The autumn development of Betula Pendula Roth and Betula Pubescens Ehrh.in Tomsk landscape gardening and forest stands.pdf Фенология развития вегетативных и генеративных органов березы повислой и березы пушистой в весенний период изучалась на территории г. Томска и в пригородных насаждениях в течение 3 лет [1].Следует отметить особую важность изучения осеннего развития березы при характеристике ее декоративных качеств, т.к. наряду с общей архитектоникой, фактурой и цветом коры ствола и ветвей существенную роль играют продолжительность вегетации и сезонная динамика окраски листьев. Цветение же березы (как и других анемофильных деревьев) можно рассматривать как дополнительный и весьма непродолжительный по времени декоративный эффект.Между тем осеннее развитие березы (как, впрочем, и других древесных растений) изучено слабее весеннего и преимущественно в естественных насаждениях [2-5 и др.]. Есть мнение, что прохождение осенних фенофаз не связано с процессами накопления тепла, как весной и летом [6]. По другим данным [7], пожелтение листьев наряду с цветением находится в прямой зависимости от погодных условий данного года.Весьма противоречивы данные по фенологии березы и других древесных растений, произрастающих в условиях атмосферного загрязнения. Большинство исследователей отмечают сокращение периода вегетации березы и других древесных растений в условиях воздушного загрязнения преимущественно за счет более раннего прохождения осенних фенофаз [8-11 и др.] Сокращение сроков общей вегетации, а также длительности отдельных фенологических фаз B.C. Николаевский связывает с интенсификацией обмена веществ и с более активным в этой связи поглощением токсических газов [10]. Однако есть сведения и об увеличении продолжительности периода вегетации древесных растений в городах, в том числе за счет более позднего наступления осенних фенофаз [12-14]. Т.К. Горышина объясняет более позднее наступление осенних фенофаз у древесных растений в городах действием искусственного вечернего освещения [12]. Различные отклонения и аномалии в фенологии древесных растений может вызывать также ухудшение режима почвенного питания [15], особенно при использовании хлоридиза-ции дорог [16].Большинство работ по изучению осенних фенофаз березы связано с составлением фенологических карт, имеющих не только научное, но и практическое значение (например, при установлении сроков проведения аэрофотосъемки для учета и картографирования лесов, при планировании некоторых лесокультурных и сельскохозяйственных мероприятий и т.д.) [6, 17 и др.].Обычно при составлении карт как осенних, так и весенних фенофаз не учитываются виды березы по причине трудного их определения широким кругом добровольных фенонаблюдателей [6, 17]. При этом либо с большой долей вероятности за объект фенонаблюдений принимается Betula pendula Roth в связи с преобладанием ее по количеству на единицу площади лесов над Betula pubescens Ehrh., либо наблюдения проводятся без разделения на виды [6, 17 и др.].В Томске осеннее развитие березы повислой изучали Л.П. Сергиевская [18], В.А. Морякина [19]. Есть и другие работы [20], а также данные многолетних наблюдений, проводимых работниками метеостанции и сетью добровольных фенологических наблюдателей без разделения березы на виды [21]. Многолетние наблюдения Г.Э. Иоганзена (1894-1928 гг.) осуществлялись за линнеевским видом Betula alba L., обобщение результатов было проведено только по весенним фено-фазам [22]. Как и в случае весеннего развития, за всю историю фенологических наблюдений за березой в Томске береза пушистая не упоминается ни разу. Кроме того, объекты наблюдения располагались за пределами городской застройки.Наблюдения за осенним развитием вегетативных органов березы проводилось в течение 2005-2006 гг. в городе (11111 - смешанные посадки вдоль магистрали) и в пригороде (11112 - естественные насаждения березы повислой и 11113 - естественные насаждения березы пушистой на болоте). Наблюдались следующие фенофазы [23]:Л3 - расцвечивание отмирающих листьев. Начало фазы отмечают в день появления в кроне листьев, полностью окрашенных в осенние тона. Количественные показатели фазы (1-3) устанавливают по соотношению в кроне числа листьев, полностью изменивших и не изменивших свою окраску: 1Л3 - начало осеннего расцвечивания листьев (пожелтело 5-10% листьев); 2Л3 -массовое осеннее расцвечивание листьев (пожелтело примерно 50% листьев); ЗЛ3 - полное осеннее расцвечивание листьев (пожелтение 100% листьев).