Весеннее развитие березы повислой и березы пушистой в озеленении города Томска и пригороде



Скачать 152.19 Kb.
Дата27.03.2016
Размер152.19 Kb.
Весеннее развитие березы повислой и березы пушистой в озеленении города Томска и пригороде
Куклина Т.Э. (ТГУ, г. Томск, Россия)
The results of 3-year observations on some phenological phases of spring development of vegetative and reproductive organs of Betula pendula Roth. и Betula pubescens Ehrh. in Tomsk landscape gardening and forest stands are given.
Изучением сезонного развития березы в г. Томске занимались Г.Э Иоганзен (1914), Л.П. Сергиевская (1926), В.А. Морякина (1969). С появлением на территории области сети метеорологических станций проводятся фенологические наблюдения и работниками этих станций. В первые послевоенные годы в области возникла и добровольная сеть фенологических наблюдателей, которая работает и сейчас (Рудский, 2002). При этом за всю историю фенологических наблюдений за березой в Томске береза пушистая не упоминается ни разу: либо наблюдения проводились без разделения на виды, либо только за березой повислой. Кроме того, объекты наблюдения располагались за пределами городской застройки.

Между тем, представляет интерес сезонное развитие обоих видов, произрастающих на объектах озеленения города. Во-первых, в искусственных посадках отсутствует пространственная изоляция видов – один из барьеров интрогрессивной гибридизации. Во-вторых, известно, что особенности температурного, воздушного и светового режимов в городе, а также влияние антропогенных стрессоров вызывают изменения в прохождении фенологических фаз древесных растений.

Фенологические наблюдения проводились в течение трех лет по общепринятым методикам. Наблюдались следующие фенофазы (Булыгин, 1979):

Пб2 - разверзание, или распускание почек; Л1 – обособление листьев, облиствение побегов (совпадает у березы с цветением женских сережек); Ц4 – начало цветения тычиночных цветков; Ц5 – окончание цветения тычиночных цветков; Л2 – завершение роста и вызревания листьев (начало летней вегетации).

Наблюдения за фенофазой Пб2 проводились в 2002 году, за фенофазами Л1, Ц4, Ц5, Л2 – в 2002, 2004, 2006 г.г. За учетную единицу принималась отдельная особь. Для наблюдений были выбраны 3 объекта, охватывающих около 350 деревьев обоих видов (два из них - на территории городской застройки (на центральном проспекте и на объектах садово-паркового типа) и один – в естественных насаждениях за пределами застройки). Всего было заложено 4 пробных площади: ПП1ф – это рядовые, хорошо освещенные посадки березы повислой и березы пушистой в узкой полосе газона на магистрали (пр. Ленина) и примыкающих улицах в районе ул. Пролетарской – ул. 5-й Армии; ПП2ф – посадки березы повислой с примесью березы пушистой в районе стадиона «Буревестник» на южной окраине города; ПП3ф – береза повислая в районе пос. Тимирязево; ПП4ф – береза пушистая на болоте (на расстоянии примерно 1 км от ПП3ф). Выбранные насаждения относятся к 3-5 классам возраста, имеют семенное происхождение. Таким образом, ПП1ф характеризуется высокой степенью загазованности за счет выбросов промышленные предприятий и автотранспорта (Сводный том …, 1997), более высокими температурами воздуха (Климат Томска, 1982), искусственным освещением в темное время суток при помощи уличных фонарей и других источников. ПП3ф и ПП4ф – естественные насаждения, характеризуемые минимальной антропогенной нагрузкой, самыми низкими температурами, отсутствием искусственного освещения. Почвенно-грунтовые условия на ПП4ф (болото) неблагоприятны для роста березы пушистой. ПП2ф по всем показателям занимает промежуточное положение между ПП1ф и пробными площадями за чертой города (ПП3ф и ПП4ф). Обработка полученных данных проводилась согласно рекомендациям Г.Н. Зайцева (1973, 1974, 1981), Н.Е. Булыгина (1979).

Основные результаты фенологических наблюдений представлены в таблице 1.

