3. Древесные растения дальнего востока

Растительность Дальнего Востока Территория Дальнего Востока подчиняется общим закономерностям широтной поясности, которая проявляется здесь весьма своеобразно. ^ Лесную зону Дальнего Востока можно разделить на 4 подзоны:

Северные хвойные леса Охотского типа - Камчатка и Хабаровский край до Аяна - лиственница даурская, береза каменная, тополь душистый, чозения, а также кедровый стланик.

Средние хвойные леса Охотского типа - от Аяна до Амура -лиственница даурская, береза каменная, ель аянская, пихта белокорая.

Южные хвойные леса с участием лиственных пород - от Амгуни до Сихотэ-Алиня, северный Сахалин - появляются кедр корейский, сосна обыкновенная, дальневосточные березы и осина.

Смешанные хвойно-широколиственные леса - средний Амур, Уссури, Сихотэ-Алинь, южный Сахалин. Климат здесь муссонный, с теплым летом, но довольно суровой зимой. Вегетационный сезон (безморозный период) начинается в апреле и длится от 160 суток (на севере зоны) до 190 — на востоке; сумма эффективной температуры 2300—2900 °С. Осадки (до 1170 мм в год) выпадают преимущественно летом в виде обильных и продолжительных дождей, нередко вызывающих паводки на реках. Муссонный климат, обусловленный близостью Тихого океана, в сочетании с плодородными почвами способствовал развитию многоярусных хвойно-широколиственных лесов с большим разнообразием видов деревьев, кустарников, полукустарников и лиан (всего свыше 280). Здесь не было ледника и сохранились реликты третичного периода (тис остроконечный, микробиота, калопанакс, бархат амурский, девичий виноград триостренный и др.), а также викарные виды европейских растений. Основные хвойные лесообразователи: ели аянская и сибирская, пихты белокорая и цельнолистная, лиственница даурская, кедр корейский, сосна обыкновенная, кедровый стланик; дуб монгольский (на гольцах в форме стланика), ясень маньчжурский, орех маньчжурский, бархат амурский, липа амурская, клены мелколистный, маньчжурский и зеленокорый, тополь корейский и Максимовича, маакия, черемуха Маака, березы ребристая, даурская и Шмидта.

