Биоэкологические особенности коллекции видов Средиземноморья Сочинского парка «Дендрарий»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра биологии и экологии растений ДИПЛОМНАЯ РАБОТА Биоэкологические особенности коллекции видов Средиземноморья Сочинского парка «Дендрарий»

Работу выполнил Н. К. Ангелиди Факультет биологический Специальность 20 803 Биоэкология Нормоконтролёр, преподаватель А. М. Иваненко Научный руководитель — ст. преподаватель Д. П. Кассанелли Краснодар 2013

Реферат

Дипломная работа выполнена на ___ страницах машинописного текста. Содержит введение, __ главы, заключение, список использованных при написании работы литературных источников объёмом в ___ наименований. Работа иллюстрирована __ таблицами и __ рисунком.

Ключевые слова: видовой состав, СОЧИНСКИЙ ПАРК «ДЕНДРАРИЙ», СРЕДИЗЕМНОМОРЬЕ, БИОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, ФЕНОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ.

Объектом исследования являются виды коллекции Средиземноморья Сочинского парка «Дендрарий». Была сформулирована цель работы, направленная на изучение биоэкологических особенностей коллекции видов Средиземноморья Сочинского парка «Дендрарий». В работе отражены результаты таксономического, биоморфологического, биоэкологического и фенологического анализов исследуемых видов, а так же проведена оценка зимостойкости и засухоустойчивости данных видов.

• Введение
• 1. Аналитический обзор
• 1.1 История занесения растений-интродуцентов во флору Черноморского побережья Кавказа
• 1.2 История развития Сочинского парка «Дендрарий»
• 1.3 Краткая характеристика растительности Средиземноморья
• 2. Физико-географическая характеристика района исследования
• 2.1 Общее описание района исследования
• 2.2 Почвы
• 2.3 Климат
• 2.4 Растительность
• 3. Материал и методы исследования
• 3.1 Материал исследования
• 3.2 Методы исследования
• 4. Биоэкологические особенности коллекции видов Средиземноморья Сочинского парка «Дендрарий»
• 4.1 Таксономический анализ
• 4.2 Биоморфологический анализ
• 4.3 Экологический анализ
• 4.4 Фенологический анализ
• 4.5 Оценка зимостойкости и засухоустойчивости
• Заключение
• Библиографический список

Повышение продуктивности, устойчивости и средообразующей роли лесов, в том числе и путём введения экзотов, является главнейшей задачей лесного хозяйства. Но не менее важны экзоты для озеленения городов и сёл, особенно в курортной зоне. Здесь требуется принципиально иной подход, поскольку главнейшую роль играет не накопление массы, а иные полезности: декоративность, разнообразие, устойчивость, фитонцидность, кислородопродуктивность, отсутствие аллергенов. Всё это вызывает необходимость всестороннего изучения экзотов. Но и само введение нового вида — непростая наука. Все эти задачи выполняет Сочинский «Дендрарий» — живая лаборатория НИИ горного лесоводства и экологии леса [Солнцев, 2002].

Характерной особенностью эволюции биосферы под воздействием человека является изменение видового состава растительности. С одной стороны, эти изменения обуславливаются сознательным, планомерным обогащением флор новыми интродуцированными растениями, полезными в том или ином отношении для человека. С другой стороны, происходит непрерывный процесс спонтанной интродукции растений, приводящий к появлению адвентивной, чаще всего сорной растительности [Вехов, 1957].

При этом распространение занесённых видов (инвазия) нередко приобретает характер «экологического взрыва», когда за несколько лет сорняк захватывает огромные пространства. Одновременно с этим вытесняются и исчезают аборигенные растения [Вехов, 1957].

Нет сомнений в том, что тенденция к замещению местных флор иноземными растениями будет усиливаться вследствие деятельности ботанических учреждений и из-за неизбежного возрастания спонтанной интродукции [Дворак, Романюк, 1999].

Можно предвидеть, что в будущем все естественные фитоценозы могут быть нарушены воздействиями или притоком мигрирующих видов. Поэтому интродукторы должны представлять себе не только пользу, которую может принести новое растение, но и тот вред, который может нанести экзот, превратившись в сорняк [Дворак, Романюк, 1999].

Таким образом, в условиях современного развития технического общества разумное использование и сохранения природной среды обитания человека приобретает исключительное значение. Важна оценка преимуществ интродуцента по сравнению с местным видом. Необходимо предостеречь от бездумного внедрения в местные фитоценозы новых видов. Важнейшей задачей интродукции является всесторонняя внимательная оценка возможных последствий данного процесса [Карпун, 1982].

Для этого учреждениям, которые осуществляют широкую программу исследований по интродукции и акклиматизации растений предлагается:

1) регламентировать интродукционную работу;

2) внедрять интродуценты, чтобы они не выходили из-под контроля и не превращались в сорняки;

3) разработать основы искусственного создания долговечных, устойчивых растительных группировок из представителей местной и иноземной флор. Решение этих вопросов для каждого конкретного вида растения зависит, по крайней мере, от двух условий: способности растения приспособиться к местным условиям климата и почвы, и от фитоценотической реакции, то есть способности «войти» в предложенный ему фитоценоз [Дворак, 1997].

Необходимо, тщательно изучать влияние интродуцентов на аборигенную флору, выявлять их потенциальные биологические возможности, а также полезные и вредные свойства.