В 2002 году 3 мая в пределах средних многолетних сроков среднесуточная температура прошла через +5о, через +15о – на 16 дней раньше обычного.
Таблица 1

Средние значение фенодат за три года наблюдений





Вид

№ ПП

Год

Наблюдаемые фенофазы


Пб2

M (lim)


Л1

M (lim)


Ц4

M (lim)


Ц5

M (lim)


Л2

M (lim)


Береза повислая





2002

2004


2006

9.V (5.V-15.V)

-

-



10.V (7.V-18.V)

12.V (11.V-16.V)

17.V (14.V-20.V)


11.V (6.V-20.V)

13.V (13.V-16.V)

14.V (14.V-17.V)


17.V (13.V-26.V)

18.V (16.V-20.V)

22.V (20.V-24.V)


25.V (23.V-27.V)

23.V (22.V-26.V)

7.VI (6.VI-8.VI)




2002

2004


2006

11.V (8.V-14.V)

-

-



13.V (12.V-15.V)

14.V (13.V-15.V)

17.V (15.V-20.V)


13.V (13.V-16.V)

15.V (14.V-16.V)

19.V (17.V-20.V)


18.V (17.V-21.V)

19.V (17.V-20.V)

23.V (20.V-24.V)


25.V (24.V-27.V)

25.V (24.V-26.V)

8.VI (8.VI-9.VI)




2002

2004


2006

12.V (8.V-17.V)

-

-



15.V (9.V-20.V)

14.V (13.V-16.V)

22.V (19.V-25.V)


14.V (13.V-20.V)

15.V (14.V-16.V)

25.V (23.V-26.V)


24.V (20.V-28.V)

19.V (17.V-21.V)

31.V (28.V-3.VI)


28.V (27.V-30.V)

26.V (25.V-27.V)

12.VI (11.VI-13.VI)


Береза пушистая



2002

2004


2006

8.V (6.V-15.V)

-

-



11.V (8.V-18.V)

12.V (11.V-21.V)

17.V (14.V-22.V)


12.V (7.V-20.V)

15.V (11.V-18.V)

19.V (16.V-23.V)


19.V (15.V-28.V)

18.V (16.V-20.V)

24.V (22.V-25.V)


26.V (24.V-28.V)

24.V (23.V-26.V)

8.VI (6.VI-9.VI)




2002

2004


2006

14.V (12.V-19.V)

-

-



16.V (13.V-20.V)

15.V (14.V-17.V)

22.V (20.V-24.V)


19.V (14.V-22.V)

16.V (15.V-18.V)

26.V (25.V-28.V)


23.V (21.V-26.V)

20.V (19.V-21.V)

30.V (29.V-2.VI)


27.V (26.V-28.V)

26.V (24.V-26.V)

10.VI (9.VI-11.VI)




2002

2004


2006

20.V (15.V-21.V)

-

-



21.V (18.V-22.V)

15.V (14.V-17.V)

24.V (23.V-25.V)


22.V (19.V-24.V)

16.V (15.V-18.V)

27.V (25.V-31.V)


26.V (25.V-29.V)

20.V (19.V-21.V)

31.V (28.V-3.VI)


28.V (27.V-31.V)

27.V (26.V-28.V)

15.VI (14.VI-16.VI)


Первыми (5.V) распустились почки у отдельных деревьев березы повислой в уличных посадках, там же на следующий день - у березы пушистой. В районе площади Южной смещение сроков распускания почек составляет 3 и 5 дней соответственно. Распускание почек у отдельных деревьев березы повислой в естественных пригородных насаждениях совпало с экспериментальной популяцией того же вида на окраине города. Позднее всех вступили в данную фазу береза пушистая на болоте (через 9 дней после уличных посадок).

Последовательность прохождения последующих фаз развития вегетативных и генеративных органов обоих видов березы на исследуемых пробных площадях в целом аналогична последовательности распускания почек. Различия в средних значениях фенодат у видов при совместном произрастании наименьшие (1-2 дня) в уличных посадках, наибольшие – в естественных насаждениях (до 8 дней разница в сроках начала цветения). Цветение березы в 2002 году было довольно растянутым в городе (21 день цвела береза повислая и 22 дня – береза пушистая) и прерывалось в периоды похолоданий в конце первой и середине второй декады. На окраинах города и в пригороде первый пик цветения березы повислой совпал со вторым пиком цветения на улицах; береза пушистая на площади Южной зацвела на день позднее березы повислой, однако цветение ее было прервано похолоданием 17-18 мая продолжалось до 26 мая (закончилось через 5 дней после березы повислой). Позже всех зацвела береза пушистая на болоте (через 13 дней после уличных посадок), однако и отцвела всего за 10 дней (температура в этот период поднималась в отдельные дни выше +30о).

