Современное состояние популяции лещины обыкновенной (Corylus avellana L.) в Казахстане

В Казахстане лещина обыкновенная, или лесной орех (Corylus avellana L.), является редким видом и занесена в Красную книгу. Проведено обследование единственной в Казахстане популяции Corylus avellana L. на территории Государственного ботанического заказника «Дубрава» в ЗападноКазахстанской области. Для морфологического описания кустарников и плодов использованы дескрипторы, рекомендованные продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН (Food and Agricultural Organization of the United Nations (ФАО). Анализ 60 растений лещины обыкновенной показал неудовлетворительное состояние вида. У большинства исследованных образцов (68,3 %) отсутствовало плодоношение, у 31,7 % — были выявлены лишь единичные орехи. Зафиксирована высокая степень поражения вредителями и болезнями листьев и плодов лещины обыкновенной. Вызывает особую озабоченность тот факт, что в популяции практически полностью отсутствует естественное семенное возобновление. Выявлено, что значительную угрозу для популяции лещины обыкновенной представляют чужеродные инвазивные виды — ясень американский (Fraxinus americana) и клен ясенелистный (Acer negundo). Собранный растительный материал лесного ореха будет сохранен на основе использования биотехнологических методов в культуре in vitro и криогенном банке.

Введение

Лещина обыкновенная (лесной орех, фундук) Corylus avellana L. — наиболее популярное орехоплодное растение умеренной зоны Евразии и Северной Америки, относится к семейству Березовых (Betulacea S. Gray). В дикорастущем состоянии лещина обыкновенная встречается в Западной Европе (кроме Крайнего севера), европейской части России и на Кавказе, где иногда образует достаточно крупные по площади, густые заросли [1; 55].

В Казахстане зарегистрирована единственная популяция этого вида, на южной границе его естественного ареала произрастания в пойме р. Жайык (р. Урал) в Западно-Казахстанской области [1; 55, 2; 60]. Это послужило основой внесения его в Красную книгу Казахстана [3; 94]. Статус — II категория, очень редкий вид, находящийся под угрозой исчезновения. Нуждается в особой охране. В настоящее время этот вид охраняется в границах Государственного ботанического заказника «Дубрава» — особо охраняемой природной территории.

Целью данной работы было провести обследование, оценить современное состояние популяции лещины обыкновенной, а также собрать растительный материал для последующего сохранения его биотехнологическими методами: в культуре in vitro и криогенном банке.

Материалы и методы исследований

Обследование и оценка современного ареала популяции ореха лесного проводились в соответствии с методологией изучения генетических резерватов плодовых лесов [4]. В период научной экспедиции в полевых условиях уточнен ареал, координаты участков произрастания, состояние вида. Для морфологического описания кустарников и плодов были использованы дескрипторы, рекомендованные продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН (Food and Agricultural Organization of the United Nations (ФАО) [5]. Географические координаты (широта, долгота, высота над уровнем моря) определяли с помощью GPS-навигатора ETREX (Garmin).

Статистическую обработку данных проводили с использованием прикладных программ Microsoft Excel.

Результаты исследования и их обсуждение

В августе 2018 г. проведено обследование популяции лещины обыкновенной (Corulus avellana L.) в Западно-Казахстанской области. Популяция лесного ореха находится на территории

Государственного ботанического заказника «Дубрава», расположенного на левом берегу р. Жайык (р. Урал), в 50 км северо-восточнее г. Уральска, близ поселка Кабылтобе (рис. 1).

Площадь заказника «Дубрава» составляет 6 га, при этом популяция лещины обыкновенной занимает площадь около 0,2 га. Растения лещины обыкновенной находятся в составе кустарникового яруса дубравы с преобладанием в древесном ярусе европейского вида — дуба черешчатого (Quercus robur L.). В растительном сообществе, кроме дуба черешчатого, отмечен и другой доминантный вид древесных растений: вяз гладкий или обыкновенный (Ulmus laevis Pall.).

В результате полевых исследований зафиксированы GPS координаты участков произрастания лещины обыкновенной, которые отражены на топографической карте (рис. 2).

В соответствии с дескрипторами, рекомендованными ФАО, было проведено морфологическое описание 60 образцов лещины обыкновенной, в том числе 30 растений, в северо-восточной части популяции, 15 — в центре популяции и 15 — в юго-западной части популяции (рис. 2).

У большинства кустарников форма кроны — раскидистая (55 %) (рис. 3, а) или полувытянутая (40 %), некоторые образцы отличались прямостоячей формой.