Парк «Дендрарий» — наиболее крупный по площади в городе Сочи интродукционный пункт, занимающий 48 га. Несмотря на активные интродукционные испытания (около 5 тыс. древесных таксонов) коллекция представлена только 1,5 тыс. видов и форм. Парк находится в ведении научно-исследовательского института и является одним из популярнейших рекреационных объектов. Благоустройство его территории, подчинение целям рекреации зачастую оказывают негативное воздействие на состояние растений [Солтани, 2009].

Целью данной работы является изучение биоэкологических особенностей коллекции видов Средиземноморья Сочинского парка «Дендрарий» .

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

1. Уточнить видовой состав коллекции видов Средиземноморья Сочинского парка «Дендрарий», провести таксономический анализ;

2. Провести биоморфологический анализ исследуемых видов;

3. Выявить биоэкологические особенности данных видов;

4. Провести фенологические наблюдения за исследуемыми видами;

5. Провести оценку зимостойкости и засухоустойчивости исследуемых видов.

1. Аналитический обзор

1.1 История занесения растений-интродуцентов во флору Черноморского побережья Кавказа

Интродукция субтропических растений в районе Сочи началась в 1840 г., когда в укреплениях Черноморской береговой линии по приказу генерала Н. Н. Раевского были сделаны посадки плодовых и экзотических декоративных растений, привезённых с Южного берега Крыма. С тех времён сохранился крупный экземпляр тюльпанного дерева на месте бывшего Головинского укрепления. В 1866 г., после выселения черкесов, значительная часть земель, перешедших в казну, была роздана или продана новосёлам по низкой цене. В результате, в начале 70-х годов прошлого столетия, возникло несколько селений и частновладельческих и казённых имений. Многие предприниматели и известные люди России стали приобретать здесь земли, на которых закладывались сады и сельскохозяйственные угодья с рациональным ведением хозяйства. Строительство дач сопровождалось устройством парков, при закладке которых основной задачей было создание декоративных насаждений, в которых немалую долю занимали экзотические деревья и кустарники. Одним из первых (в 1872 г.) большой участок земли купил В. А. Хлудов, и в 1880—1890 гг. на нём были заложены сад, виноградники и парк (в настоящее время именуемый «Ривьера») [Коркешко, 1971].

Большое значение в истории сочинской интродукции имело хозяйство С. И. Мамонтова (организованное в 1877 г.), где ныне расположен Дворец пионеров. В этом имении под руководством знающего и энергичного садовода Гарбе производились посадки субтропических растений. Такие же посадки были сделаны в великокняжеском имении Вардане и царском имении Дагомыс, но там интродукционная работа проводилась в меньшем масштабе, чем в имении С. И. Мамонтова [Коркешко, 1971].

Именно в то время были созданы питомник Введенского в Сухуми, парки при дачах Э. А. Сметского и А. В. Рукавишникова в Сухуми. Посадочный материал получали из местных питомников, Крыма (Никитский ботсад), из Санкт-Петербурга, иногда из заграницы (Италия, южная Франция) [Коркешко, 1971].

В 90-х годах XIX в. обширный ассортимент субтропических растений был высажен в имении С. Н. Худекова (ныне Сочинский «Дендрарий»), несколько позже — на даче профессора А. Н. Краснова около Хосты и ещё позже — в имении Д. А. Драчевского в Адлере (ныне парк совхоза «Южные Культуры»). Большие работы по привлечению на побережье различных полезных растений проводила Сочинская сельскохозяйственная опытная станция, основанная в 1894 году. Это были главные пункты интродукционной деятельности в районе Сочи. Огромный толчок в деле интродукции растений на Черноморском побережье Кавказа сыграла организация профессором А. И. Красновым Батумского ботсада [Коркешко, 1971].

Установить точную дату введения в данном районе различных экзотов нет возможности из-за отсутствия документальных данных, но известно, что основная масса широко распространённых пород была завезена сюда в период с 1890 по 1914 гг. (в течение 25 лет). В период с 1914;1924 гг. интродукция в районе не проводилась [Коркешко, 1971].

В 1921 году Худековский парк передаётся в ведение Сочинской сельскохозяйственной опытной станции. В этот период привлечение растений шло только за счёт выкопки посадочного материала из брошенных парков и садов [Боровиков, Коркешко, 1954].

С 1924 г. для обогащения парков Сочи завозятся растения из Батумского ботсада и Сухуми (парк и питомник Всесоюзного института растениеводства, парки А. В. Рукавишникова, Э.А. Сметского). ВИР из-за границы привлекает много растений, в основном плодовых и технических [Коркешко, 1971].

С 1936;1941 гг.Д. Д. Арцыбашев завозит новые интересные породы в Адлер в парк «Южные Культуры». Среди них представляют интерес коллекции японских пальчатых клёнов, сакур, камелий, криптомерии, рододендронов. С 1946;1953 гг. широко привлекается семенной материал из Австралии (в основном эвкалипты) [Коркешко, 1971].

С этого момента основные работы по интродукции растений в регионе проводит Сочинская станция субтропического лесного и лесопаркового хозяйства, в ведении которой был передан Сочинский «Дендрарий» и Федеральное государственное учреждение Научно-исследовательский институт горного лесоводства и экологии леса (ФГУ «НИИгорлесэкол») [Адо, 1934].

Таким образом, интродукция растений в данном районе проходила более чем 150 лет. Многие экзоты вступили в пору плодоношения и дают самосев. При этом некоторые виды имеют уже несколько поколений своей регенерации, входят в сообщество с местными породами и считаются полностью натурализовавшимися [Адо, 1934].

