Россия, Москва

info@ia-centr.ru

СЕВЕР РОССИИ И ГОРЫ ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ:Энергия высокогорных растений в высокоширотной интродукции

20.04.2008

Автор:

Теги:
 

Экспертный семинар ИАЦ МГУ-РГГУ "Постсоветское пространство: взгляд в будущее".

Заседание 3-е "Киргизия-Россия и международные интеграционные объединения: разные скорости евразийской интеграции".

27 марта 2008 года. Москва, ул. Чаянова, д. 15, РГГУ, ауд. 228.

Войцеховский М.Б., Голубчиков Ю.Н. Север России и горы Центральной Азии: энергия высокогорных растений в высокоширотной интродукции. // ИА "Маркетинг и консалтинг". 09.04.2008.

http://www.iamik.ru/?op=full&what=content&ident=40641

 

 

 

Об авторах: Войцеховский Михаил Богданович, генеральный директор ОАО "Гипролес", Голубчиков Юрий Николаевич, ученый секретарь рабочей группы по природопользованию и охране окружающей среды Экспертно-консультативного совета Счетной палаты РФ.

 

Горы в самых различных широтах планеты и полярные субарктические и субантарктические регионы объединяет многое, и в первую очередь, экстремальные природно-климатические условия. О горцах и северянах везде принято говорить «суровые люди», «сильные характеры», будь то шотландцы в Великобритании или поморы и сибиряки в России, перуанцы в Латинской Америке или тибетцы в Китае. Все это полностью относится и к растительному миру. Великий русский биолог Николай Вавилов первым в научном мире понял важность именно высокогорных растений для селекционной работы по улучшению качеств используемых в менее экстремальных условиях сортов культурных растений, - в конечном счете, для наиболее экологического решения продовольственной задачи в мире.

Существует несколько районов с достоверным увеличением числа долгожителей. Все они тяготеют к горным и полярным областям. Среди них долина Вилькабамба в Эквадорских Андах, долина Хунза в горной цепи Каракорума, Кавказ и Якутия. Было много объяснений причин возникновения этих ареалов. Назывались благоприятный климат, отличная ледниковая вода, здоровый образ жизни, сохраняющие упругость мышц крутые склоны, изолированность от эпидемий. Снижение атмосферного давления с высотой облегчает циркуляцию крови в организме и снабжение ею сосудов головного мозга. Человеческому организму уже не приходится нагнетать кровь в мозг под столь большим давлением как на уровне моря. До определенных высот это облегчает работу сердца, проясняет мышление. Всё это, действительно, оказывает свое влияние на долголетие и здоровье. Но есть еще одна, менее очевидная группа факторов. Речь идет о космическом излучении.

Горы, как и полярные страны, слабо защищены от вторгающихся в атмосферу космических излучений. Они тем интенсивнее, чем меньше теряют энергии в нижнем слое атмосферы - тропосфере. Мощность же тропосферы сокращается от 16 км на экваторе до 8 км на полюсах. Разумеется, сокращается она и на вздымающихся навстречу к космосу горах, где само земное плавно переходит в космическое.

В горном воздухе мало водяного пара и атмосферных примесей (пыли, пыльцы, бактерий, загрязнений). Солнечный свет особенно богат инфракрасными лучами, сокращающими период созревания растений, и ультрафиолетовой радиацией, активизирующей образование белков и витаминов. Растения, таким образом, максимально напитываются солнечной и космической энергией. О ее количестве можно судить по богатому содержанию в растительных тканях сахара - самого экономичного энергоносителя. Сами же эти ткани насыщены высококачественной водой, производной, во многом, биологически активной талой воды высокогорных ледников. Так целебные свойства гор усиливает еще производимая там необычайно питательная и энергетически насыщенная пища, дарующая организму различные виды мышечной, нервной и психической энергии.

Сельскохозяйственные культуры в горах нередко отличаются гигантизмом и ускоренным созреванием. В Южной Грузии, где земледелие возможно до 2700 м, отдельные экземпляры редиса, по данным Ф.Ф.Давитая (1979), достигают на высоте 2200 м 600 г, редьки - 2 кг, картофеля - 800 г.

Нигде больше на земном шаре не создается такого разнообразия и контрастности местообитаний, климатических условий и экологических ниш, как в горных тропиках и субтропиках. Засушливые жаркие пустыни сменяются духотой переувлажненных пространств, а ослепительные вечные снега соседствуют с сумраком пышных лесов. Сельскохозяйственные культуры поднимаются от уровня моря почти до вечных снегов. Их нижние форпосты граничат с жаркими засушливыми пустынями, а верхние - вторгаются в холодные пустыни. Поднимаясь в горы, можно наблюдать любопытные смены от поздних низинных сортов к скороспелым высокогорным расам. Среди них в исходном состоянии скрыты многие первичные формы, давшие начало всем нашим культурным растениям. Николай Вавилов постоянно обращал внимание на значительном сходстве типов высокогорных растений Гиндукуша, Памира, Эфиопского нагорья, Атласа с культурными растениями нашего русского Севера. Главное значение ученый уделял введению в высокие широты культурных растений высокогорий, где у границ вечных снегов произрастают необычайно скороспелые сорта. Там на высотах нет палящих засух, благодаря повышенной ультрафиолетовой радиации усиливается фотосинтез, в растениях активнее образуются органические вещества. Ночные заморозки замедляют превращение сахара в крахмал и значительная его часть остается в клетках тканей растений, усиливая их морозоустойчивость. Даже одна и та же сельскохозяйственная культура приобретает с высотой новые качества. Например, из сортов винограда в Араратской долине изготавливают крепленные вина, но те же сорта выращеные на 300-400 м выше, служат сырьем для шампанского и коньяка.

Н.И. Вавилов (1965, 1987) считал, что географического и климатического пределов северного земледелия не существует и осеверение земледелия рассматривал как важнейший момент в борьбе за устойчивый и высокий урожай России. Одно из преимуществ северного земледелия в том и состоит, указывал он, что применительно к суровым, зато устойчивым климатическим условиям, удается выработать надежные агромероприятия. Напротив, двигаясь на юг в сухие степи, мы вступаем в зону "рискованного" земледелия, приобретающего из-за колебаний осадков, характер "биржевой игры".  "Ученый должен быть всегда над глобусом" - говорил Николай Вавилов. И неудивительно, что именно им было установлено совпадение распределения сортов культурных растений по высотным зонам гор, снизу вверх, с их распределением по меридиану с юга на север.

На руководимых Н.И.Вавиловым полярных станциях в Хибинах и на Печоре успешно вызревали высокогорные сорта средиземноморских овсов и эфиопских ячменей. В пределах Западного Китая, в суровой припамирской Кашгарии им были найдены исключительно холодостойкие озимые пшеницы. Он предсказывал гигантское значение диких горных форм зерновых культур для северных пределов земледелия. Зная прошлое, собирая культурные растения в древних очагах земледелия, ученый как бы управлял историческим процессом.

В дальнейшем сотрудниками Полярно-альпийского ботанического сада в Хибинах была доказана возможность выращивания здесь более 1200 видов полезных растений из самых различных климатических областей. Идеальными интродуцентами оказались высокогорные виды, некоторые из которых ускоряли темпы развития на Севере, причем тем стремительнее, чем с большей высоты брался исходный материал для посева. Из 68 видов альпийских и субальпийских травянистых многолетников из Гималаев половина обнаружила удачное плодоношение в Хибинах, достигая возраста в 25-30 и более лет. Среди них немало пищевых, лекарственных и декоративных растений (Андреев, 1975).

Особое внимание уделял Николай Вавилов внедрению холодостойких диких и культурных видов картофеля из Анд. Ведь всем известный картофель был заимствован у индейцев о-ва Чилоэ у берегов Южного Чили и в дальнейшем вся европейская селекция основывалась на этих 2-3 случайных образцах одного вида. Вавилова поразило разнообразие видов дикого и культурного картофеля на высте 3000-4500 м в пуне (холодной высокогорной степи) Перуанско-Боливийских Анд. На базарах самых убогих деревушек клубни картофеля останавливали своей величиной и разнообразием, нередко достигая килограммового веса. Некоторые сорта поедаются в сыром виде. Очень часто зрелые клубни при уборке промораживаются в холодные ночи, а затем продолжительное время промываюся для отделения растворимых белковых веществ, после чего высушиваются и употребляются в пищу. Такого рода продукт отличается особой стойкостью, сохраняясь по несколько лет. Отсюда ученый вывез 18 новых видов картофеля и большинство их именно на Крайнем Севере давало нормальные клубни и выявляло исключительное плодоношение. Некоторые из диких видов с мелкими клубнями оказывались до того морозоустойчивыми, что выносили понижение температуры до минус 8 градусов (вид акауле).

Наиболее высоко физиологический предел земледелия располагается в горах с резко континентальным климатом как раз очень подходящими для интродуцирования на нашем континентальном Севере. Из злаков далее всего на Север и в горы идет ячмень, образующий скороспелые расы и потому пригодный для короткого вегетационного периода. На южном побережье норвежского Варангер-фьорда, недалеко от границы с Россией, посевы ячменя выходят к берегу Ледовитого океана. Чуть отстают от ячменя картофель, овес, рожь и пшеница. На Западном Памире ячмень и горох произрастают до 3500 м. Несколько ниже созревают картофель, пшеница, рожь. На высоте 3400 м здесь располагаются предельные высотные отметки ржаной культуры на Земле. Высочайшие посевы мира находятся в горах Центральной Азии. В Тибете верхняя граница земледелия достигает 4660 м (на берегу оз. Данграюм, 31 градус 15 минут с.ш.). В Лхасе (3658 м) наряду с другими плодовыми произрастают даже персики и апельсины. Центральная Азия известна самыми высокими на земном шаре пределами гречихи, горчицы, картофеля, репы, редьки (все на 4500 м), пшеницы (4100 м), яблони, груши, сливы, шелковицы, крыжовника (все на 3700 м) (Ковалевский, 1938). В Колумбии ячмень и картофель возделывается на высоте 3100 м, в Боливии - 4200 м, в Перу картофель достигает 4400 м, в Чили - 3200- 3800 м.

Если нет других противодействующих факторов верхняя и северная граница растениеводства совпадает со средней температурой лета 5-8 градусов. Скороспелые сорта многих сельскохозяйственных культур в горах и Заполярье представлены предельно-холодостойкими растениями - обычно ячменем или картофелем, но целебность их свойств гораздо выше привычных нам сортов. Высочайшие посевы ячменя находятся в горах Центральной Азии, где на берегу тибетского озера Данграюм (31 градус 15 минут с.ш.) верхняя граница земледелия достигает 4660 м (Ковалевский, 1938) и есть указания, что в Южном Тибете голозерный ячмень возделывается даже на 4900 м (Meie, Renzhang, Haosheng, 1985). В Эквадоре, Перу и Боливии наряду с картофелем высочайшие аванпосты земледелия занимают местные клубнеплоды ока, уллюкко, квиноа, играющие заметную роль в питании народностей высокогорных Анд. Целебные и пищевые их свойства до сих пор остаются неизученными. Самый скороспелый и морозоустойчивый посадочный материал обычно произрастает у верхнего предела его возделывания.

 

Таблица. Верхние пределы земледелия в горах земного шара

Район

Широта (в град.)

Высота верхнего предела земледелия (в м)

Сельскохозяйственные культуры (* - высочайшая в мире точка для данной культуры)

Скандинавия

61

700-800

ячмень, овес, картофель

Северное Приохотье (пос. Арка, долина Охоты)

60

800

капуста, картофель

Великобритания

52-57

400

ячмень, рожь

Восточный Саян (Бельские гольцы, пос. Ботогол)

52

2240

редис, редька, картофель, капуста

Алтай (озеро Маркаколь)

48

1600

ячмень, овес, капуста

1300

кукуруза, арбуз

Южная Германия

47-48

1200

рожь

Австрийский Тироль

47

2090

салат, капуста, петрушка, укроп

Карпаты

46-47

1200

ячмень, овес, рожь, лен, конопля, картофель

Монголия

46-47

2130

ячмень, овес

1800

опийный мак

Швейцарские Альпы

46

2480

репа, редька

1200

виноград

Апеннины

44-46

2000

ячмень, рожь, картофель

Пиренеи

42-44

1800

рожь, картофель

Северная Осетия

43

2400

ячмень, картофель

Чечня

43

2100

ячмень

Дагестан

41-42

2490

ячмень

Малый Кавказ

40-41

2700

ячмень

2000-2100

яблоня, груша

1700

виноград

Тянь-Шань

40-41

2700

ячмень

Алайский хребет

39-40

2980

ячмень

Зеравшанский хребет

39-40

2500

ячмень, горох

Гиссарский хребет

39

2700

ячмень, горох

Хребет Петра Первого

39

2890

ячмень

Малая Азия

38-40

2800

морковь

Сицилия (вулкан Этна)

38

1700

рожь

Кордильеры США

37-40

3100

ячмень, картофель

Наньшань

37-39

3100

ячмень, овес, латук

Западный Памир, Язгулемский хребет

38

2720

ячмень

Западный Памир

37-38

3500

ячмень, горох

3400

рожь*

3000

абрикос, шелковица

2900

лен

2800

яблоня, груша

2700

бобы

2400

вишня, грецкий орех

2320

виноград

2200

персик

Западный Памир, Рушанский и Шугнанский хребты

37-38

3200-3600

ячмень

2770

абрикос

2590

яблоня

Андалузские горы (массив Сьерра-Невада)

37

2700

рожь, картофель

Куньлунь

36-37

4600

ячмень

Центральная Япония

35-36

2000

шелковица

Гиндукуш

34-37

3480

ячмень

3300

яровая пшеница

3000

чина*

Памирское нагорье (Горный Бадахшан)

34-35

3020

абрикос

2800

опийный мак*

2700

нут*

2650

огурец, морковь

2580

кукуруза

2300

виноград

2100

рис, хлопчатник

Ладакх

34-35

4570

ячмень

Ливан

33-35

2000

ячмень, пшеница, кукуруза

Заскар

33-34

4170

ячмень

Марокканский Атлас

30-32

2000

картофель

Тибет, Каракорум и северный склон Гималаев

29-32

 

 

(озеро Данграюм)

31

4900

ячмень*

4500

татарская гречиха*, горох*, горчица*, картофель*,  репа*, редька*

4200

овес*, бобы*

(граница Непала и Китая)

29-30

4100

пшеница*

(Каракорум)

4000

абрикос*

3900

просо*

3700

яблоня*, груша*, слива*, шелковица*, крыжовник*, люцерна*

(город Лхаса)

30

3660

персик*, апельсин*, грецкий орех*

2850

суходольный рис*, виноград*

2700

амарант*

Западный Китай

28-33

4000

ячмень

2900

кукуруза

Центральные Гималаи (Непал)

27-28

4230

ячмень, репа, редька, картофель

Восточные Гималаи (Сикким)

27-28

3200

ячмень

Восточный Тибет

27-28

3900

ячмень

Юньнаньское нагорье

22-28

3500

ячмень, овес

2600

орошаемый рис*

Йемен

15

2600

ячмень

Эфиопское нагорье

9-11

3900

ячмень, тефф

3000

твердая пшеница

2800

сорго

Венесуэльские Анды

10 с.ш.

3300

ячмень, горох, ока

Малайзия

10 с.ш.

2500

ячмень, картофель

Эквадорские Анды

0-3 ю.ш.

3500

ячмень

гора Килиманджаро

4 ю.ш.

2200

ячмень

1700

бананы

Колумбийские Анды

0-10 ю.ш.

3700

ячмень, картофель

Перуанские Анды

2-12

4400

картофель

3700

люцерна

Боливийские Анды

10-22

4200

ячмень, картофель, ока, киноа

Чилийские Анды (тропический пояс)

19-24

3800

картофель

Патагонские Анды

23-28

3700

картофель, киноа

Чилийские Анды (субтропический пояс)

29-35

3200

картофель

Чилийские Анды (умеренный пояс)

42-46

1000

ячмень, картофель

Источник: по Г.В.Ковалевскому, 1938; с дополнениями авторов.