В 2002 году отчетливо выделялись весенние феноформы березы в городских популяциях (табл.2). У обоих видов преобладают ранние и промежуточные формы, поздние же представлены единичными экземплярами преимущественно березы пушистой. В естественных популяциях, где цветение прошло в более сжатые сроки (наблюдалось 2 пика пыления) феноформы не выделялись. По данным А.М. Данченко (1992) для Северного Казахстана (естественные насаждения), в группу ранораспускающихся и раноцветущих входили особи березы повислой, а в группу позднораспускающихся и поздноцветущих – в основном березы пушистой. Таким образом, представляет интерес наличие в городских популяциях г. Томска высокого процента ранних форм березы пушистой, что увеличивает вероятность естественной гибридизации видов.


Таблица 2

Связь между распусканием листьев и цветением (мужским) у березы





Срок распускания

Цветение

Число деревьев, шт.

раннее

промежуточное

позднее

1*

2**

всего

1

2

всего

1

2

всего

1

2

всего

ранний

81

26

107

38

26

64

-

-

-

119

52

181

промежуточный

10

-

10

20

16

36

4

5

9

34

21

55

поздний

-

-

-

2

-

2

1

7

8

3

7

10

итого

91

26

117

60

42

102

5

12

17

156

80

236

Примечание: * - береза повислая; ** - береза пушистая.
В мае 2004 г. первая декада была теплой со слабыми осадками, в середине декады наблюдалось похолодание с заморозками до –1.4о. Средняя температура воздуха выше нормы на 1о. Осадков выпало половина декадной нормы. 2.V – переход среднесуточной температуры воздуха через +5о – в пределах нормы

Вторая декада – аномально теплая, выше нормы на 11о. В течение 6 дней (15-20.V) максимальная температура воздуха повышалась до +30…+34оC. Средняя относительная влажность воздуха была 43-57 %. 13.V – полное оттаивание почвы, раньше средней многолетней даты на 6 дней. 11.V – переход среднесуточной температуры воздуха через +10о, раньше средней многолетней даты на 10 дней.

Начало вегетации и цветение обоих видов на всех пробных площадях приходится в 2004 году на вторую декаду мая (лишь отдельные особи заканчивают цветение 21.V) и проходит в очень сжатые сроки. Часть пыльников (до 1/3 сережки) засыхает и чернеет не раскрывшись. Стираются различия между прохождением данных фенофаз на окраине города и в пригороде. Менее выражены также различия между видами (не более одного дня на всех пробных площадях). В данных условиях становится невозможным выделение феноформ.

Третья декада мая аномально теплая со слабыми осадками. Средняя температура воздуха выше нормы на 4о. Осадки слабые, всего 34 % нормы.

Полное развертывание листьев в среднем наступило раньше 2002 года на два дня в уличных посадках у обоих видов. В районе площади Южной различия между годами выражены слабее (1 день у березы пушистой; различия отсутствуют у березы повислой), в пригороде в данную фазу деревья обоих видов вступили на 1 (береза пушистая) и 2 (береза повислая) дня раньше, чем в 2002 году. Фенофаза Л2 характеризуется наименьшим разнообразием (СV=3,1-3,9 % в 2002 году, СV=2,0-4,0 % в 2004 году).

Самыми поздними датами прохождения весенних фенофаз характеризуется 2006 год. В этом году отмечена аномально холодная зима, затяжная весна с заморозками в первой и третьей декадах мая.

Первая декада мая 2006 г. - холодная, с осадками в первой ее половине. Средняя температура воздуха ниже нормы на 3о. Минимальная температура в большинстве дней от 0 до –5о. На конец декады промерзание почвы составило 69 см. Отмечалось временное выпадение снега.

