

Собранный мобилизованный исходный материал, в любой форме и вне зависимости от дальнейших действий, подлежит обязательной регистрации в интродукционном журнале (данные о происхождении и качестве этого материала). Время и техника сбора, упаковка, средства транспортировки и методы проведения карантинных мер должны выбираться, по возможности, с учетом биологических особенностей растений. При перемещении семян и посадочного материала должна быть четко налажена карантинная служба. Карантинный досмотр должен осуществлять надлежащий контроль как на местах заготовки, так и в районах поступления посадочного материала интродуцентов.

Освоение растений.При освоении растений (повышение стойкости акклиматизируемых растений)методы интродукции можно разделить на две группы:

- методы, не влияющие на аппарат наследственности, которые включают отбор стойких и продуктивных форм на всех этапах работы (на основе фенотипической изменчивости);

- методы, влияющие на генетическую структуру растительного организма (связанные с воздействием на генетическую основу растительного организма).

Подведение итогов интродукциии процесса акклиматизации растений большое значение имеет хорошо организованная система фенологических наблюдений. Необходимы установление единообразия фенологических наблюдений, системы накопления и обработки данных, а также разработка программ обобщения с использованием счетно-вычислительных машин.

Интродукция растений – в значительной мере проблема географическая. Возможности сравнительного, параллельного испытания древесных растений открывают широкие перспективы для научных обобщений и позволяют значительно ускорить выделение рекомендуемых растений с установлением района их хозяйственного использования.

Фенологические наблюдения начинают при освоении растений. В результате наблюдений устанавливают основные характеристики интродуцентов. Разработанные методики фенологических наблюдений приемлемы для всех интродукционных пунктов. Результаты фенологических наблюдений представляют научную ценность, если они проводятся регулярно и достаточно длительное время. Практика показала целесообразность использования специальных журналов фенологических наблюдений, которые могут быть разнообразными по форме. Для удобства оперативного пользования результатами фенологических наблюдений их желательно проводить в отношении предварительно сгруппированных, одновозрастных растений. Несмотря на кажущуюся простоту, методически правильные фенологические наблюдения довольно сложны в исполнении и, как правило, редко где проводятся в необходимом объеме [16].

6. Методы повышения стойкости акклиматизируемых

растений

6.1 Биологические свойства растений по отношению к основным

факторам внешней среды

При современном озеленении городов и населенных мест используют широкий ассортимент деревьев и кустарников, который должен включать виды, отличающиеся большим разнообразием форм и размеров крон, окраски листьев и цветков, сроков цветения и декоративности плодов. В этот ассортимент входят деревья и кустарники, позволяющие создавать стройные аллеи, эффектные группы, живые изгороди различной высоты и конструкции, бордюры, строгие и изящные одиночные посадки, тенистые массивы.

В то же время используемые растения должны отличаться хорошим ростом в неодинаковых экологических условиях: во влажных и сухих местах, на затененных и сильно освещенных участках, на разнообразных по механическому и химическому составу почвах и т. п.

Они должны хорошо противостоять специфическим условиям города: повышенному содержанию в атмосфере пыли и вредных газов, сухости и повышенной температуре воздуха, искусственным городским почвам.

Успешное произрастание древесных и кустарниковых пород в значительной мере зависит от выбора привлекаемых для озеленения растений, от степени соответствия их биологических и экологических свойств климатическим условиям данного района и специфическим условиям места произрастания в городе [9].

Низкие температуры и морозостойкость растений. Основным показателем успешного произрастания растений в условиях средней полосы европейской части России является их хорошая зимостойкость.

Зимостойкость – это способность растений переносить неблагоприятные условия зимы, которые могут привести их к вымерзанию, высыханию, выпреванию, вымоканию, повреждению от навала снега. Основной фактор, определяющий зимостойкость деревьев и кустарников – устойчивость к вымерзанию. Оценка зимостойкости производится после перезимовки в период вегетации. Зимостойкость, как правило, коррелирует с морозостойкостью, однако нередко наблюдаются отклонения.