Очень богат видовой состав кустарников подлеска и опушек представителями родов лещина, бересклет, рододендрон, леспедеца, целебник и др. В данной зоне насчитывается 22 вида лиан (актинидии коломикта и острая, лимонник китайский, виноград амурский и др.), что значительно больше, чем в любом другом районе России. ^ Степная и лесостепная растительность Лесостепная зона представлена чередующимися лесными и степными растительными формациями. Почвы образованы на лессовых и моренных отложениях, в основном выщелоченные черноземы и слабооподзоленные серые почвы. В сибирской лесостепи климат резкоконтинентальный и сухой (300 м осадков в год), в европейской более мягкий (температуры января -5 °С) и влажный (осадков в год до 550 мм). Соответственно различается породный состав лесов: на востоке мелколиственные березняки, осинники, а также низкобонитетные сосняки, на западе широколиственные породы - дуб, липа, ясень, клен, граб, вяз. Степная зона в северном и северо-западном районах европейской части РФ расчленена глубокими оврагами и долинами рек, дальше к востоку и югу практически плоская равнина. Почвы черноземные различной мощности, к югу каштановые. Материнские породы лессового происхождения, на западе проницаемые суглинки, в Западной Сибири плотные суглинки, вследствие чего там образовалось множество озер, как пресных, так и соленых. Древесная растительность возможна по долинам рек, например, из белого и черного тополей, белой и ломкой ивы. По склонам речных долин, оврагов, балок, западин могут образовывать достаточно обширные кустарниковые заросли не более 1,5 м высотой (дрок, ракитник русский, вишня степная, терн, спиреи, миндаль степной, карагана кустарник, лох узколистный и др.). Основным препятствием для произрастания леса является дефицит влаги - как в почве, так и в воздухе. Травянистая растительность способна к эфемерности годичного цикла, т.е. за время весеннего и раннелетнего периодов увлажнения успевает отрасти, отцвести и отплодоносить - за счет небольшой биомассы отдельного растения. ^ Пустынная и полупустынная растительность Средней Азии Широтная зональность в равнинной части представлена сухой степью, полупустыней и пустыней. В горах хорошо выражена вертикальная зональность - лесостепь, широколиственные и хвойные леса, кустарниковые заросли, альпийские луга. В нижнем поясе гор встречаются фисташка настоящая, лох узколистный, ива каспийская. Выше -насаждения из грецкого ореха, яблони, абрикоса, алычи, шелковицы белой, боярышников, клена Семенова и берез. Затем появляются ель тяньшанская, пихта сибирская, березы и осина. Выше уровня облаков расположен пояс арчовников, состоящий из можжевельников и биоты восточной. Зона полупустыни расположена южнее степей и простирается в виде узкой полосы от Ергеней до Зайсанской котловины. Отличается резко континентальным климатом, с жарким, крайне засушливым летом и морозной, малоснежной (или совсем бесснежной) зимой. Почвы преимущественно засоленные. Растительный покров несомкнутый. Господствуют ксерофильные травы и полукустарники-галофиты (виды полыни, астрагала, иссопа, тмина, кохии). Обычны заросли эфедры, солянки, джузгуна, тамарикса. Значительную роль в растительном покрове играют эфемеры. Деревья (тополи белый, сереющий, черный, дрожащий, ивы белая и ломкая, березы пушистая и повислая) здесь растут только в пойменных лесах по долинам рек. Зоны пустынь умеренного и субтропического поясов. Пустыни расположены к югу от полупустынь на территории сопредельных государств, некогда входивших в состав СССР, и занимают огромную территорию от Каспийского моря на западе до границы с Китаем на востоке, а на юге сменяются Среднеазиатской горной страной, Рельеф равнинный, почвы бедны гумусом и отличаются засоленностью. Климат резко континентальный, крайне засушливый, с выпадением незначительных осадков преимущественно зимой. Температура воздуха летом может подниматься до 50 °С, а на поверхности песка — до 70 °С, зимой на севере зоны возможны ее понижения до 35 °С. ^ В пустынях различают 5 типов растительности. Эфемерная на сероземах. Характерна для южных районов. Ранней весной развиваются многочисленные эфемеры, которые уже к началу лета отмирают, после чего пустыня представляется совершенно лишённой растительности. ^ Эфемерно-полынная на засоленных сероземах. Помимо эфемеров здесь распространены заросли полукустарниковой полыни морской. Полынно-солянковая на солончаках. Отличается распространением древовидного саксаула черного, а также кустарников — суккулентов и галофитов (солянки, тамарикса солончакового). ^ Песчаная. Представлена зарослями, образованными саксаулом белым, песчаной акацией, различными видами джузгуна. Тугайная, приуроченная к наиболее увлажненным почвам берегов и долин рек. В местах, затопляемых водой, распространены мощные заросли тростника. На реже затопляемых участках имеется довольно богатая древесная растительность — тугайные леса и кустарниковые заросли. Здесь растут разные виды тополя (туранги сизая и разнолистная, тополи белый и черный), ивы, тамарикса, жимолости, а также чингиль, лох. В целом дендрофлора пустынь граничащих с Россией государств отличается весьма высоким видовым разнообразием. Здесь встречаются древесные и полудревесные растения (свыше 250 видов), среди которых явно доминируют кустарники и полукустарники. Всю территорию пустынь, прилегающих к нашей стране, подразделяют на 2 подзоны: пустыни умеренного пояса и субтропической, расположенной к югу от 40° с. ш. Граница между этими зонами проходит примерно по нулевой изотерме января: в пустыне умеренного пояса средняя температура воздуха самого холодного месяца отрицательная, в субтропической пустыне — положительная. В текущем столетии растительный покров зоны субтропической пустыни претерпел изменения за счет интенсивного развития земледелия на орошаемых землях. Термические условия этой наиболее теплообеспеченной природной зоны (сумма среднесуточной температуры воздуха свыше 10 °С превышает 5000 °С) таковы, что позволяют выращивать на орошаемых землях наиболее теплолюбивые сорта тонковолокнистого хлопчатника, риса, многих ценных плодовых древесных растений (винограда, персика, абрикоса, граната, инжира, миндаля, айвы и др.).