Вторая декада – аномально теплая, средняя температура воздуха выше нормы на 4о. Осадки слабые, 20 % декадной нормы. Благодаря теплой погоде шло интенсивное оттаивание почвы.

Третья декада мая – прохладная, ниже нормы на 1о, осадков выпало 66 % нормы. Заморозки наблюдались на высоте 2 см в течение 4-х дней, на поверхности почвы – в течение 2-х дней. 22.V наблюдалось полное оттаивание почвы, что в пределах нормы.

Первая декада июня – аномально теплая, выше нормы на 5о. Осадки зарегистрированы в течение 1 дня – 3 мм (17 % нормы). Сухая погода привела к образованию почвенной корки, которая разрушилась10.VI от выпадения дождей. Заморозков не было.

Так же, как и в 2004 году, вегетация обоих видов березы в основном начинается во второй декаде мая (у березы пушистой на болоте обособление листьев началось в начале третьей декады). Другие фенофазы также существенно сдвинуты по сравнению с предыдущими годами наблюдений. Береза повислая в Тимирязево, береза пушистая на площади Южной и на болоте закончили цветение в первых числах июня, что значительно позже предыдущих лет. На первую декаду июня приходится прохождение фенофазы полного развертывания листьев у деревьев обоих видов на всех пробных площадях, кроме болота. Здесь береза пушистая вступила в фазу Л2 в середине второй декады июня. (СV=5,2-7,6 %, что несколько выше, чем в предыдущие годы наблюдений).

Анализ средних фенодат за три года наблюдений (табл. 3) показал, что минимальные различия между видами наблюдаются в уличных посадках (1 день), максимальные (до 4-5 дней) – на южной окраине города и в пригороде.



Таблица 3

Средние фенодаты за три года наблюдений





Вид

№ ПП

Л1

Ц4

Ц5

Л2


Береза

повислая




13.V

15.V


17.V

14.V

15.V


18.V

19.V

20.V


24.V

29.V

30.V


1.VI

Береза пушистая



13.V

18.V


20.V

15.V

20.V


22.V

20.V

24.V


27.V

30.V

31.V


3.VI

Продолжительность цветения обоих видов существенно различается по годам наблюдений, однако в естественных насаждениях она всегда больше у березы повислой (табл. 4). В городских же популяциях береза пушистая цветет на 1-4 дня дольше березы повислой (в 2004 году на окраине города продолжительность цветения видов была одинаковой).



Таблица 4

Продолжительность цветения березы повислой и березы пушистой





Вид

№ ПП

Продолжительность цветения, дней


2002 г.

2004 г.

2006 г.

Береза повислая





21

9

16



7

7

8



9

8

12



Береза пушистая



22

13

11



11

7

7



10

9

10




Выводы





  1. Береза повислая и береза пушистая в различных экологических условиях проходят весенние фазы развития вегетативных и генеративных органов в определенной последовательности: раньше всех начинает вегетировать и цвести береза в центре города, затем на окраине, позднее всех – в лесу, что объясняется в основном температурным фактором.

  2. Различия во времени прохождения всех изученных фенофаз у видов в пределах одного объекта наблюдений увеличиваются в той же последовательности (наименьшие – в центре города, наибольшие – в лесу). В магистральных посадках вегетировать и цвести оба вида начинают практически одновременно (отдельные особи), средние же значения фенодат в разные годы могут совпадать либо быть более поздними для березы пушистой (на 1-2 дня). За все годы наблюдений в среднем на 1 день позже наступает полное развертывание листа у березы пушистой.

  3. В разные годы цветение у березы обоих видов начинается в первой или второй декаде мая. В первом случае наблюдается 3 пика пыления, прерываемого похолоданиями, а иногда и заморозками. При таких условиях отчетливо выделяются фенологические формы (ранние, промежуточные и поздние). В этом случае гибридизация в естественных насаждениях маловероятна, хотя сроки цветения отдельных особей березы повислой и березы пушистой перекрываются. В центре города сроки цветения обоих видов в значительной степени перекрывались или даже совпадали во все годы наблюдений.