1.2 История развития Сочинского парка «Дендрарий»

Дендрарий ведёт своё исчисление с 1892 года и за этот период несколько раз менял своего владельца. Он был заложен издателем Петербургской газеты С. Н. Худековым как частновладельческий парк, и доступ в него был закрыт [Бренер, 1933].

Первыми растениями парка были иноземные породы, вывезенные из питомников ЧПК и Крыма. Основная же масса растений была получена из стран Средиземноморья, главным образом с берегов Лигурийского моря [Солнцев, 2002].

После февральской революции парк был продан владельцем, а затем, разделённый на несколько небольших участков был перепродан мелким собственникам для заселения [Солнцев, 2002].

После революции белогвардейцы подвергли парк крупным разрушениям: большое количество деревьев и кустарников было вырублено и потравлено скотом [Солнцев, 2002].

В 1921 г. вся территория Дендрария с прилегающей к нему обширной усадьбой была национализирована и передана в ведение сельскохозяйственной опытной станции. С этого момента начался новый период в истории парка — период восстановления пострадавших насаждений и умножение видового и формового состава коллекции субтропических растений. В 1924;1928 гг. эти работы достигли наибольшего размаха. В это время Дендрарий называется парком «Коммунистического Интернационала Молодёжи» [Солнцев, 2002].

В 1929 г. Дендрарий передаётся в ведение треста «Техлессемкультура» Народного комиссариата лесной промышленности СССР и используется как база для сбора семян [Солнцев, 2002].

В 1935 г. Народный Комиссариат лесной промышленности СССР принимает Дендрарий в своё ведение, реорганизует его в опытно-показательный парк и развёртывает научно-исследовательскую работу преимущественно с парковыми, лесными, а также техническими породами (пробковый дуб, бересклет японский и эвкоммия) [Солнцев, 2002].

В конце 1944 г. на базе опытно-показательного парка организуется Сочинская научно-исследовательская лесная опытная станция субтропического лесного и лесопаркового хозяйства (СочНИЛОС). Заметно увеличивается коллектив учёных и расширяется тематика. В этот период коллекция насчитывала 470 видов и 219 разновидностей (в том числе 21 садовая и гибридная формы). С этого момента начинается плановая интродукция. Создаётся семенная лаборатория и ведётся интенсивный обмен семенами с ботаническими садами многих стран. В начале 60-х годов правительством были выделены средства на реконструкцию парка. Составляется проект создания новых флористических отделов. Для его реализации ведётся интенсивный поиск и привлечение новых видов из различных географических регионов. В течение нескольких пятилеток испытывается по 500−700 новых видов, в том числе из семян, полученных по международному обмену. Выявляются основные районы, интродукция из которых наиболее эффективна. Это Юго-Восточная Азия (Китай, Япония, Гималаи), Северная Америка (Калифорния, Мексика), Средиземноморье, Австралия. Менее перспективными для интродукции на ЧПК оказались такие богатые флористические районы как Крым и русский Дальний Восток. Древесным растениям последнего в летний, у нас засушливый период не хватает влаги, а для растений Крыма, наоборот, требуются известковые и хорошо дренированные почвы. Совсем бесперспективными для ЧПК оказались субтропические районы Африки и Южной Америки. В настоящее время возможности для расширения коллекции снизились [Солнцев, 2002].

За более чем 100-летний период произрастания коллекционных насаждений исторической части и 30−40-летних посадок географических отделов происходили существенные изменения в их таксономическом составе из-за гибели растений по разным причинам и прибавления новых видов. Эти изменения учитывались периодически проводившимися инвентаризациями коллекций: 1933, 1948, 1954, 1967, 1974, 1986 гг. [Солнцев, 2002].

В настоящее время закончена очередная научная инвентаризация дендроколлекции, материалы которой вносятся в компьютерную стартовую базу данных с целью перманентного слежения за движением коллекции на основе разработанной информационно-поисковой программы. Результаты этой инвентаризации коллекций «Дендрария», крупнейшего известного в мире интродукционного учреждения Черноморского побережья, представляют большой научно-практический интерес, поскольку подводят итоги интродукционной деятельности за определённый период времени. Этим создаются условия для дальнейших работ по интродукции и реинтродукции растений, а также для подведения итогов интродукции растений субтропическому побережью Кавказа более чем за 100-летие [Солнцев, 2002].

В настоящее время площадь парка составляет 49 гектаров. В нём произрастает более 1500 видов, форм и сортов древесных и кустарниковых пород. Имеет большую коллекцию сосен — 76 видов в количестве 1890 экземпляров, крупнейшие в России коллекции дубов — 80 видов и пальм — 24 вида, кипарисов, множество редких субтропических растений [Сочинский дендрарий, 2012].

Парк состоит из двух частей: верхней и нижней. В нижней части построен аквариум, в котором представлены обитатели Чёрного моря, имеется и пруд.

В парке созданы отдельные уголки, где компактно растут коллекции растений Кавказа, Японии, Китая, Австралии, Средиземноморья, Северной и Южной Америки [Сочинский дендрарий, 2012].

Парк — важная экспериментальная база института. В нём прошли испытания редкие в лесоводческом и декоративном отношениях экзоты, которые составляют сейчас коллекции ботанических садов Прикарпатья, Средней Азии, Румынии, Чехии и многих других стран. В год из Дендрария отправляется более 1000 образцов семян редких растений различным учреждениям мира. Из питомников экзоты передаются и для озеленения города Сочи [Сочинский дендрарий, 2012].

