На основе данных по биологическим и лесоводственным особенностям Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco, дан прогноз перспективности таксономического разнообразия, как быстрорастущих декоративных долговечных древесных растений. Приведено таксономическое разнообразие голосеменных деревьев и кустарников семейств Cupressaceae (4 рода), Pinaceae (5 родов) в коллекциях ФНЦ агроэкологии РАН. Идентифицировано три разновидности североамериканского вида лжетсуги Мензиса (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) – var. viridis, glauca, caesia, которые проходят интродукционное испытание с 1935 г. в условиях каштановых почв. Цель – провести анализ интродукционных испытаний Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco для прогноза эффективности её применения в Нижнем Поволжье. Дана сравнительная оценка хвойных интродуцентов по показателям роста. В 70-летнем возрасте высота разновидностей P. menziesii варьировала от 12,8 (диаметр 0,23 м) до 16,1 м (0,29 м) и превосходила по этому показателю Pinus sylvestris, Picea pungens и Larix sibirica. Анализ годичных приростов в условиях каштановых почв указывает на кульминацию роста в 7 лет, на погребенных каштановых – 9 лет. В других возрастных группах отмечены незначительные колебания приростов, что свидетельствует о засухоустойчивости вида. Выявлено преимущество P. menziesii var. viridis по показателям роста и состоянию (2,0-3,5 балла). С учетом выбранных элементов декоративности и длительности их воздействия и сезонной изменчивости аспектов разработаны пейзажные группы (декоративность 260-367) с участием Pseudotsuga menziesii для создания или реконструкции зеленых насаждений. On the basis of data on biological and silvicultural features of Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco, a forecast is made of the prospects of taxonomic diversity as fast-growing ornamental long-lived woody plants. The taxonomic diversity of gymnosperms of the families Cupressaceae (4 genera) and Pinaceae (5 genera) in the collections of the Federal Scientific Center of Agroecology of the Russian Academy of Sciences is presented. Three varieties of the North American species of Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco – var. viridis, glauca, caesia, which have been undergoing introduction tests since 1935 in chestnut soils. Purpose - to analyze the introduction tests of Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco to predict the effectiveness of its use in the Lower Volga region. A comparative assessment of coniferous introducers in terms of growth rates is given. At the age of 70, the height of P. menziesii varieties varied from 12,8 (diameter 0,23 m) to 16,1 m (0,29 m) and surpassed Pinus sylvestris, Picea pungens and Larix sibirica in this indicator. An analysis of annual increments under conditions of chestnut soils indicates a culmination of growth at 7 years, on buried chestnut soils – 9 years. In other age groups, slight fluctuations in growth were noted, which indicates the drought resistance of the species. The advantage of P. menziesii var. viridis in terms of growth and condition (2,0-3,5 points). Taking into account the selected decorative elements and the duration of their impact and seasonal variability of aspects, landscape groups (decorativeness 260-367) with the participation of Pseudotsuga menziesii were developed to create or reconstruct green spaces.
