ФЕНОЛОГИЯ РОСТА И РАЗВИТИЯ SYRINGA JOSIKAEA JACQ. В УСЛОВИЯХ АРКТИЧЕСКОГО ГОРОДА (НА ПРИМЕРЕ Г. МУРМАНСКА)

Мурманская область отличается высоким уровнем урбанизации территории и развитой промышленностью, где остро стоит вопрос создания комфортных с экологической точки зрения городов условий для проживания [5, с. 15-30]. Поскольку аборигенная флора северных лесов  небогата по видовому составу деревьев и кустарников, то число декоративных видов для озеленения северных городов  необходимо расширять за счёт интродуцентов [10, 12]. Фенологические наблюдения играют важную роль в оценке интродукционного потенциала видов для озеленения городов [11]. Успешность интродукции видов растений в иных местообитаниях может оцениваться по степени соответствия прохождения фенофаз местным климатическим условиям [9].

Цель работы: изучить рост и развитие Syringa josikaea в условиях арктического климата г. Мурманска.

Объектом исследования является S. josikaea (сирень венгерская), представитель рода Syringa L. семейства Oleaceae. Родина данного вида – Карпаты, Трансильвания. S. josikaea засухо- и морозоустойчива, ее экологическая пластичность определила успешную интродукцию в северных районах европейской части России. Хорошо переносит городские условия, устойчива к задымлению и загазованности воздуха, в посадках существует свыше 50 лет. В г. Мурманске составляет основу зеленых насаждений [3].

Город Мурманск расположен на берегу Кольского залива Баренцева моря (68°58' с. ш., 33°4' в. д.), находится в Атлантико-Арктической зоне умеренного климата. Климат Мурманска формируется близостью Баренцева моря, влияние которого усиливает тёплое Северо-Атлантическое течение. В отличие от многих приполярных городов, в Мурманске наблюдаются высокие для Севера зимние температуры воздуха. Средняя температура января-февраля −10-11 °C, средняя температура июля: +12-13 °C [6]. Полярная ночь на широте Мурманска длится со 2 декабря по 11 января, полярный день – с 22 мая по 22 июля. Круглосуточное освещение вызывает интенсивный рост ряда видов интродуцентов.

Пробные площадки, на которых произрастает сирень венгерская, заложены по трансекте с севера на юг: ПП₁ – район ТЦ «Мир»; ПП₂ – сквер на ул. Ленинградской; ПП₃ – сквер у остановки Автопарк; ПП₄ – сквер у остановки Шевченко. Контрольная площадка находится в 19 км к северу от города в поселке Сафоново (рис. 1). Районы г. Мурманска, в которых заложены пробные площадки, отличаются между собой высотой над уровнем моря, климатическими условиями, уровнем антропогенной нагрузки.

Рисунок 1. Схема расположения пробных площадок

Примечание: КП – контрольная площадка в п. Сафоново; ПП₁ – район ТЦ «Мир»; ПП₂ – сквер на ул. Ленинградской; ПП₃ – ост. Автопарк; ПП₄ – ост. Шевченко.

Исследования проводились в течение 2014-2015 гг. по методике фенологических наблюдений в ботанических садах М.С. Александровой [1], а также Н.Е. Булыгина и В.Т. Ярмишко [2, с. 18-26] за 10 экземплярами S. josikaea на каждой пробной площадке. Еженедельно измерялись приросты 5 побегов на 10 отмаркированных кустах сирени (N=50).

Основные результаты фенологических наблюдений представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Значения фенологических дат роста и развития S. josikaea в г. Мурманске в 2014 и 2015 гг.

Обозначения: КП – контрольная площадка в п. Сафоново; ПП₁ – сквер у ТЦ «Мир»; ПП₂ – сквер на ул. Ленинградской; ПП₃ – ост. Автопарк; ПП₄ – ост. Шевченко.

ПЧ – развертывание почек; ПБ¹ – рост побегов (начало измерений); ПБ² – окончание роста побегов; О¹ – частичное одревеснение побегов; О² – полное одревеснение побегов; Ц¹ – начало цветения; Ц² – окончание цветения; ПЛ – завязывание плодов; Л¹ – расцвечивание листьев; Л² – начало опадения листьев.