Даже беглый взгляд на таблицу показывает, насколько еще не то что недостаточно - ничтожно мало вовлечены высокогорные сорта культурных растений в селекционную работу биологов. В этой связи надо еще раз отдать должное Николаю Вавилову - именно его пристальный интерес к Памиру был причиной хорошего финансирования советской биологической науки к высокогорным станциям в горах Памира и Тянь-Шаня, в Таджикской, Киргизской и Узбекской союзных республиках. В советский период там не только изучались местные виды растительности, но и проводились опыты по адаптации полярных растений, в т.ч. и деревьев, к среднеазиатским горам. Насколько нужны в Средней Азии новые леса, даже и говорить не приходится.

Кое-что из незавершенного Николаем Вавиловым можно было бы выполнить и сейчас. Садово-дачные участки предоставляют в этом отношении невиданное разнообразие опытных полигонов для внедрения в культуру высокогорных сортов. Из них наибольшую популярность за последнее время приобрела, пожалуй, лишь облепиха, произрастающая в диком состоянии по берегам горных ручьев и рек на Балканах, Кавказе, Памире, в Гималаях, Тянь-Шаня, Южной Сибири. В Гиндукуше она произрастает до 3900 м высоты. В ХХ веке как ягодная культура облепиха стала разводиться во многих географических зонах вплоть до северной тайги. Но огромное разнообразие высокогорных сортов осталось невостребованным, так как наша селекция сейчас строится на западноевропейских сортах пригодных прежде всего для океанического климата. Альпинизм и горный туризм на этом поприще может быть успешно совмещен с коттеджным отдыхом, для чего понадобится ввод наиболее декоративных древесно-кустарниковых интродуцентов высокогорий под полог наших парков и лесопарков.

В связи с этим авторы хотели бы выразить удовлетворение тем, как быстро сейчас начинается восстановление связей научных сообществ России, Казахстана и среднеазиатских стран. Задачи перед наукой сейчас стоят несколько иные, чем в советское время, несколько более узкие и более срочные, а финансирование везде радикально меньшее. Однако востребованность науки реальной экономикой вернулась, и решения всех актуальных задач опять требует совместной работы североведов и специалистов по горам. Сейчас в этом сотрудничестве мы видим активное и позитивное участие китайских ученых, что может только радовать - гор в Китае не меньше, чем в странах СНГ, а по доле в общей территории так и больше.

А для России все же самое важно во всем этом - сельскохозяйственное производство на Севере России, в Сибири и на Дальнем Востоке. Интродукция высокогорных растений в высоких широтах позволит решить целый комплекс проблем - снизить зависимость от колебаний погоды в общем сельхозпроизводстве, серьезно улучшить качество и здоровье рас культурных растений, повысить экологичность сельхозпроизводства, а также его технологическую оснащенность. Производство продовольствия в России будет сдвигаться на север и восток, во всем мире - расширяться в сторону полярных широт и по высоте подниматься в горы. Чем больше в этом будет участвовать наука, тем дешевле и быстрее будет происходить этот процесс.

***

Литература

Андреев Г.Н. Интродукция травянистых растений в Субарктику. Л., 1975.

Вавилов Н.И. Избранные труды, т. 1. Земледельческий Афганистан. М.-Л., 1959.

Вавилов Н.И. Избранные труды, т.5. Проблемы происхождения, географии, генетики, селекции растений, растениеводства и агрономии. М.-Л.,1965.

Вавилов Н.И. Организация сельскохозяйственной науки в РСФСР. М., 1987.

Давитая Ф.Ф. Проблемы исследования и охраны горных в СССР. // Программа МАБ. М., 1979.

Ковалевский Г.В. Вертикальные земледельческие зоны и верхние границы сельскохозяйственных растений в горах земного шара. // Известия Географического общества. 1938, т. 70.

Стефансон В. Новая страна на Севере. М., 1933.

Mei'e R., Renzhang Y., Haosheng B. An outline of China's Physical Geography. Beijing, 1985.

 

 


Теги: 

Текст сообщения*
Загрузить файл или картинкуПеретащить с помощью Drag'n'drop
Перетащите файлы
Ничего не найдено
Отправить Отменить
Защита от автоматических сообщений
Загрузить изображение