  4. Гибридизация в естественных насаждениях березы наиболее вероятна в годы с аномально теплой серединой мая, когда цветение обоих видов проходит почти одновременно и в очень сжатые сроки. При таких условиях практически стираются различия между феноформами.

  5. Результаты исследований не противоречат опубликованным ранее данным по фенологии березы повислой для южной окраины города и пригородных насаждений (Иоганзен, 1914; Сергиевская, 1926; Морякина, 1969).

  6. Не выявлена прямая зависимость уровня варьирования времени наступления весенних фенофаз от условий произрастания у обоих видов, однако наиболее высокие коэффициенты вариации отмечены в уличных посадках для фенофаз Пб2, Л1, Ц4. Самым низким уровнем варьирования характеризуются фенофазы Ц5, Л2 во все годы наблюдений на всех пробных площадях у обоих видов. Таким образом, заметна некоторая тенденция к усложнению фенологической структуры популяций березы повислой и березы пушистой, произрастающих в экстремальных условиях.

  7. Продолжительность цветения березы повислой в естественных насаждениях за все годы наблюдений оказалась больше (на 1-5 дней), чем у березы пушистой, между тем как в городских популяциях наблюдалась обратная картина. Уровень варьирования времени наступления фенофаз Пб2, Л1, Ц4 почти всегда выше у березы пушистой в городских популяциях (особенно существенны различия в уличных посадках). Уровень варьирования времени прохождения фенофаз Ц5, Л2 у видов различается незначительно.

Литература

Булыгин Н.Е. Фенологические наблюдения над древесными растениями: Пособие по проведению учебно-научных исследований. – Л.: ЛТА, 1979. – 96 с.

Данченко А.М. Биология плодоношение и основы семеноводства березы. – Красноярск: ИЛиД СО АН СССР, 1992. – 129 с.

Данченко А.М. Изменчивость в фенологических явлениях берез бородавчатой и пушистой в Северном Казахстане // Лесные и древесные породы Северного Казахстана. – Л.: Наука, 1974. – с. 154-158.

Зайцев Г.Н. Методика биометрических расчетов. – М. Наука, 1973.

Зайцев Г.Н. Обработка результатов фенологических наблюдений в ботанических садах // Бюл. ГБС АН СССР, 1974. – Вып. 94. – с. 3-10.

Зайцев Г.Н. Фенология древесных растений. – М., 1981. – 120 с.

Иоганзен Г.Э. Томская природа в 1912 году. – Томскъ, 1914. – 39 с. (с.12).

Каледа В.М. Биология плодоношения березы повислой (Betula pendula Roth.) в лесостепных районах Западной Сибири: Автореф. дис. … канд. с.-х. наук. – Красноярск, 1985. – 20 с.

Каледа В.М. Влияние температурного фактора на цветение березы повислой в Новосибирской области // Экология растений Средней Сибири. – Красноярское книжное изд-во, 1983. – с. 34-35.

Климат Томска. – Л.: Гидрометеоиздат, 1982. – 176 с.

Морякина В.А. Рост и развитие деревьев и кустарников, интродуцированных в Томске: Дис. … канд. биол. наук. – Томск, 1969. – 262 с.

Рудский В.Г. Неделя за неделей. Календарь Томской природы. – Томск: Изд-во «Печатная мануфактура», 2002. – с. 110.

Сводный том предельно допустимых выбросов (ПДВ) вредных веществ в атмосферу г. Томска. Книга 1. Пояснительная записка. – Новосибирск, 1997. – 433 с.



Сергиевская Л.П. Фито-фенологические наблюдения, проведенные в Томске и его окрестностях в 1919-21, 1923-25 гг. // Известия Томского государственного университета. – Т. 77. – Томск, 1926. – 84 с.
Приведены результаты трехлетних наблюдений за весенними фенофазами развития вегетативных и генеративных органов березы повислой и березы пушистой в озеленении г. Томска и пригородных насаждениях.
Куклина Татьяна Эдуардовна, ТГУ, Россия, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36, тел.: (382-2) 426-144. Домашний адрес: Россия, 634009, г. Томск, ул. Водяная, 64. Контактный телефон: 8-906-950-09-42. Область научных интересов: декоративная дендрология, ландшафтное строительство.


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница