Акклиматизация растений: механизмы и факторы¶

Акклиматизация растений — это процесс адаптации растений к новым условиям среды обитания, отличным от условий их естественного ареала, приводящий к устойчивому приживанию и нормальному размножению в новых климатических и почвенных условиях. В отличие от интродукции (переноса вида за пределы естественного ареала), акклиматизация подразумевает не просто выживание, а формирование у популяции наследственно закреплённых признаков, обеспечивающих полноценный жизненный цикл.

¶Сущность и механизмы

Акклиматизация основана на фенотипической пластичности растений и их генетической изменчивости. Выделяют два основных механизма:

Онтогенетическая (физиологическая) акклиматизация — индивидуальное приспособление организма в пределах его нормы реакции. Проявляется в изменении водного режима, интенсивности фотосинтеза, дыхания, накоплении защитных веществ (сахаров, пролина) при засухе или заморозках. Такая адаптация не передаётся по наследству и исчезает при возвращении в прежние условия.
Генотипическая (эволюционная) акклиматизация — изменение генетической структуры популяции в ряду поколений. Происходит за счёт естественного отбора наиболее устойчивых особей и гибридизации с местными видами. Именно этот механизм лежит в основе создания устойчивых сортов и форм.

¶Факторы, влияющие на акклиматизацию

Успешность акклиматизации определяется комплексом биотических и абиотических факторов:

Температурный режим — ведущий лимитирующий фактор. Критическое значение имеют абсолютные минимумы и максимумы температур, продолжительность вегетационного периода, сумма активных температур. Растения, перенесённые в более холодный климат, должны успеть завершить цикл развития до наступления заморозков.
Влагообеспеченность — количество и распределение осадков, влажность воздуха. Засушливые условия требуют развития ксероморфных признаков: опушения, воскового налёта, глубокой корневой системы.
Световой режим — фотопериодизм (реакция на длину дня) определяет сроки цветения и плодоношения. Перемещение вида в другие широты нарушает фотопериодическую реакцию, что может привести к бесплодию.
Почвенные условия — химический состав, кислотность, механическая структура, засолённость. Растения-кальцефилы не приживаются на кислых почвах, а галофиты — на пресных.
Биотические факторы — отсутствие или наличие естественных опылителей, симбионтов (микоризных грибов, клубеньковых бактерий), вредителей и болезней.

¶Этапы акклиматизации

Процесс акклиматизации обычно проходит несколько последовательных стадий:

Интродукция — перенос семян или саженцев в новый регион. На этом этапе гибель растений максимальна из-за несоответствия условий.
Первичное освоение — выживание отдельных особей, формирование первых поколений. Растения часто отстают в росте, не плодоносят или дают невсхожие семена.
Натурализация — устойчивое самовоспроизведение популяции без вмешательства человека. Растения полностью встраиваются в местные фитоценозы.
Апофитизация (применительно к сорным видам) — расселение за пределы мест первичной интродукции.

¶Методы и практическое значение

В практическом растениеводстве для ускорения акклиматизации применяют:

ступенчатую акклиматизацию (последовательный перенос растений через промежуточные климатические зоны);
селекционный отбор на морозо- и засухоустойчивость;
направленное воспитание (закалка семян, обработка регуляторами роста);
прививку культурных сортов на устойчивые местные подвои.

Классический пример успешной акклиматизации — перенос чайного куста из Китая и Индии на Черноморское побережье Кавказа, где в результате длительной селекции были получены морозостойкие формы, способные выдерживать зимние понижения температуры. Другой известный пример — акклиматизация винограда в северных регионах России, где созданы сорта с коротким вегетационным периодом.

Значение акклиматизации велико для сельского хозяйства (расширение ареалов ценных культур), лесного хозяйства (обогащение дендрофлоры), озеленения городов и восстановления нарушенных экосистем. Однако бесконтрольная интродукция может приводить к негативным последствиям — вытеснению аборигенных видов и нарушению баланса экосистем (например, борщевик Сосновского).

¶Источники

Вавилов Н. И. «Ботанико-географические основы селекции» (1935).
Базилевская Н. А., Мауринь А. М. «Интродукция растений» (1974).
Лапин П. И. «Интродукция древесных растений» (1982).
Большая российская энциклопедия, статья «Акклиматизация».