Высота кустарников варьировала от 3 до 8 м (рис. 3, а), среднее значение составляло 6,3±1,2 м, причем самые высокие растения были в юго-западной и северо-восточной частях популяции — 6,7±0,9 и 6,4±1,1 м, соответственно, а самые низкорослые — в центральной части — 5,6±1,2 м. Листья в основном широкоовальные (рис. 3, в), реже округлые (рис. 3, г). Длина листовой пластинки

варьировала от 6,5 до 12 см, среднее значение — 9,1±1,1 см; ширина — от 5,0 до 9,5 см; среднее значение — 6,7±1,0 см.

При оценке степени плодоношения лещины обыкновенной было установлено, что у 68,3 % образцов плодоношение отсутствовало, у 31,7 % — были выявлены лишь единичные орехи, при этом плоды встречались только у образцов в северо-восточной и юго-западной частях популяции, тогда как в центральной части полностью отсутствовали. Плоды находились в кластерах в основном по 1-2, реже по 3-4 ореха вместе (рис. 3, в, г). Орехи среднего размера (14,2×12,5×10,8 мм), форма в основном шаровидная или овальная, окраска плодов — светло-коричневая, скорлупа — с редкими продольными полосками (рис. 3, д, е). Масса орехов варьировала от 1,96 до 2,19 г, среднее значение составляло 2,06±0,1 г; масса ядра — от 0,93 до 0,97 г, в среднем — 0,95±0,02 г.

В целом, состояние растений в природной популяции лещины обыкновенной можно оценить, как неудовлетворительное: в основном, это взрослые старые растения, с сухими стволами и ветвями (рис. 3, б). В последние годы численность лещины обыкновенной на единственном в Казахстане участке сильно сокращается. Основную угрозу представляют выпас скота, рубка леса, эрозия почв, а в последние годы очевидно воздействие потепления климата.

Кроме того, общий анализ состояния популяции выявил высокую степень поражения вредителями и болезнями листьев и плодов лещины обыкновенной (рис. 4).

Вызывает также особую озабоченность тот факт, что в популяции практически полностью отсутствует естественное семенное возобновление. Значительную угрозу для единственной в Казахстане популяции лещины обыкновенной представляют чужеродные инвазивные виды — ясень американский (Fraxinus americana) и клен ясенелистный (Acer negundo) (рис. 5), которые характеризуются быстрыми темпами распространения, препятствуют возобновлению главных лесообразующих пород, в том числе, лещины обыкновенной .

В дополнение к традиционному способу сохранения растений в заповедниках, заказниках и других особо охраняемых природных территориях в мировой практике широко применяются биотехнологические методы сохранения [6]. В результате экспедиции были собраны орехи для введения в культуру in vitro и дальнейшего сохранения этого генетического материала в культуре in vitro и криобанке.

Заключение

Данное исследование посвящено оценке современного состояния популяции редкого в Казахстане вида лещины обыкновенной (Corylus avellana L.). Состояние единственной в Казахстане популяции C. avellana оценивается как неблагополучное. Собранный в результате экспедиции растительный материал с плодоносящих образцов лещины обыкновенной будет использован для сохранения его биотехнологическими методами: в культуре in vitro и криобанке.

Работа выполнена в рамках Гранта AP05131850 «Изучение и сохранение биоразнообразия ореха грецкого и ореха лесного и рациональное использование их генетических ресурсов для развития ореховодства в Казахстане» по приоритету «Науки о жизни» Бюджетной программы 217 «Развитие науки», подпрограммы 102 «Грантовое финансирование научных исследований»

 

Список литературы

  1. Флора Казахстана: в 9-ти т . — Т. / гл. ред. Н. В. Павлов. — Алма- Ата: Изд-во АН КазССР , 1960. — 459 с.
  2. Байтенов М .С. Флора Казахстана. Родовой комплекс флоры / М.С. Байтенов. — Алматы: Ғылым, 2001. — 280 с.
  3. Красная книга Казахстана. Т. 2. Растения. — Астана: ТОО «АрдPrintXXI», 2014. — 452 с.
  4. Чекалин С.В. Национальная методология оценки и сохранения агробиоразнообразия горных плодовых лесов Казахстана / С.В. Чекалин, Т.Н. Нурмуратулы. — Алматы, 2010. — 70 с.
  5. Descriptors for hazelnut (Coryluavellana L.). Bioversity International, Rome (Italy) [Corporate Author] Instituto Agronomico Mediterraneo de Zaragoza (CIHEAM), Zaragoza (Spain) [Corporate Author] Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), Rome (Italy) [Corporate Author]. — 2008. — 64 p.
  6. Reed B.M. Biodiversity conservation and conservation biotechnology tools / B.M. Reed, V. Sarasan, M.E. Kane, E. Bunn, V.C. Pence // In Vitro Cell. Dev. Biol. — Plant. — 2011. — Vol. 47. — P. 1–4.
Год: 2019
Город: Караганда
Категория: Биология