1.3 Краткая характеристика растительности Средиземноморья

В литературе разные авторы относят Средиземноморье к разным флористическим областям. Так по данным В. В. Алёхина Средиземноморская подобласть относится к голарктической области, и делиться на две провинции: западную средиземноморскую и восточную средиземноморскую. А в книге «Флористические области Земли» А. Л. Тахтаджян отдельно выделяет Средиземноморскую область, которая делиться на 9 провинций: Южномарокканскую, Юго-западносредиземноморскую, Южносредиземноморскую, Иберийскую, Балеарскую, Лигурийско-Тирренскую, Адриатическую, Восточносредиземноморскую, Крымско-Новороссийскую.

Средиземная подобласть занимает все страны, лежащие по берегам Средиземного моря: большую часть Перенейского полуострова, южную полосу Франции, прибрежные части Апеннинского полуострова, прибрежные части Балканского полуострова (почти всю Грецию), южный берег Крыма, большую часть Кавказа, побережье Малой Азии, Сирию, Палестину, побережье Египта, Алжира и Морокко; кроме того, все острова Средиземного моря, Балеарские, Сардинию, Корсику, Сицилию и др. Таким образом, подобласть образует кольцо вокруг всего Средиземного моря [Алёхин, 1950].

Подобласть характеризуется сухим и жарким летом и мягкой зимой с большим или меньшим количеством осадков; к востоку зимы становятся более суровыми. Флора является, в общем, довольно однородной; господствует географический средиземноморский элемент. Имеются так же и арктотретичный элемент, но можно думать, что современная флора произошла от тропической в результате всё увеличивающейся засухи. Для подобласти характерно:

1. Присутствие многих вечнозелёных видов;

2. Вегетация в течение всего года (зимой различны цветущие растения);

3. Присутствие многочисленных южных культурных растений [Алёхин, 1950].

Средиземноморская флора содержит меньше древних, третичных реликтов и гораздо больше молодых, прогрессивных эндемиков, возникновение которых было связано с возросшей её ксерофилизацией. Естественный растительный покров Средиземноморья в относительно мало тронутом виде сохранился только в некоторых горных районах. На равнинах же и в предгорьях он сильно видоизменён или чаще почти полностью уничтожен и замещён культурными растениями. Для растительности Средиземноморья наиболее характерны хвойные и вечнозелёные жёстколистные леса из невысоких деревьев с короткими толстыми стволами и разнообразные формации кустарников, кустарничков и полукустарников. Характер растительности заметно изменяется с запада на восток и с севера на юг. В обоих направлениях растительность становиться более ксерофильной [Тахтаджян, 1978].

В растительности присутствует много сосен, таких вечнозелёных растений как вечнозелёные дубы, маслина, лавр, мирт, олеандр, виды рода иглица, земляничное дерево. Немало деревьев и с опадающими листьями: благородный каштан, платан и характерный кустарник витекс священный. Как и вообще в засушливых областях, здесь весной развивается много луковичных и клубневых (большинство из них весенние эфимеры) из семейств лилейных (тюльпаны), ирисовых (шафраны, ирисы), амариллисовых (нарциссы, подснежники). Летом характерны многочисленные губоцветные, богатые эфирными маслами, зонтичные, сложноцветные и др. [Алёхин, 1950].

Помимо лесов с хвойными и вечнозелёными деревьями, особенно по сухим местам берегов морей, развиваются своеобразные заросли ксерофильных кустарников, называемые «маквис», «гарига» и др. [Алёхин, 1950].

Средиземноморская область явилась одним из первых интродукционных очагов, откуда ещё в глубокой древности были завезены на Черноморское побережье Кавказа древними греками многие виды растений [Пилипенко, 1978].

вид дендрарий сочинский средиземноморье

2. Физико-географическая характеристика района исследования

2.1 Общее описание района исследования

Город Сочи расположен на берегу Чёрного моря в 270 км к юго-востоку от Краснодара [Лотышев, 2006].

Общая протяжённость города Сочи 145 км. Город расположен узкой полосой вдоль Черноморского побережья Кавказа. Максимальная ширина территории 20−30 км и находится он на юго-западных предгорьях Главного Кавказского хребта. Прибрежная часть территории шириной 450−2000 м имеет общий наклон к морю [Канонников, 1977]. Площадь — 3506 км². Население — 397,2 тыс. человек [Лотышев, 2006].

Граничит с Туапсинским, Апшеронским, Мостовским районами, Республикой Адыгея и Грузией, с юго-запада омывается водами Чёрного моря [Лотышев, 2006].

2.2 Рельеф

Территория города изрезана рядом поперечных хребтов с боковыми ответвлениями, отделяющимися от Главного Кавказского хребта. Такой рельеф создаёт весьма сложную комбинацию ряда площадок различной высоты, размеров и взаимных положений относительно друг друга. Низменное побережье сменяется возвышенностями до 300−400 м, местами до 550 м над уровнем моря. Рельеф района резко меняется по высоте при движении с северо-запада на юго-восток. На широте большого Сочи, на расстоянии 40 км располагаются вершины Главного Кавказского хребта с высотами 1800−3500 м над уровнем моря [Канонников, 1977].

Главный Кавказский хребет с его высокими горными вершинами (2500−3255 м над уровнем моря), в районе Сочи удалён от берега на 30−50 км. К морю подходят лишь его боковые ответвления и его склоны с мягкими контурами. Приморская часть побережья представляет область холмистых возвышенностей со сглаженными формами рельефа. Вдоль берега моря располагаются так называемые террасы, наиболее полно развитые в приустьевых расширениях речных долин [Канонников, 1977].

Береговая линия Черноморского побережья Кавказа в районе Сочи относительно ровная, не изрезанная бухтами и выступающими в море мысами. Лишь в Центральном районе она образует так называемый сочинский мыс, где размещается центр города-курорта [Канонников, 1977].

2.3 Почвы

Почвы района Сочи довольно разнообразны и тесно связаны с материнскими породами: известковистыми песчаниками, мергелями и сланцевыми глинами. Наиболее широко распространены бурые горно-лесные, перегнойно-карбонатные почвы и желтозёмы. Первые из них обладают кислой реакцией и богаты перегноем — до 10% [Соляник, 1976].

Перегнойно-карбонатные почвы преобладают в северной части района и приурочены к выходам высококарбонатных почвообразующих пород. Это плодородные почвы с содержанием перегноя до 15%, щелочной реакцией; устойчивые к смыву со склонов [Соляник, 1976].

Желтозёмы в основном приурочены к прибрежной полосе, а их характерный цвет обусловлен повышенным содержанием гидрата окиси железа. Их еще называют субтропическими подзолами, а местное население — «чайной землёй», поскольку все плантации чая в Сочи расположены на этих почвах. Их почвенная реакция сильно кислая, перегноя содержится не более 3%, в зимнее время они весьма переувлажнены [Соляник, 1976].

2.4 Климат

Климат Западного Кавказа формируется под влиянием теплового эффекта незамерзающего Чёрного моря и защитного (экранирующего) эффекта Главного Кавказского хребта. Главные черты климата — сухое лето и влажная зима — свойственны средиземноморской климатической зоне, однако, в отличие от неё зимний период на Западном Кавказе характеризуется периодической неустойчивостью, связанной с вторжением холодных воздушных масс [Агроклиматический справочник., 1961].

Циркуляция воздуха в горных районах в слое, близком к земной поверхности, находится в исключительной зависимости от рельефа — общей направленности горных систем, расположения отдельных долин и склонов внутри горной системы, высоты хребтов и их формы. В районе Сочи горы, амфитеатром спускаясь к морю, окружают территорию курорта с северо-востока, востока, юго-востока, ограждая зимой прибрежную полосу от холодных северных и восточных ветров [Агроклиматический справочник., 1961].

На территории Кавказа наблюдаются почти все известные типы местной циркуляции: фены различного происхождения, горно-долинная циркуляция, склоновые ветры, бризы, а также различные ветры, усиливающиеся на отдельных участках [Агроклиматический справочник., 1961].

В районе Сочи море не замерзает никогда, а температура морской воды превышает температуру воздуха в течение семи месяцев (январь — март, сентябрь — декабрь). Именно это обстоятельство и определяет влияние моря на климат в разные сезоны года. Обладая большой теплоёмкостью, море летом, медленно нагреваясь, поглощает тепло, а зимой, медленно остывая, отдаёт его в окружающее пространство. В результате этого процесса сглаживаются колебания температуры воздуха: в теплое время года она снижается, а в холодное — повышается [Агроклиматический справочник., 1961].

Влажность воздуха представляет особый интерес как фактор физического состояния воздуха на прибрежной территории Западного Кавказа, где размещён город-курорт Сочи и предполагается размещение других курортов. Это интерес предопределён отличительным признаком Западного Кавказа — повышенной влажностью воздуха, особенно в летнее время. Большое содержание влаги в воздухе обусловлено, во-первых, близостью источника испарения — моря, и, во-вторых, длительным пребыванием в неподвижном состоянии воздушных масс над территорией региона [Агроклиматический справочник., 1961].

Прибрежная территория (г. Сочи) характеризуется высоким уровнем относительной влажности. В годовом ходе количества осадков наблюдается чётко выраженная закономерность с увеличением в холодную половину года и уменьшением в тёплую часть года [Агроклиматический справочник., 1961].

Отличительной особенностью холодного полугодия является максимальное развитие циклонической деятельности. Чёрное море лежит на пути средиземноморских циклонов — повторяемость их в холодное полугодие составляет 50% всех синоптических процессов. Высокая температура над Чёрным морем сама по себе способствует возникновению над ним пониженного давления. Все это определяет продолжительные периоды с осадками на Черноморском побережье Кавказа [Агроклиматический справочник., 1961].

2.5 Растительность

Растительность является одним из основных факторов почвообразования, так как зелёные растения обуславливают накопление перегноя и зольных элементов в почве, вызывают расчленение профиля на отдельные горизонты, регулируют водно-воздушный и тепловой режимы почвы и её физические свойства [Тильба, 1981].

В общем ряду региональных флор земного шара флора Сочинского Причерноморья отличается значительной оригинальностью и самобытностью. Это частица мощного колхидского рефугиума древне-третичных флор, существовавшего ещё в миоцене (20 млн. лет назад) и мало изменившегося до наших дней [Солодько, Нагалевский, Кирий, 2006].

Сочинское Причерноморье издревле горно-лесная страна с резко выраженным поясом альпийской луговой растительности. Здесь представлены почти все основные типы растительности Закавказья — от приморской песчаной до альпийской. Особую ценность тут имеют реликтовые смешанные широколиственные леса глубоких речных долин, леса колхидского типа; скально-лесные комплексы; субальпийское красочное высокотравье; уникальные скально-луговые комплексы в высокогорьях, изобилующие эндемиками [Солодько, Нагалевский, Кирий, 2006].