Адаптация видов рода Gleditsia и Robinia во многом зависит от состояния их водного режима в период вегетации. Способность удерживать и экономно расходовать воду в засушливых условиях является защитно-приспособительной функцией у интродуцированных видов. Степень засухоустойчивости различных видов рода Gleditsia и Robinia оценивалась по состоянию их водного режима в засушливый период. Исследования проводились по многолетним данным, выделяя оптимальные по влагообеспеченности и засушливые годы. В качестве объекта изучения являлись виды: R. viscosa, R. neomexicana, R. pseudoacacia, R. hispida, G. texana, G. сaspica и G. triacanthos, произрастающие в кластерных дендрологических коллекциях ФНЦ агроэкологии РАН (кадастр. № 34:34:000000:122, 34:34:060061:10; кадастр. № 34:36:0000:14:0178). Цель – сравнительная оценка адаптации видов рода Gleditsia и Robinia к особенностям водного режима в условиях каштановых почв. Установлено что наивысшие показатели водоудерживающей способности у рода Robinia имеют типичные представители и декоративные формы R. neomexicana. Низкой водоудерживающей способностью отличается R. viscosa. Содержание воды в листьях G. сaspica выше, чем у G. texana. Оводненность побегов уменьшается в течение вегетационного периода, в начале лета она находится в пределах 64,5 – 71,0 % (Gleditsia) и 69,4 – 70,2 % (Robinia). К концу вегетационного периода оводненность падает на 11,3 – 15,9 %. Максимальное снижение оводненности наблюдалось у G. texana (15,9 %). В родовом комплексе Robinia снижение оводненности наибольшее наблюдалось у R. pseudoacacia – на 10,2 – 14,7 %. Длительная засуха и высокая среднесуточная температура вегетационного периода 2020 г. ухудшила показатели водного потенциала видов рода Gleditsia и Robinia. Adaptation of species of the genus Gleditsia and Robinia largely depends on the state of their water regime during the growing season. The ability to retain and economically use water in arid conditions is a protective and adaptive function in introduced species. The degree of drought resistance of various species of the genus Gleditsia and Robinia was assessed by the state of their water regime during the dry period. The studies were conducted based on long-term data, highlighting optimal moisture availability and dry years. The following species were studied: R. viscosa, R. neomexicana, R. pseudoacacia, G. texana, G. caspica and G. triacanthos, growing in cluster dendrological collections of the Federal Research Center of Agroecology of the Russian Academy of Sciences (Cadastre. № 34:34:000000:122, 34:34:060061:10; Cadastre No. 34:36:0000:14:0178). The aim is a comparative assessment of the adaptation of species of the genus Gleditsia and Robinia to the peculiarities of the water regime in the conditions of chestnut soils. It was found that the highest indicators of water-holding capacity in the genus Robinia have typical representatives and decorative forms of R. neomexicana. R. viscosa has a low water-holding capacity. The water content in the leaves of G. caspica is higher than that of G. texana. The hydration of shoots decreases during the growing season, at the beginning of summer it is in the range of 64.5 – 71.0% (Gleditsia) and 69.4 – 70.2% (Robinia). By the end of the growing season, the water content drops by 11.3 – 15.9%. The maximum decrease in hydration was observed in G. texana (15.9%). In the Robinia generic complex, the greatest decrease in hydration was observed in R. pseudoacacia – by 10.2 – 14.7%. Prolonged drought and high average daily temperature of the growing season in 2020 worsened the indicators of the water potential of species of the genus Gleditsia and Robinia.
Территории сухостепных регионов России находятся под постоянным антропогенным воздействием, и с каждым днем экологическая обстановка стремительными темпами ухудшается. Существующая проблема требует особого внимания и конкретных действий для создания условий положительной динамики. Одними из ключевых этапов реализации нашей концепции решения данной проблемы являются разработка методов улучшения биоресурсов деградирующих ландшафтов, научного обоснования адаптивной организации землепользования в земледелии, лесном и водном хозяйстве, рекреации, градостроительстве, озеленении населенных пунктов и животноводческих ферм с помощью обогащения дендрофлоры и повышения уровня биоразнообразия. Цель исследования – разработка биоэкологических принципов и технологий обогащения дендрофлоры хозяйственно ценными древесными растениями. Объектами исследования являлись интродукционные коллекционные ресурсы древесных растений ФНЦ агроэкологии РАН (кадастр. № 34:34:000000:122, 34:34:060061:10) и его филиалов (34:36:000014:178; 22:23:010003:0014; №63:23:0908001:0002). Разработаны