Билет 28

6. Зимостойкость, морозостойкость, холодостойкость растений

Холодостойкость     растений, способность растений длительное время переносить низкие положительные температуры (от 1 до 10 °С). Х. следует отличать от морозоустойчивости (См. Морозоустойчивость) растений, под которой обычно понимают устойчивость растений к действию отрицательных температур. Х. свойственна растениям умеренной полосы. Тропические и незимующие субтропические растения при температуре немного выше 0 °С повреждаются и постепенно отмирают, иногда даже при охлаждении в течение лишь нескольких мин (см. Теплолюбивые растения). К холодостойким относятся, например, ячмень, овёс, вика, лён. Степень Х. неодинакова у разных растений. Различна также степень Х. разных органов одного и того же растения, например у кукурузы и гречихи наименьшей Х. обладает стебель, у арахиса — корни. Повреждение листьев растений сопровождается потерей Тургора и изменением окраски вследствие разрушения хлорофилла. Однако эти внешние признаки повреждений проявляются не сразу. Значительно раньше происходят «невидимые» изменения, обнаруживающиеся лишь после перемещения охладившихся растений в благоприятные для них температурные условия: здоровые на вид растения через некоторое время начинают отмирать. Основная причина гибели теплолюбивых растений от действия низкой положительной температуры, вероятно, нарушение обмена веществ: процессы распада начинают преобладать над процессами синтеза, возможно накапливаются ядовитые соединения, происходит нарушение структуры протоплазмы. По-видимому, разные «теплолюбы» погибают от различных, ещё не вполне выясненных причин. Х. растений определяется их способностью сохранять нормальную структуру протоплазмы и соответственно перестраивать свой обмен веществ в период охлаждения и последующего повышения температуры.

         В значительной степени Х. растений зависит от внешних условий, изменяя которые можно повысить устойчивость растений к охлаждению. Например, повышению Х. способствуют внесение калийных удобрений, выращивание растений при пониженной температуре, повышенной влажности воздуха, при хорошей освещённости. Наиболее перспективным оказалось закаливание растений путём кратковременного воздействия такой предельно низкой температурой, которая ещё не вызывает повреждения. При этом целесообразно применение мер борьбы с патогенной почвенной микрофлорой, которая при низкой температуре поражает корни теплолюбивых растений. Однако закаливание холодом рассады овощных культур хотя и повышает Х., но замедляет последующий рост растений, поэтому целесообразнее закаливание прорастающих семян. Температуру подбирают соответственно степени Х. растения (в пределах от 0 до —5 °С) и воздействуют в течение коротких промежутков времени (по 12 ч), чтобы не повредить прорастающие семена. На остальное время суток семена помещают в благоприятные условия (при 15—20 °С). Такую смену холода и тепла производят на протяжении месяца или несколько дольше. Этот способ позволяет продвигать на север томаты, арбузы, дыни и др. теплолюбивые культуры. Применяют также предпосевную обработку семян растворами некоторых солей. Повышение Х. достигается и путём прививок, применяя которые удаётся получить урожаи арбузов и дынь в Кировской и Московской обл. Растения в фазе проростков прививают на тыкву, у которой помимо корневой системы оставляют и часть листьев. Перспективно выведение более холодостойких сортов; начавшие прорастать семена закаливают холодом. Этот приём проводят в ряде поколений. Так были выведены, например, новые, более холодостойкие сорта томатов. Вместо холодной обработки семян практикуют также подзимний их посев в грунт (например, томатов, гречихи), осуществляемый в ряде поколений.