Л4 - опадение листьев (листопад). Начало фазы отмечают по появлению под кронами первых опавших листьев. Количественные показатели фазы (1-3) устанавливают по оголению кроны: 1Л4 - начало листопада (в наблюдаемую фенофазу вступают 5-10% органов); 2Л4 - массовый листопад (в фенофазу вступило примерно 50% органов); ЗЛ4 - завершение листопада (в фенофазу вступило 100% органов).Основные результаты наблюдений представлены в таблице (цифра 1 соответствует Betula pendula Roth, цифра 2 - Betula pubescens Ehrh.).239Средние значения фенодат за два года наблюденийВидГод наблюдений 2005 Наблюдаемые фенофазы 1Л32Л3ЗЛ3Продолжительность, дней М (lim)M (lim)M (lim)Л31119.IX (9.ГХ-27.ГХ)27.IX (17.IX-7.X)3.X (22.IX-16.X)38 22.rX(18.VIII-9.IX)9.IX (26.VIII-20.IX)18.IX(9.IX-27.IX)412110.IX (29.VIII-23.IX)23.IX (7.IX-2.X)29.IX (10.IX-12.X)45 316.VIII (ll.VIII-26.VIII)24.VIII (18.VIII-29.VIII)2.IX (26.VIII-16.IX)371Л42Л4ЗЛ4Л4Л3-Л4114.X (20.ГХ-16.Х)18.Х(4.Х-20.Х)19.X (10.X-28.X)3950 29.IX (26.VIII-24.IX)21.IX(16.IX-27.IX)3.X (20.IX-7.X)49512124.IX (7.IX-4.X)2.X (27.IX-16.X)16.X(4.X-21.X)4453 327. VIII (20.VIII-7.IX)8.IX (29.VIII-20.IX)16.IX (5.IX-29.IX)415020061Л32Л3ЗЛ3Л31113.IX (23.VIII-12.X)21.IX(7.IX-12.X)28.IX (14.IX-12.X)41 227. VIII (17.VIII-7.IX)15.IX(29.VIII-12.X)18.IX(7.IX-1.X)46217.IX(21.VIII-12.X)15.IX(2.IX-6.X)20.IX (7.IX-6.X)47 318.VIII (13.VIII-23.VIII)4.IX (29.VIII-10.IX)7.IX(29.IX-21.IX)401Л42Л4ЗЛ4Л4Л3-Л41124.IX (9.IX-12.X)5.X (23.IX-25.X)19.X (6.X-2.XI)5572 29.IX (29.VIII-30.IX)21.IX(7.IX-16.X)ll.X(23.IX-27.X)60722113.IX(5.IX-13.X)23.IX (10.IX-16.IX)12.X(30.IX-21.X)5772 326.VIII (23.VIII-2.IX)14.IX (30.VIII-23.IX)21.IX(7.IX-8.X)4757Первая декада августа 2005 г. по температурному фону теплая со слабыми осадками. Среднесуточная температура воздуха за декаду +20,6°С.В начале второй декады прохладно, осадки, во второй ее половине потепление. Основные метеорологические показатели: температура - в пределах нормы, осадки - половина нормы. Начало второй декады отмечено появлением первых желтых листьев у березы пушистой на болоте. Конец второй - начало третьей декады - начало листопада. Береза пушистая на ППЗ в значительной степени повреждена бурой пятнистостью, не характерной для центра города. Листья, поврежденные грибом, засыхают раньше здоровых. При этом осенняя окраска у поврежденных листьев проявляется слабее, чем у здоровых. В литературе есть указания на данное явление [23, 24]. По-видимому, указанный фактор вносит определенный вклад в столь раннее начало пожелтения и особенно опадания листьев березы пушистой в подобных условиях. Однако первые желтые листья у березы пушистой в городе появились также во второй декаде, но на 7 дней позднее. Сроки начала листопада смещены на 6 дней.Третья декада теплая, с обильными осадками. Средняя температура воздуха выше нормы на 2°, осадков выпало 180% нормы. В конце третьей декады (29.VHI) береза повислая начала желтеть в пригородных насаждениях.Первая декада сентября теплая, выше нормы на 2°, осадки различной интенсивности почти ежедневно (сумма 32 мм - 170% нормы). Со второй половины сентября наблюдается переувлажнение почвы. Начинают изменять окраску листья у березы повислой в городе (9.IX) и опадать у березы пушистой (7.IX). За чертой города - массовый листопад у березы пушистой (8.IX).Вторая декада холодная, ниже нормы на 1°. Осадки в течение 1 дня до 80% нормы (за декаду 91 мм). На высоте 2 см в течение 6 дней температура воздуха была отрицательной (-1...-4°С), на поверхности почвы- в течение 4 дней, а в воздухе 15.IX зафиксированы замо-розки (-1,5°С). Почти ежедневно отмечались росы. В конце второй декады начинается листопад у березы повислой на улицах города. У березы пушистой на болоте завершается фаза пожелтения листьев. К концу декады (20.IX) 92% деревьев полностью облетели, в то время как в городе береза пушистая только вступает в подфазу начала листопада (на 16.IX - 12%, а на 20.IX -уже 42% особей).