биоэкологические принципы и технологии обогащения дендрофлоры хозяйственно-ценными древесными растениями и каталог адаптивного ассортимента для лесомелиоративных комплексов в целях предотвращения деградации и опустынивания территорий. Установлены адаптивные реакции по параметрам роста, развитию генеративной способности для целевого использования собственных биоресурсов с учетом потенциальных инвазионных качеств и биотического потенциала. Разработаны технологические элементы и мероприятия по обогащению дендрофлоры в условиях изменения экологической среды, а именно климатических изменений и их влияния на растения. The territories of the dry-steppe regions of Russia are under constant anthropogenic influence, and every day the ecological situation is rapidly deteriorating. The existing problem requires special attention and concrete actions to create conditions for positive dynamics. One of the key stages in the implementation of our concept for solving this problem is the development of methods for improving the bioresources of degrading landscapes, scientific substantiation of the adaptive organization of land use in agriculture, forestry and water management, recreation, urban planning, landscaping of settlements and livestock farms by enriching the dendroflora and increasing the level of biodiversity. The purpose of the study is to develop bioecological principles and technologies for enriching dendroflora with economically valuable woody plants. The objects of the study were the introduction collection resources of woody plants of the Federal Scientific Center for Agroecology of the Russian Academy of Sciences (cadastre № 34:34:000000:122, 34:34:060061:10) and its branches (34:36:000014:178; 63:23:0908001:0002). Bioecological principles and technologies for enriching dendroflora with economically valuable woody plants and a catalog of an adaptive assortment for forest reclamation complexes in order to prevent degradation and desertification of territories have been developed. Adaptive responses have been established in terms of growth parameters, the development of generative capacity for the targeted use of one's own bioresources, taking into account potential invasive qualities and biotic potential. Technological elements and measures have been developed to enrich the dendroflora under the conditions of a changing ecological environment, namely, climatic changes and their impact on plants.
Распространение видов и популяций живых организмов, в большей мере формируется под воздействием лимитирующих факторов среды и экологическими потребностями. Важным диагностическим показателем состояния популяций является динамика изменения пространственного распределения, которая может отразить как состояние популяций, так и факторы, повлиявшие на формирование зон распространения. Целью исследования являлось проведение мониторинга пространственного распределения можжевельника казацкого в Волгоградской области с использованием ГИС-технологий. Исследованы природные популяции можжевельника казацкого (Juniperus sabina L.) семейства Кипарисовых (Cupressaceae) пространственное распределение на основе данных космических снимков. Процесс детерминации (выделение контуров пространственного распределения можжевельника казацкого на космоснимках) проводился алгоритмом выделения по цвету «Цветовой диапазон» в программе «Adobe Photoshop», в качестве апробации методики за основу были взяты снимки 11 модельных участков (5 на песчаных и 6 на меловых почвах). В результате проведенного мониторинга пространственного распределения можжевельника казацкого в Волгоградской области были выделены три крупных популяций: на меловых почвах в окрестностях х. Мелоклетский и х. Камышинский, на высоте 50-200 метров; в окрестностях поселков Михайловка, Госконюшня на высоте 50-100 метров; на песчаных в центральной части Арчединско-Донских песков в непосредственной близости от хуторов: Чернополянский, Выезднинский, Шляховский, Школьный на высоте 50-100 метров над уровнем моря. Процесс детерминации можжевельника казацкого на космоснимках разных лет выявил следующие закономерности: негативная динамика пространственного распределения популяций можжевельника казацкого отмечена на модельных участках Арчединско-Донских песков до 39,46% уменьшения территорий, до 36% на меловых почвах. В ходе полученного опыта использования инструмента «Цветовой диапазон» для детерминации популяций можжевельника казацкого на космоснимках, была определена перспективность использования в будущих исследованиях нейронных сетей с интеграцией алгоритма выделения по цвету, что теоретически может нивелировать недостатки апробированной методики. Дальнейшие исследования в данном направлении позволят более