Морозостойкость древесных растений связывают со следующими характеристиками:

- наличие защитных покровов, ослабляющих промерзание и зимнее иссушение растений (толстая кора, присутствие волосков на побегах и почках, смолистого и воскового налета);

- способность переносить в той или иной мере обезвоживание плазмы клеток;

- интенсивностью накопления защитных веществ (в частности сахаров);

- степенью концентрации клеточного сока [24].

Морозостойкость деревьев и кустарников – это способность растений выдерживать температуру ниже 0⁰ С. С такими температурами деревья и кустарники на территории России сталкиваются в различные сроки и фазы своего сезонного развития. Поэтому различают морозостойкость растений к весенним и осенним заморозкам и зимним морозам.

От осенних заморозков обычно страдают растения, отличающиеся слабой морозостойкостью. Они характеризуются длительным периодом роста побегов, часто отсутствием к началу осени ярко выраженных верхушечных почек на однолетних побегах, слабым одревеснением побегов и недостаточной закалкой к морозам. Получив первые повреждения от осенних заморозков, такие растения еще больше страдают от сильных морозов зимой.

В отличие от осенних весенние заморозки, как правило, повреждают древесные и кустарниковые породы, с хорошей морозостойкостью. Происходит это от того, что более морозостойкие породы менее требовательны к теплу и с наступлением первых теплых весенних дней трогаются в рост. Спровоцированные на рост растения попадают под весенние заморозки, которые и повреждают листья, молодые растущие побеги, а у рано цветущих древесных пород – бутоны и цветки.

При поздних весенних заморозках повреждениям подвергаются и теплолюбивые, поздно трогающиеся в рост породы. От весенних заморозков деревья и кустарники обычно не погибают, но ослабевают. На восстановление поврежденных листьев и побегов растения вновь расходуют пластические вещества. Восстановленные побеги запаздывают в росте, слабо развиваются, плохо древеснеют, что снижает их устойчивость к зимним морозам.

Для учета повреждений древесных пород зимними морозами разработана шкала морозостойкости (Н. К. Вехов, Э. Л. Вольф, С. Я. Соколов и др.). Баллом I отмечаются обычно вполне морозостойкие породы; балом II – растения, у которых повреждаются однолетние побеги; баллом III – растения, у которых обмерзают 2-3 летние приросты; баллом IV – растения, у которых обмерзают ветви основных порядков и многолетняя древесина ствола (эти растения часто восстанавливаются корневой порослью); баллом V – растения не морозостойкие, погибающие в первую же зиму.

При помощи этой шкалы морозостойкости можно определить степень пригодности растений для того или иного района и оценить их значение в ландшафтном строительстве. Растения, получающие ежегодную оценку морозостойкости по баллу I или II (II в более суровые зимы), при хороших показателях декоративности и устойчивости в городе могут быть перспективны для озеленения. Растения с оценкой в II и III балла для этих целей малопригодны. Их сухие ветви, которые образуются после обмерзания, малопригодны. Растения с такой морозостойкостью можно использовать только в отдельных случаях, учитывая их высокую декоративную ценность, позволяющую идти на затраты по укрытию от мороза в зимнее время, или суровость климатических условий данного места, ограничивающих выбор устойчивых декоративных растений [9].

Высокие температуры и жаровыносливость растений. Одним из условий для успешного произрастания деревьев и кустарников является оптимальная температура воздуха. Только при определенном температурном режиме нормально протекают такие важнейшие процессы жизнедеятельности растений как фотосинтез, дыхание, транспирация, рост клеток и т. п. Вред растениям могут приносить высокие температуры (опал корневой шейки, ожог коры и т. п. Особенно важно знать отношение различных видов древесных и кустарниковых пород к высоким температурам при выращивании их в условиях города. В городских условиях температура воздушной среды превышает температуру воздуха вне застройки на 5-7 градусов. Происходит резкое повышение интенсивности транспирации и дыхания растений, приводящее к обезвоживанию растительных тканей и большому расходу углеводов. При высоких температурах интенсивность фотосинтеза падает, расход органического вещества начинает превышать его синтез. Растение слабеет, легко поражается болезнями и вредителями, теряет декоративность и устойчивость, преждевременно гибнет.