Здесь произрастают колхидские смешанные леса с подлеском из вечнозелёных кустарников и с лианами (до 380−600 м н. у. м.); дубовые, грабовые и каштановые леса (до 800−900 м н. у. м.); буковые леса (до 800−1500 м н. у. м.); пихтовые леса (до 1700 м н. у. м.); субальпийское буковое или сосновое криволесье, субальпийские кустарники, субальпийские и альпийские луга. Разнообразны редкие и исчезающие виды растений, внесённые в Красные книги различного уровня: тис ягодный, самшит колхидский, сосна пицундская, можжевельник высокий, лещина древовидная, инжир, лилия кавказская и др. [Лотышев, 2006].

В районе исследования большое количество интродуцированных растений, например красивоцветущие кустарники. В регионе Сочи культивируются не менее двух тысяч видов, разновидностей и садовых форм кустарников, относимых к 231 роду. Однако, такое разнообразие преимущественно ботаническое, нежели практическое. Массово же в регионе встречается не более 400 таксонов кустарников, из них к красивоцветущим можно отнести около 200 видов и форм [Карпун, 2008].

3. Материал и методы исследования

3.1 Материал исследования

Исследования проводились в весенне-осенний период 2011;2012 гг. на территории парка «Дендрарий» города Сочи.

Объектом исследования являются виды коллекции Средиземноморья данного парка. На территории Сочинского парка «Дендрарий» произрастает 30 видов коллекции Средиземноморья.

Материалом для написания курсовой работы послужили записи полевых исследований, фотографии, списки видов коллекции Средиземноморья.

3.2 Методы исследования

При проведении исследований и сборе материала применялся маршрутный метод исследования растительности, описанный в «Полевой практике по экологической ботанике» .

При составлении списка видов коллекции Средиземноморья использовали «Аннотированный каталог растений коллекционных насаждений парка „Дендрарий“ НИИгорлесэкол (на 1.01.89 г.)» .

Для определения жизненных форм растений мы пользовались классификацией предложенной И. Г. Серебряковым.

В основу своей классификации он положил признак продолжительности жизни всего растения и его скелетных осей. Он выделил следующие жизненные формы растений:

А. Древесные растения:

Деревья;

Кустарники;

Кустарнички;

Б. Полудревесные растения:

Полукустарники;

Полукустарнички.

В. Наземные травы:

Поликарпические травы (многолетние травы, цветут много раз)

Монокарпические травы (живут несколько лет, цветут один раз и отмирают).

Г. Водные травы:

Земноводные травы;

Плавающие и подводные травы [Серебряков, 1962].

Выделение экологических групп растений по их отношению к водному режиму осуществлялось по классификации А. П. Шенникова [1950]:

1) Гигрофиты (теневые и световые) — растения влажных мест обитания;

2) Ксерофиты (суккуленты и склерофиты) — растения засушливых мест обитания;

3) Психрофиты — растения влажных и холодных мест обитания;

4) Криофиты — растения сухих и холодных мест обитания;

5) Мезофиты — растения средних по увлажнённости мест обитания.

По требованию к условиям освещения принято делить растения на следующие экологические группы:

1) Светолюбивые (световые), или гелиофиты, — растения открытых, постоянно хорошо освещаемых местообитаний;

2) Тенелюбивые (теневые), или сциофиты, — растения нижних ярусов тенистых лесов, пещер и глубоководные растения; они плохо переносят сильное освещение прямыми солнечными лучами;

3) Теневыносливые, или факультативные гелиофиты, — могут переносить большее или меньшее затенение, но хорошо растут и на свету; они легче других растений перестраиваются под влиянием изменяющихся условий освещения [Чернова, Былова, 2004].

Фенологические наблюдения проводились по методике ГБС [Методика …, 1975]. При составлении фенологических спектров использовали графический приём, предложенный В. В. Алёхиным. Согласно ему, каждое растение представляется горизонтальной полосой, разделённой на несколько отрезков, условно обозначающих фенологические фазы. Эти отрезки располагаются слева на право, начиная с первой весенней фазы и заканчивая осенним увяданием. Длина каждого из них соответствует продолжительности вегетативной или генеративной фаз. Отрезки окрашиваются в разные цвета или покрываются условной штриховкой [Алёхин, 1935].

Зимостойкость определялась по пятибалльной шкале, предложенной А. К. Веховым с изменениями М.Р. Дюваль-Строева [1969], учитывающими повреждаемость растений низкими температурами:

Балл V — получают растения, которые не повреждаются;

Балл VI — получают растения, у которых отмечается слабое повреждение (гибель до 50% цветочных почек), растения остаются достаточно декоративными;

Балл III — получают растения, повреждающиеся сильно (повреждение многолетних ветвей), декоративность снижена;

Балл II — получают растения, повреждающиеся очень сильно (вымерзают полностью до основания, возобновляются порослью);

Балл I — получают растения, вымерзающие полностью и погибающие.

Определение засухоустойчивости проводилось по методике ГБС [Методика …, 1975]:

Балл V — получают растения, которые не повреждаются;

Балл VI — получают растения, у которых отмечается слабое повреждение (подгорают края листьев и цветков);

Балл III — получают растения, повреждающиеся сильно (листья и цветки сильно обгорают и осыпаются), теряется декоративность;

Балл II — получают растения, повреждающиеся очень сильно (оголяется крона, листья засыхают и опадают);

Балл I — получают растения, полностью погибшие [Плотникова, 1975].