точно определить общую площадь и состояние популяций можжевельника казацкого в Волгоградской области. The distribution of species and populations of living organisms is largely associated with limited natural environmental factors and environmental conditions. An important diagnostic indicator of the state of population dynamics is a change in the detection of distribution, which can reflect both the state of the population and the factors that influenced the formation of the distribution zone. The aim of the study was to monitor the distribution of Juniperus sabina L. in the Volgograd region using GIS technologies. The natural populations of the Juniperus sabina L. of the cypress family (Cupressaceae) were studied. The determination process (outlining the distribution contours of the J. sabina L. on satellite images) was carried out by the color selection algorithm "Color Range" in the Adobe Photoshop program, images of 11 model plots (5 on sandy and 6 on chalky soils) were used as a study of the structure method. According to the results of the monitoring of the selection of J. sabina L. in the Volgograd region, three large populations were identified: on chalky soils in the vicinity. Melokletsky and Kh. Kamyshinsky, at an altitude of 50-200 meters; in the villages of Mikhailovka, Goskonyushnya at an altitude of 50-100 meters; on sandy in the central part of the Archedinsky-Don sands in the observation zone from the farms: Chernopolyansky, Vyezdninsky, Shlyakhovsky, Shkolny at an altitude of 50-100 meters above sea level. The process of determination of the J. sabina L. on satellite images makes it possible to identify possible concentrations: the negative dynamics of identifying the distribution of the J. sabina L. populations was noted in the model areas of the Archedinsko-Don Sands up to 39.46% of detection, up to 36% on chalky soils. In the course of the experience gained in using the Color Range tool to determine the J. sabina L. population on satellite imagery, the prospects for using neural networks in research with the integration of the color selection algorithm were determined, which theoretically can level the proven method. studies related to the change in secondary density, updated by the total area and the state of the population state of the J. sabina L. in the Volgograd region.
Актуальность связана с расширением зеленого строительства на новых территориях в разнообразных и нередко тяжелых природных и агротехнических условиях возникла потребность в широком и разнообразном по биологическим и техническим свойствам ассортименте древесных пород и разработке дифференцированных методов их выращивания. Интродукция должна быть основана на обстоятельном изучении существующего опыта интродукции и знании стран – источников интродукции, истории формирования того или иного вида, учета экологических особенностей местообитаний, вертикальной зональности, существования географических и эдафических форм. Цель исследования заключалась в изучении эколого-биологических особенностей таксонов семейства Cupressaceae Bartl. в дендрологических коллекциях сухостепного региона. Исследованы шесть древесных вида семейства Cupressaceae, произрастающие в дендроколлекциях ФНЦ Агроэкологии РАН: Juniperus virginiana L., J. communis L., J. sabina L., Thuja occidentalis L, Platycladus orientalis(L.) Franco, Pseudotsuga menziesii (Milb) Franco. Изучены естественные ареалы объектов исследования. Выявлено, что виды подсемейства Thujoideae встречаются как в северном, так и в южном полушарии, виды подсемейства Juniperoideae (род Juniperus) – в умеренных областях северного полушария. Фенологические наблюдения выявили, что рост хвои у можжевельника обыкновенного начинался одновременно с ростом побегов в конце марта - начале апреля (на 1-1,5 месяца раньше, чем на родине), Период роста хвои продолжался 2-2,5 месяца, побегов – 135-180 дней. В ходе наблюдений за динамикой роста сеянцев, были получены метрические показатели сеянцев, 1-летние сеянцы Platycladus orientalis – 16-18 см, Thuja occidentalis – 9-14 см, J. communis – 10-15 см, J. sabina – 14-16 см, Juniperus virginiana – 14-16 см высотой. Анализ изменчивости морфологических признаков и биоэкологических свойств, адаптаций в новых условиях среды имеют большое значение для биоэкологического обоснования введения в культуру древесных таксонов семейства Cupressaceae. Этот анализ затрагивает оценку природного разнообразия растений с таких важных сторон, как скорость роста, устойчивость и декоративность, сведений о которых в засушливых условиях крайне мало. The urgency is connected with the expansion of green construction in new territories in diverse and often difficult natural and agrotechnical conditions, there is a need