Разные древесные и кустарниковые породы по-разному противостоят действию высоких температур. Наиболее высокую выносливость к сверхвысоким температурам демонстрируют растения жарких и сухих районов. Наиболее жароустойчивы виды южного происхождения, например катальпа, софора, гледичия, аморфа и др. Наоборот, породы северных и умеренных широт (береза, липа, клен и др.) менее жаровыносливы и значительно хуже переносят высокие температуры воздушной среды.

На степень жаровыносливости растений большое значение имеет их транспирационная деятельность. Виды с повышенной транспирацией, защищающей листву от чрезмерного перегрева, легче переносят высокие температуры, чем виды с низкой транспирацией. В связи с этим, жаровыносливость растений связана с влажностью почвы. Проводя регулярные поливы можно значительно повысить жаровыносливость деревьев и кустарников. Жаровыносливость зависит от морфологических особенностей растений, возраста и периода вегетации. Для жаровыносливых растений характерны следующие особенности: сильное опушение почечных чешуй и листьев, глянцевитость верхней части листьев, их параллельное расположение солнечным лучам и т. п. Они обладают высокой жаростойкостью плазмы и другими физиологическими особенностями.

Жаровыносливость ниже у молодых растений и в начале вегетации, когда растения покрыты молодой листвой. У взрослых растений и в более поздние сроки вегетации жаровыносливость значительно повышается. Это необходимо учитывать при подборе деревьев и кустарников для неблагоприятных в температурном отношении условий произрастания [9].

Хазовой Е. П. проведено изучение макро- и микроструктуры древесины Pinus sylvestris L. в различных лесорастительных зонах, в т. ч. условиях сухой степи. Данная работа позволила выявить направления адаптации этого вида в ксероморфных условиях, установить закономерности формирования структуры древесины. Это очень важно как с точки зрения приспособления растений к засушливым условиям, так и в целях научно-обоснованного отбора и условий выращивания высококачественной древесины.

Ширина годичного слоя при интродукции в сухую степь уменьшается. В сухих экстремальных условиях древесина сосны формирует узкие годичные слои с четкими границами перехода между зонами поздней и ранней древесины. В жестких условиях произрастания сокращается время прохождения этапов онтогенеза.

В аридных условиях увеличивается варьирование признаков структуры древесины и снижение роли генотипа в их формировании, что свидетельствует об усилении роли экологических факторов [14, 21, 22].

Светолюбие и теневыносливость растений. Солнечный свет – практически единственный источник энергии, обеспечивающий рост и существование растительности. От светового режима зависят такие признаки растений как продолжительность периода вегетации, переход от вегетации к закладке репродуктивных органов, величина проростов побегов, образование плодов, семян, морозоустойчивость и засухоустойчивость, устойчивость против болезней и вредителей. От светового режима зависят также процессы ассимиляции, синтеза, роста и развития растений.

Несмотря на это, обычно роли света и воздействию его на растения придается меньшее значение, чем теплу, влаге, питанию. Растения часто подбираются без учета их потребности в интенсивности освещения, в результате биологическая природа организма не соответствует световому режиму места произрастания. Это приводит к низкой декоративности и преждевременной гибели растений.

Говоря о потребности растений в свете, обычно имеют в виду длину светового дня и интенсивность освещения в данном месте произрастания [9].

Фотопериодическая реакция – реакция растений на продолжительность дневного освещения в течение суток.

Термин «фотопериодизм» происходит от греч. фотос – свет и периодос – вращение, круговращение, чередование [24]. В зависимости о потребности в длине светового дня растения делят на растения короткого дня, у которых цветение и плодоношение происходит при 8-12 часовом световом дне, и растения длинного дня, требующие освещенности более 12 часов в сутки. В отдельную группу выделяют растения нейтральные, зацветающие и плодоносящие при любой длине дня.