Начало вегетации. Получено, что сроки развертывания почек S. josikaea на пробных площадках г. Мурманска различаются как в течение одного вегетационного сезона, так и по годам. В 2014 г. в северном районе г. Мурманска (ПП₁) начало вегетации отмечено 24 мая, что на 8 дней раньше, чем на юге (ПП₃, ПП₄). В 2015 г. развертывание почек наблюдалось в центре и южной части города (ПП₂, ПП₃, ПП₄) 29 мая, в контроле и на севере города на два дня позже (табл. 1).

Развертывание почек S. josikaea наблюдалось на разных площадках г. Мурманска при сумме активных температур (САТ) выше «0» от 81,8° С до 147,7 °С в 2014 г. и 186, 7°С – 236 °С в 2015 г. Начало вегетации сирени в 2014 г. происходило при меньших САТ, чем в 2015 г. Проведенный корреляционный анализ зависимости сроков развертывания почек S. josikaea в г. Мурманске от САТ показал, что между данными показателями существует сильная взаимосвязь (r=1,0).

Динамика роста вегетативных побегов. Начало роста побегов сирени как в 2014 г, так и в 2015 г. началось 3 июня. По результатам измерения длины годичных побегов определена динамика приростов на каждой исследуемой площадке (рис. 2).

Рисунок 2. Динамика приростов побегов Syringa josikaea в г. Мурманске (2014 – 2015 гг.)

Примечание: КП – контрольная площадка в п. Сафоново; ПП₁ – район ТЦ «Мир»; ПП₂ – сквер на ул. Ленинградской; ПП₃ – ост. Автопарк; ПП₄ – ост. Шевченко.

Выявлено, что наиболее интенсивный прирост побегов сирени происходит в сквере на ост. Автопарк и у ТЦ «Мир». В центре города (сквер на ул. Ленинградской - ПП₂) рост побегов ингибирован по сравнению с другими пробными площадками и контролем в течение всей вегетации как в 2014 г., так и в 2015 г. (рис. 2), что связано с высоким уровнем загрязнения центра города.

Фаза роста вегетативных побегов составила около 33 дней, только в 2014 г. в центральном и южном районе г. Мурманска этот показатель выше: 39 дней. Длина годичных приростов S. josikaea варьирует по площадкам города в диапазоне 13,5 – 16,6 см в 2014 г., 14,1–16,7 см в 2015 г.

Начало цветения. В 2014 г. цветение сирени в северной части города в сквере ТЦ «Мир» (ПП₁) и в центре города в сквере на ул. Ленинградской (ПП₂) начинается раньше на 2-4 дня, чем на юге города (ост. Автопарк и ул. Шевченко). Цветение S. josikaea летом 2015 г. происходило на 5-6 дней позднее по сравнению с 2014 г. При этом на всех площадках сирень начала цвести практически синхронно. За оба периода наблюдений цветение сирени закончилось примерно в один и тот же срок: в 2014 г. – 20-22 июля, в 2015 г. – 18-21 июля. При этом последовательность зацветания растений на пробных площадях сохраняется из года в год: контроль à северные районы (ПП₁, ПП₂) à южные районы (ПП₃, ПП₄)

Окончание роста побегов. На большинстве исследуемых пробных площадок фаза окончания роста побегов практически совпадает с фазой начала цветения и приходится на 05-12 июля в 2014 г. и 05-06 июля в 2015 г. Раньше всех рост завершают побеги растений в северном районе города и в контроле. Аналогичная последовательность наблюдается и в 2015 г.

Листопад. Листья держатся на побегах долго, полное опадение происходит при стабильно низких температурах. Начало фазы опадения листьев отмечено 14 – 21 сентября в 2014 г., 25 – 27 сентября в 2015 г. Показано, что в северных районах (сквер у ТЦ «Мир», а также в контроле) процесс опадения листьев завершается позднее, чем на других пробных площадках (табл. 1).

Длительность периода вегетации. В целом длительность вегетационного периода S. josikaea несколько больше в 2014 г. (134 суток), чем в 2015 г. (130 суток), но он значительно короче, чем в других регионах России. Длительность периода вегетации у S. josikaea в г. Уфа составляет 157 дней [13, 14]. Укороченность вегетационного периода S. josikaea в г. Мурманске обусловлена непродолжительным и холодным арктическим летом на данной приполярной широте.

Заключение. Результаты фитомониторинга роста и развития S. josikaea в условиях арктической урбанизированной территории показали, что сирень венгерская проходит все фенологические фазы, несмотря на значительное сокращение их продолжительности. Выявлено, что в условиях г. Мурманска длительность вегетационного периода S. josikaea варьирует по площадкам города от 125 до 136 суток в 2014 г. и 128 – 130 суток в 2015. Более интенсивный рост побегов связан с непрерывным освещением в условиях полярного дня, что обусловливает непрерывность фотосинтеза в течение всего вегетационного периода [6].

Сопоставление сроков зацветания сирени венгерской в г. Мурманске и других регионах России [3-4, 7-10, 15], а также сопоставление САТ, при которых оно отмечается, свидетельствует о том, что наступление данной фенофазы связано с адаптацией S. josikaea к экстремальному климату арктического региона.

Список литературы:

1. Александрова М. С., Булыгин Н. Е., Ворошилов В. Н. Методика фенологических наблюдений в Ботанических садах СССР. М., 1975
2. Булыгин Н.Е., Ярмишко В.Т. Дендрология. – М.: МГУЛ, 2001. – С. 18-26
3. Видякина А. А., Семенова М. В. Фенологические наблюдения за развитием вегетативных и генеративных органов Syringa josikaea Jacq. в различных районах г. Тюмени // Вестн. экологии, лесоведения и ландшафтоведения. - 2008.  - №9. – С. 142-144.
4. Гонтарь О. Б., Святковская Е. А., Тростенюк Н. Н, Коробейникова Н. М., Шлапак Е. П., Носатенко О. Ю. Мониторинг состояния древесных насаждений на некоторых объектах озеленения в центральной части города Мурманска//Известия Самарского НЦ РАН. 2013. Т.15.№ 3 (2). С. 621 – 625
5. Кищенко И. Т., Потапова М.Н. Развитие интродуцированных видов Syringa (Oleaceae)в условиях Карелии// Ученые записки ПетрГУ. Серия Естественные и технические науки. 2014. № 2. С. 15 – 18 
6. Малышев Р. В. Рост и устойчивость Syringa vulgaris и Syringajosikaeae в условиях таежной зоны Республики Коми // Растительные ресурсы, Т. 45, вып. 3, 2009
7.  Молканова О. И. Комплексное изучение видов и сортов рода Syringa L. В ГБС РАН и ЦБС НАН Беларуси // О.И. Молканова, Е.В. Спиридович, Л.Н. Коновалова, Н.Г. Брель, Ю.М. Зинина, В.Н. Решетников //Вестник Удмуртского университета, выпуск 2. – 2011. - С. 66-75.
8. Назарова Н. М. Изменчивость величины годичного прироста некоторых видов сирени при интродукции в условиях оренбургского Предуралья. //Вестник Оренбургского государственного университета. 2013, № 10. С. 202 – 204 
9. Пенкина И. Г. Сирени в Чуйской долине // Издательство «ИЛИМ», Фрунзе: 1978. - С. 21-50
10.  Полякова Н. В. Биологические особенности представителей рода Syringa L. при интродукции в Башкирском Предуралье: дисс. канд. биол. наук., Уфа. – 2010. - 188 с.
11.  Полякова Н.В. Сезонный ритм развития видов рода Syringa L. в г. Уфа // Вестник ИрГСХА. – Иркутск, 2011. – вып. 44, часть II. – С. 120-125.
12.  Полякова Н.В. Интродукция сирени в Башкирском Предуралье // Естественные науки. Журнал фундаментальных и прикладных исследований. - 2009. - № 2. - С. 48-53.
13. Сунцова, Л. Н. Исследование итогов интродукции древесных представителей флоры Европы в условиях г. Красноярска / Л. Н. Сунцова, Е. М. Иншаков, Е. В. Козик // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений: материалы XII Междунар. науч. конф. (22­24 окт. 2009 г.). ­ Красноярск, 2009. ­ С. 113­116.