Зимостойкость растений    способность растений переносить без повреждений неблагоприятные зимние условия. При сильных морозах в результате образования льда в клетках или межклетниках может произойти вымерзание растений. Появляющаяся на посевах при оттепелях Ледяная корка ухудшает аэрацию клеток и ослабляет морозостойкость растений. Озимые посевы, долго находящиеся под глубоким снегом при температуре около 0 °С, страдают от истощения и поражения плесневыми грибами (см. Выпревание растений). Вследствие образования в почве ледяной прослойки, разрывающей корни, происходит Выпирание растений. Часто наблюдается одновременное действие многих из этих неблагоприятных факторов.

         З. р., и в частности их морозостойкость, развиваются к началу зимы в процессе закаливания растений (См. Закаливание растений). Растения могут переносить морозы: озимая рожь до —30°С, озимая пшеница до —25°С, яблоня до —40°С. Устойчивость растений к выпреванию обеспечивается: накоплением в них к началу зимы большого количества сахаров и др. запасных веществ; экономным расходованием растениями (при температуре около 0°С) запасных веществ на дыхание и рост; защитой растений от грибных болезней. Устойчивость растений к выпиранию обусловливается мощностью и растяжимостью корней. Выпирание наблюдается чаще на плотных, перегнойных и влажных почвах при повторном их замерзании и оттаивании, поэтому для посева очень важно правильно выбрать участок. Опасен и осенний застой воды на полях (Вымокание растений); при нём ухудшается закаливание растений и они легче повреждаются морозами. Ещё более губителен застой воды весной; ослабленные и поврежденные зимой растения отмирают при недостатке аэрации, поэтому необходимо улучшать физические свойства пахотного слоя почвы.

         Для повышения зимостойкости плодовых деревьев следует применять агротехнические приёмы накопления и сбережения влаги в почве, полив и др. З. р. Снижается также под влиянием летних засух: из-за недостатка воды деревья не успевают закончить цикл развития и перейти в состояние покоя, поэтому важную роль играют ветрозащитные полосы. У плодовых деревьев зимостойкость снижается часто в урожайные годы, т.к. растения не успевают подготовиться к зиме. Поэтому необходим подбор сортов с равномерной по годам урожайностью. Для обеспечения З. р. требуется также борьба с вредителями и болезнями растений. Большое значение имеет правильное районирование имеющихся сортов и выведение новых, зимостойких сортов. Самые зимостойкие сорта озимой ржи и пшеницы, люцерны, клевера, яблони имеются в СССР; наиболее зимостойкие сорта озимой ржи в Сибири и на Ю.-В. страны, озимой пшеницы — в восточных районах. См. также Зимовка растений.

        

Морозоустойчивость   растений, способность растений выживать в период кратковременных заморозков или длительных морозов. Один из видов зимостойкости растений (См. Зимостойкость растений). У зимующих растений М. развивается каждый год в результате длительной и сложной подготовки их к зиме (см. Закаливание растений). В тёплый период года, когда растения растут, М. их незначительна, в период зимних морозов — она максимальна. Во время оттепелей М. резко падает, а затем, если усиление морозов протекает медленно, — снова повышается. Резкие колебания температуры опасны, т. к. растения не успевают пройти повторное закаливание. М. обусловлена тем, что в клетках протекают физико-химические процессы, во-первых, затрудняющие замерзание внутриклеточной воды, а во-вторых, повышающие устойчивость клеток к обезвоживанию протопластов и к механическим деформациям их внеклеточным льдом. Эти свойства клеток развиваются в процессе закаливания растений низкими температурами в несколько этапов, начиная с периода покоя. Если на каком-либо этапе в растительных клетках не пройдут необходимые процессы, то растения окажутся недостаточно морозостойкими и могут погибнуть.