Между этими группами и их географическим ареалом существует тесная связь. Субтропическим и тропическим широтам свойственны растения короткого дня, умеренным и северным – длинного дня; нейтральные растения распространены повсеместно.

Растения короткого дня, помещенные в условия длинного дня, растягивают период своей вегетации, вследствие чего повреждаются морозом и не плодоносят. Растения длинного дня, приспособленные к перенесению низких температур, при коротком дне не цветут.

Фотопериодическая реакция растений зависит от ряда других внешних факторов – температуры воздуха, влажности почвы, интенсивности и качества света.

По отношению растений к интенсивности освещения их подразделяют на светолюбивые, теневыносливые и тенелюбивые. Из древесных пород лесной зоны типичными светолюбивыми растениями являются березы, лиственницы, сосны, а из кустарников – жимолости и спиреи.

Теневыносливые растения выносят некоторое затенение, но хорошо развиваются и на прямом солнечном свету.

По убыванию теневыносливости древесные породы можно расположить в такой последовательности: тисс, самшит, пихта, тсуга, можжевельник виргинский, бук, ель, секвойя вечнозеленая, каштан конский, граб, липа, клен остролистный, ольха белая, сосна крымская, ильмовые, туя, ольха черная, явор, дуб, кария, орех, рябина, ясень, сосна Веймутова, ива, тополь, осина, сосна обыкновенная, береза бородавчатая, акация белая, лиственница.

Из кустарников очень теневыносливы бересклет, лещина, кизил.

Теневыносливость растений в значительной мере зависит от возраста растений и внешних факторов. С возрастом теневыносливость, как правило, снижается. В лучших почвенных условиях растения значительно легче переносят недостаток света.

Для теневыносливых древесных пород характерны густые облиственные кроны, медленное очищение ствола от нижних сучьев. Они способны использовать даже слабый приток света снизу и внутри кроны, причем для лучшего улавливания света листья у таких растений расположены мозаично.

От теневыносливых растений следует отличать растения тенелюбивые, нормально произрастающие только в условиях постоянного затенения, например под пологом леса. Для всех растений этой группы оптимальным освещением является освещение, значительно меньшее, чем полное солнечное.

Подбор светового оптимума для растения позволяет удовлетворить потребность в свете и ослабить неблагоприятное воздействие отрицательных городских условий.

Устойчивость растений к пыли дыму и газу.Различные виды деревьев и кустарников неодинаково реагируют на действие пыли, дыма и газа.

Под устойчивостью к пыли, дыму и газу понимают способность растений удерживать поверхностью своих органов, главным образом листьями, находящуюся в воздухе пыль и противостоять вредному действию дымовых выбросов и вредных газов, выделяемых автотранспортом и промышленными предприятиями, сохраняя при этом в той или иной степени нормальный рост и развитие. Различная реакция растений по отношению к этим факторам дает возможность подбирать ассортименты пыле-дымо-газоустойчивых растений. Выделяют три вида пыле-дымо-газоустойчивости: биологическую, морфо-анатомическую и физиологическую.

Морфолого-анатомическая устойчивость связана с особенностями морфолого-анатомического строения растения, затрудняющими проникновение газов внутрь растительных тканей (войлочно-опушенные, плотные, кожистые, с восковым налетом, с неровной волнистой или ребристой поверхностью листа).

Физиологическая устойчивость связана с физиолого-биохимическими особенностями растений. Обычно этот вид устойчивости к пыли, дыму и газу встречается у растений, не обладающих резко выраженной способностью восстановления поврежденных листьев и побегов и не имеющих морфологических признаков, затрудняющих поступление газов во внутренние ткани растений. У одного растения могут быть разные виды устойчивости или может преобладать один вид устойчивости.

Устойчивость растений к пыли, дыму и газу повышается при улучшении условий произрастания – почвенной среды, агротехники и т. п. – и понижается на малоплодородных и сухих почвах. Устойчивость к пыли, дыму и газу усиливается также с возрастом.