Третья декада холодная, ниже нормы на 1°, осадки почти ежедневно (33 мм). В течение 4 дней наблюдались заморозки на высоте 2 см 0...^4-°С, в воздухе в течение 2дней (25.IX и 30.IX) 0...-1°С. Облетели последние деревья на болоте. В городе еще значительная часть деревьев обоих видов только начала желтеть (завершили фазу пожелтения 14% особей березы повислой и 78% березы пушистой), тогда как в пригороде береза повислая полностью пожелтела и на 33% завершила листопад, остальные деревья - в подфазе массового листопада.В первой декаде октября наблюдалась теплая погода, выше нормы на 2°. Осадков выпало 14,7 мм, что близко к норме. На поверхности почвы отмечались заморозки в течение 4 дней интенсивностью 0...-2°С, в воздухе - заморозки в течение 2 дней 0°С. Временное выпадение снежного покрова высотой 1 см отмечалось 10.Х. Переход среднесуточной температуры через +5°С 9.Х, что позднее на 7 дней от обычного. В городе еще встречаются деревья обоих видов с зелеными листьями, но есть уже и полностью облетевшие (и тех, и других немного - 2-5%). Большинство особей - в подфазе начала листопада. В пригороде между тем заканчивается листопад у березы повислой (последние деревья облетели 7.Х).Вторая декада теплая, выше нормы на 3° и практически без осадков. Заморозки в воздухе на поверхности почвы в течение 5 дней 0...-3°С. В начале декады в городе еще можно встретить отдельные экземпляры березы повислой и березы пушистой, не полностью пожелтевшие, однако после заморозков 11.Х до -3°С и240они перейдут в подфазу ЗЛ3 (береза пушистая - 12.Х, береза повислая - 16.Х). 23% особей березы повислой и 75% березы пушистой полностью облетели. К концу второй декады закончила листопад береза пушистая (20 .X).Третья декада аномально теплая, выше нормы на 5°, осадки почти ежедневно, сумма их 11 мм (50% нормы). 22.Х - временное покрытие почвы снегом. В течение 8дней на поверхности почвы заморозки 0...-4°С. 29.Х - установление устойчивого снежного покрова, что соответствует многолетним данным. Последние листья облетели с березы повислой в городе 28.Х.Таким образом, конец лета 2005 г., а также весь октябрь стояла теплая (выше нормы) погода; береза (оба вида) в искусственных и естественных насаждениях прошла подготовку к зимним условиям до установления устойчивого снежного покрова. Продолжительность периода 50-53 дня (см. таблицу).Первая декада августа 2006 г. была прохладной -среднесуточная температура воздуха +14,7°С (для сравнения: в 2005 г. +20,6°С). Осадки выпадали ежедневно.По показателю среднесуточной температуры воздуха вторая декада 2006 г. близка второй декаде 2005 г. (+13,6°С и +15°С соответственно), дожди различной интенсивности выпадали в течение 6 дней. Как и в 2005 г., на эту декаду приходится начало пожелтения листьев у обоих видов в пригороде. Различия в сроках наступления начала фенофазы по годам несущественные (1 и 2 дня соответственно), могут объясняться холодной погодой предшествующей декады, разной степенью повреждения грибными болезнями у березы пушистой.Третья декада прохладная, с осадками. В течение 2 дней (26 и 28.VIII) отмечались заморозки до -2,3°С. Началось пожелтение листьев у обоих видов в уличных посадках, причем разница между годами наблюдений более значительна (на 18 дней раньше у березы повислой и на 9 дней раньше у березы пушистой). Начинается листопад в естественных насаждениях (на 3 дня позже у обоих видов).В первой декаде сентября осадки были слабые, а температура воздуха выше нормы на 1°. Заморозки на высоте 2 см в течение 3 дней (5-7.IX), в воздухе - в течение 2 дней (5-6.1Х0°С).Во второй декаде среднесуточная температура воздуха превысила норму на 3°, осадки выпадали в течение 6 дней. Заморозки отмечались только на высоте 2 см в течение 2 дней (19-20.IX).Третья декада была прохладной, ниже нормы на 2°. 27.IX - переход среднесуточной температуры воздуха через +5°С, раньше многолетних сроков на 5 дней. Осадки выпадали во второй пентаде. Заморозки наблюдались в течение 7 дней на высоте 2 см, в воздухе и на поверхности почвы - в течение 4 дней (0.. .