4. Биоэкологические особенности коллекции видов Средиземноморья Сочинского парка «Дендрарий»

4.1 Таксономический анализ

В результате полевых исследований и анализа литературы был составлен следующий список видов коллекции Средиземноморья парка «Дендрарий» :

Отдел Голосеменные — Pinophyta

Семейство Сосновые — Pinaceae

1. Сосна пицундская (Pinus brutia Ten. subsp. pityusa (Steven) Nahal).

2. Сосна итальянская (Pinus pinea L.).

Отдел Покрытосеменные — Magnoliophyta

Класс Однодольные — Liliopsida

Семейство Пальмы — Palmae

3. Хамеропс приземистый (Chamaerops humilis L.).

Семейство Сассапарилиевые — Similacaceae

4. Сассапариль высокий (Smilax excelsa L.).

Семейство Мятликовые — Роасеае

5. Арундо тростниковидный (Arundo donax L.).

Класс Двудольные — Magnoliopsida

Семейство Кленовые — Асегасеае

6. Клён полевой (Acer campestre L.).

Семейство Крушиновые — Rhamnaceae

7. Держи-дерево Христовы тернии (Paliurus spina-christi Mill.).

8. Крушина вечнозелёная (Rhamnus alaternus L.).

Семейство Кутровые — Аросупасеае

9. Олеандр обыкновенный (Nerium oleander L.).

Семейство Бузиноцветные — Sambucaceae

10. Бузина чёрная (Sambucus nigra L.).

Семейство Калиноцветные — Viburucaceae

11. Калина гордовина (Viburnum lantana L.).

Семейство Ладанниковые — Cistaceae

12. Ладанник беловатый (Cistus albidus L.).

Семейство Эбеновые — Ebenaceae

13. Хурма (кавказская) обыкновенная (Diospyros lotus L.).

Семейство Вересковые — Ericaceae

14. Земляничное дерево (Земляничник) крупноплодное (Arbutus unedo L.).

Семейство Платановые — Platanaceae

15. Платан восточный, Чинара (Platanus orientalis L.).

Семейство Бобовые — Fabaceae

16. Пузырник киликийский (Colutea cilicica Boiss. et Bal.).

17. Метельник прутьевидный, Испанский дрок (Spartium junceum L.).

18. Телине монпельенская (Teline monspessulana (L.) К. Koch).

Семейство Буковые — Fagaceae

19. Дуб каменный (Quercus ilex L.).

20. Дуб пробковый (Quercus suber L.).

Семейство Яснотковые — Lamiaceae

21. Розмарин лекарственный (Rosmarinus officinalis L.).

22. Лавр благородный (Laurus nobilis L.).

Семейство Маслинные — Oleaceae

23. Ясень обыкновенный (Fraxinus excelsior L.).

24. Бирючина обыкновенная (Ligustrum vulgare L.).

25. Маслина европейская (Olea europaea L.).

Семейство Тамариксовые — Tamaricaceae

26. Тамарикс четырёхтычинковый (Tamarix tetrandra Pall, ex M. Bieb.).

Семейство Миртовые — Myrtaceae

27. Мирт обыкновенный (Myrtus communis L.).

Семейство Вязовые — Ulmaceae

28. Каркас южный (Celtis australis L.).

Семейство Тутовые — Моrасеае

29. Инжир (Смоковница, Фиговое дерево, Винная ягода) (Ficus carica L.).

Семейство Вербеновые — Verbenaceae

30. Витекс священный (Авраамово дерево) (Vitex agnus-castus L.).

Русские и латинские названия растений, а так же их принадлежность к семействам указаны в соответствии с «Флорой Северо-Западного Кавказа» А. С. Зернова.

В результате полевых исследований и анализа литературных данных выявлено 30 видов в коллекции Средиземноморья Сочинского парка «Дендрарий» из 28 родов, 22 семейств. Наиболее крупными в видовом отношении семействами являются: Маслинные и Бобовые (по 3 вида), Буковые, Жимолостные, Крушиновые и Сосновые (по 2 вида). В остальных семействах по одному виду (таблица 1).

Таблица 1 — Количественный состав коллекции видов Средиземноморья Сочинского парка «Дендрарий»

4.2 Биоморфологический анализ

В результате анализа жизненных форм растений исследуемой коллекции установлено, что наибольшее количество видов являются листопадными кустарниками: держи-дерево Христовы тернии (Paliurus spina-christi Mill.), бузина чёрная (Sambucus nigra L.), калина гордовина (Viburnum lantana L.), пузырник киликийский (Colutea cilicica Boiss. et Bal.), метельник прутьевидный, Испанский дрок (Spartium junceum L.), телине монпельенская (Teline monspessulana (L.) К. Koch), тамарикс четырёхтычинковый (Tamarix tetrandra Pall, ex M. Bieb.), витекс священный (Авраамово дерево) (Vitex agnus-castus L.). Много деревьев вечнозелёных (сосна пицундская (Pinus brutia Ten. subsp. pityusa (Steven) Nahal), сосна итальянская (Pinus pinea L.), крушина вечнозелёная (Rhamnus alaternus L.), земляничное дерево (Земляничник) крупноплодное (Arbutus unedo L.), дуб каменный (Quercus ilex L.), маслина европейская (Olea europaea L.)) и листопадных (клён полевой (Acer campestre L.), хурма (кавказская) обыкновенная (Diospyros lotus L.), платан восточный, Чинара (Platanus orientalis L.), ясень обыкновенный (Fraxinus excelsior L.), каркас южный (Celtis australis L.), инжир (Смоковница, Фиговое дерево, Винная ягода) (Ficus carica L.)).5 видов относятся к вечнозелёным кустарникам: хамеропс приземистый (Chamaerops humilis L.), олеандр обыкновенный (Nerium oleander L.), ладанник беловатый (Cistus albidus L.), розмарин лекарственный (Rosmarinus officinalis L.), тамарикс четырёхтычинковый (Tamarix tetrandra Pall, ex M. Bieb.). По одному виду полувечнозелёных кустарников (бирючина обыкновенная (Ligustrum vulgare L.)), листопадных лиан (сассапариль высокий (Smilax excelsa L.)) и многолетних травянистых растений (арундо тростниковидный (Arundo donax L.)). Лавр благородный (Laurus nobilis L.) является вечнозелёным деревом или крупным кустарником, а мирт обыкновенный (Myrtus communis L.) — вечнозелёный кустарник или небольшое дерево (таблица 2) [Аннотированный каталог., 1992].