         М. определяется прежде всего наследств. особенностями. Одни виды растений погибают при слабых морозах (например, деревья лимона гибнут при температуре от — 5 до — 12 °С), другие — способны выживать в самые суровые зимы (например, некоторые яблони выдерживают морозы до — 40 °С); лиственница, берёза и другие деревья в Восточной Сибири могут выживать при — 70 °С. Неодинаковой М. обладают даже разные сорта одного и того же вида растений: например, одни сорта озимой пшеницы погибают при температуре ниже — 15 °С, другие — лишь при — 23 °С. Поэтому один из наиболее эффективных приёмов повышения М. — выведение морозоустойчивых сортов и правильное их районирование. На М. влияют также почвенно-климатические условия и агротехнические приёмы, которые обеспечивают растениям оптимальные условия питания, водоснабжения, аэрации. Культурные растения в естественных условиях (в поле или саду) обычно не достигают максимальной М., т. к. условия подготовки к зиме часто складываются неблагоприятно. Озимая пшеница, например, вымерзает при температуре ниже — 15 °С на глубине узла кущения; после закаливания в лабораторных условиях она может выдержать морозы до — 30 °С. Абрикос после лабораторного закаливания однолетних сеянцев лишь немного повреждается при температуре — 60 °С, а яблоня сорта антоновка после такого мороза ещё способна цвести. Черенки чёрной смородины после лабораторного закаливания могут укореняться и развиваться даже после выдерживания при сверхнизкой температуре ( — 253 °С). Оценка М. растений проводится полевым способом (по числу перезимовавших растений на единице площади) и лабораторным, который позволяет в холодильных установках определять, при какой температуре растения начинают вымерзать, и прослеживать М. в течение длительного времени.

         Экологогеографические группы растений по их морозостойкости

По способности переносить понижения температуры древесные породы подразделяют на пять групп:

1. Очень морозостойкие (до -35…-50°)

Деревья: береза пушистая, ели обыкновенная и сибирская, лиственницы даурская и сибирская, кедр сибирский, осина, тополь бальзамический, можжевельник обыкновенный;

Кустарники: боярышник багряный, бузина красная, дерен сибирский, акация желтая, кедровый стланник, лох серебристый, сосна горная.

2. Морозостойкие (до -25…-35°)

Деревья: ели канадская и Энгельмана, колючая и тянь-шанская, ива белая, ильм (вяз), дуб черешчатый, клены остролистный, липа мелколистная, метасеквойя, орехи маньчжурский и серый, рябина обыкновенная, сосна Веймутова, черемуха обыкновенная, ясень обыкновенный;

Кустарники: боярышник обыкновенный, жимолость татарская, ирга, калина обыкновенная, роза морщинистая, сирень обыкновенная, туи западная и восточная.

3. Умеренно морозостойкие (до -15…-25°С)

Деревья: акация белая или робиния, гледичия, бук, граб, лжетсуга тисолистная, катальпа великолепная, каштан конский, клен полевой, липы серебристая, крупнолистная и крымская, софора японская, тис ягодный, кедр (при непродолжительных холодах), кипарис аризонский, фисташка, шелковица белая и черная, платан кленолистный, гингко, гранат, розмарин;

Кустарники: самшит, лавровишня, бирючина обыкновенная, айва японская, дейция, калина, лох узколистный, скумпия золотистая, спирея, чубушник или жасмин, шиповник.

4. Неморозостойкие (до -10…-15°С)

Деревья: ива вавилонская, кипарис обыкновенный, кедр (при длительных холодах), павловния, эвкалипт, сосны приморская и гималайская, итальянская или пиния, секвойя вечнозеленая, чинара или платан восточный;

Кустарники: гортензия крупнолистная, глициния, маслина душистая, юкка.

5. Наименее зимостойкие (не ниже -10°С) субтропические древесные породы - пальмы, вечнозеленые лиственные и некоторые хвойные.