-6°С).Первая декада октября холодная, ниже нормы на 3°, осадков выпало 133% нормы. 5.Х - переход среднесуточной температуры через 0°С раньше многолетних сроков на 13 дней. 5.Х выпал временный снежный покров. 6.Х в городе более половины деревьев обоих видов вступили в подфазу массового листопада, 3% особей березы повислой и около 30% березы пушистой закончили листопад. При этом у отдельных деревьев (6% особей березы повислой и 2% березы пушистой)только начали желтеть листья. Береза пушистая на болоте облетела почти полностью (98% деревьев), к 8.Х листопад завершился (на 9 дней позднее, чем в 2005 г.). Береза повислая за городом на 32% закончила листопад, 63% особей вступили в подфазу 2Л4, 5% - в подфазу ЗЛ4.Вторая декада холодная, ниже нормы на 1°, минимальная температура воздуха понижалась от -3 до -11°С. Осадки в виде снега выпадали почти ежедневно. Сумма осадков 17 мм - 104% нормы в течение 8 дней. 12.Х - установление временного снежного покрова. На конец декады высота снежного покрова составила 2 см. В 2005 г. на эту дату снега не было. Пожелтение листьев у березы в городе было прервано (у березы пушистой - после первого снегопада), не успевшие пожелтеть листья впоследствии опадали побуревшими. В пригородных насаждениях оба вида успели завершить фенофазу 1Л до выпадения снега (21.IX - береза пушистая и 1.Х - береза повислая).Третья декада теплая, выше нормы на 3°, осадков выпала норма. Началось промерзание почвы, но в конце декады почва оттаяла. Временный снежный покров растаял к концу декады. В начале ноября установилась теплая (выше нормы) погода. Листья на деревьях обоих видов в городе держались до начала ноября, на отдельных экземплярах березы повислой остались после установления устойчивого снежного покрова в ноябре. Различия в сроках окончания подготовки к зимним условиям по годам наблюдений: в лесу - 9 дней у березы пушистой и 20 дней у березы повислой, в городе -11 дней у березы пушистой, у березы повислой листопад не закончился. Такое же явление наблюдала В.А. Морякина в 1961 г. в Томске после резкого похолодания 30 сентября (до -4,4°С) и установления исключительно холодной погоды первой и второй декады октября (15-17 октября температура держалась от -13 до -20°С). Многие деревья и кустарники сбросили засохшую листву уже зимой, а некоторые сохранили ее до июня следующего года (дерен белый, клены гиннала и татарский) [25]. Приостановление хода осеннего окрашивания листьев у березы повислой и березы пушистой отмечали в 1976 г. Т.П. Кузнецова, А.К. Махнев при проведении фенологических наблюдений на участке географических посадок в Ботаническом саду УНЦ АН СССР [3].Выводы:1..Береза пушистая существенно опережает березу повислую при прохождении фаз осеннего развития вегетативных органов как в городских (искусственных), так и в пригородных (естественных) насаждениях.2..Общий период подготовки к зимним условиям (фенофазы Л3-Л4) был близок по продолжительности у видов, почти не отличался в городе и пригороде в 2005 г. (50-53 дня); в 2006 г. он составил 72 дня на всех пробных площадях и 57 дней - у березы пушистой на болоте.3..Городские популяции обоих видов значительно позднее пригородных начинают и заканчивают подготовку к зимним условиям при близких значениях общей продолжительности данного периода, что, по-видимому, объясняется специфическими условиями городских улиц (преимущественно искусственным освещением). Картина прохождения осенних фенофаз1.241березы пушистой на болоте, по-видимому, несколько усложняется за счет повреждений листьев грибными болезнями (это приводит к преждевременному их за-сыханию и опаданию).4. Различия в сроках начала и окончания пе-риода подготовки к зимним условиям (крайние и средние значения) по годам наблюдений более су-щественны для городских насаждений у обоих ви-дов.5. Продолжительность вегетационного периода го-родских популяций березы повислой и березы пуши-стой увеличивается по сравнению с пригородными за счет более раннего прохождения весенних фенофаз и более поздней подготовки к зимним условиям

Скачать электронную версию публикации