Таблица 2 — Жизненные формы растений коллекции видов Средиземноморья Сочинского парка «Дендрарий»

Некоторые исследуемые виды являются неотъемлемой частью дикорастущей флоры Сочинского Причерноморья: сосна пицундская, сассапариль высокий, хурма (кавказская) обыкновенная, бузина чёрная. В то же время некоторые виды натурализовались и образовали устойчивые популяции: платан восточный, лавр благородный, арундо тростниковидный, дуб пробковый, витекс священный и др. [Аннотированный каталог., 1992].

В Сочинском Причерноморье успешно произрастают деревья и кустарники, происходящие из умеренно тёплой и умеренной биоклиматических зон. Они составляют подавляющее число интродуцированных видов. Растения субтропической зоны в Сочинском Причерноморье в разной степени повреждаются морозами, и разведение некоторых из них возможно лишь при использовании специальных приёмов культуры [Пилипенко, 1978].

Зоны по Редеру, основанные на среднегодовых минимальных температурах указывают на зимостойкость исследуемых видов. Сочинское Причерноморье в большей степени относится к VI зоне по Редеру — от минус 5 до 5 °C. Большинство исследуемых видов адаптированы к этой зоне и лишь некоторые из них чувствуют угнетение (розмарин лекарственный, мирт обыкновенный, маслина европейская), т.к. относятся к VII группе [Пилипенко, 1978].

4.3 Экологический анализ

Был проведён экологический анализ, в ходе которого выделены экологические группы растений по отношению к типам увлажнения (гидроморфы) и освещённости (гелиоморфы).

Большинство исследуемых видов произрастают на открытых пространствах и являются светолюбивыми растениями (гелиофиты) — 22 вида.5 видов являются теневыносливыми растениями (факультативные гелиофиты).3 вида произрастают как на хорошо освещённых местах, так и в тени (таблица 3).

По отношению к влаге виды коллекции Средиземноморья можно разделить на 5 групп:

1. Мезофиты — 12 видов;

2. Ксерофиты — 7 видов;

3. Мезоксерофиты — 5 видов;

4. Ксеромезофиты — 5 видов;

5. Мезогигрофиты — 1 вид (таблица 3).

Таблица 3 — Результаты экологического анализа видов коллекции Средиземноморья Сочинского «Дендрария»

4.4 Фенологический анализ

Фенологические наблюдения проводились в весенне-осенний период 2011;2012 гг. на территории парка «Дендрарий» города Сочи. На основе собранных данных был составлен фенологический спектр некоторых древесных видов коллекции Средиземноморья.

Проведённые наблюдения показали, что для большинства исследованных видов вегетационный период составляет 9 месяцев.

Более ранняя вегетация наблюдается у хурмы обыкновенной. Так же к ранневегетирующим можно отнести инжир, маслину европейскую, дуб каменный и дуб пробковый. Вегетация у ясеня обыкновенного, платана восточного и клёна полевого начинается в одно время с цветением. У хвойных растений наблюдается два выраженных периода роста. К раннецветущим видам можно отнести дуб каменный дуб пробковый и ясень обыкновенный. Массовое цветение (или пыление у голосеменных растений) отмечено с начала апреля до начала мая. Позднецветущим видом является маслина европейская. Цветение маслины начинается в последней декаде мая и продолжается до середины июня. Плодоношение у исследуемых видов очень продолжительное. Дольше всего плоды остаются на дереве у платана восточного, они вызревают осенью, но сохраняются на ветвях до весны. Созревание плодов хурмы обыкновенной и маслины европейской происходит в ноябре — начале декабря. У большинства видов созревание плодов происходит в октябре — середине ноября. У сосны пицундской и сосны итальянской плодоношение происходит во 2-й, 3-й декаде сентября года, следующего за пылением. Конец вегетационного периода исследуемых видов совпадает с наступлением заморозков. Фенологические спектры данных видов представлены на рисунке 1.

Рисунок 1 — Фенологические спектры некоторых видов коллекции Средиземноморья Сочинского парка «Дендрарий»

4.5 Оценка зимостойкости и засухоустойчивости

Зимостойкость растений является своеобразным показателем результата зимовки растений, отражая их реакцию на сумму любых изменений характеристик окружающей среды в зимний период. Зимостойкость исследуемых видов отражена в таблице 4.

Таблица 4 — Оценка зимостойкости и засухоустойчивости исследуемых видов