for a wide and diverse assortment of tree species in terms of biological and technical properties and the development of differentiated methods of their cultivation. The introduction should be based on a thorough study of the existing experience of introduction and knowledge of the countries - sources of introduction, the history of the formation of a particular species, taking into account the ecological features of habitats, vertical zonality, the existence of geographical and edaphic forms. The aim of the study was to study the ecological and biological features of the taxa of the Cupressaceae Bartl family. in dendrological collections of the dry-steppe region. Six woody species of the Cupressaceae family growing in the arboretum collections of the Federal Research Center of Agroecology of the Russian Academy of Sciences were studied: Juniperus virginiana L., J. communis L., J. sabina L., Thuja occidentalis L, Platycladus orientalis (L.) Franco, Pseudotsuga menziesii (Milb) Franco. The natural areas of the objects of study have been studied. It was revealed that the species of the subfamily Thujoideae are found in both the northern and southern hemispheres, the species of the subfamily Juniperoideae (genus Juniperus) – in the temperate regions of the northern hemisphere. Phenological observations revealed that the growth of needles in common juniper began simultaneously with the growth of shoots in late March - early April (1-1.5 months earlier than at home), the period of growth of needles lasted 2-2.5 months, shoots - 135-180 days. During observations of the growth dynamics of seedlings, metric indicators of seedlings were obtained, 1-year-old seedlings Platycladus orientalis - 16-18 cm, Thuja occidentalis - 9-14 cm, J. communis - 10-15 cm, J. sabina - 14-16 cm, Juniperus virginiana - 14-16 cm tall. Analysis of the variability of morphological features and bioecological properties, adaptations in new environmental conditions are of great importance for the bioecological justification of the introduction of woody taxa of the Cupressaceae family into culture. This analysis affects the assessment of the natural diversity of plants from such important aspects as growth rate, stability and decorative properties, information about which is extremely scarce in arid conditions.
Родовой комплекс Robinia L. весьма перспективная группа растений для создания озеленительных древесных насаждений в аридных регионах нашей страны. Тем не менее, в сложных лесорастительных условиях в отсутствии правильного агротехнического ухода многие представители быстро вступают в синильный период развития, суховершинят, формируют обильную корневую, пневую поросль и самосев. Данные процессы значительно снижают художественно-декоративные, санитарно-гигиенические и рекреационные функций зеленых насаждений, что в свою очередь приводит к необходимости проведения работ по их реконструкции. В связи с этим, целью работы стала разработка научных принципов реконструкции, восстановления и сохранения робиниевых насаждений на примере кластерных дендрологических коллекций ФНЦ агроэкологии РАН. Объектом исследований являлись робиниевые насаждения фондовых дендрологических коллекциях ФНЦ агроэкологии РАН, имеющих следующий породный состав: R. viscosa var.hartwegii (Koehne) Ashe; R. neomexicana var. rusbyi; R. neomexicana var. neomexicana; R. neomexicana ф. бледно-розовая; R. neomexicana ф. бледно-фиолетовая; R. pseudoacacia L.; R. pseudoacacia f. pyramidalis (Pepin) Rehd.; R. pseudoacacia f. umbraculifera (DC) Rehd. и R. pseudoacacia хR. neomexicana. Установлено, что несмотря на различное целевое назначение робиниевых насаждений в объектах озеленения общего, ограниченного и специального назначения можно выделить несколько общих принципов их реконструкции. Одним из основных является принцип соответствия общему проекту благоустройства и нормативно-правовой базе, регулирующей вопросы создания, охраны и содержания зеленых насаждений. Так для научных дендрологических и ботанических коллекций, расположенных на особо охраняемых природных территориях в качестве нормативной основы, могут выступать такие документы как: индивидуальное положение об ООПТ, паспорт ООПТ, охранное обязательство и др. В соответствии с биоэкологическим принципом представители рода Robinia являются весьма перспективной группой растений для южных аридных регионов Европейской части России. Однако несмотря на высокую степень перспективности многие из них обладают индивидуальными биоэкологическими особенностями, благодаря которым они предъявляют различные требования к агроклиматическим условиям выращивания. Так, наиболее зимостойкими и засухоустойчивыми являются типичные представители, разновидности и формы R. neomexicana. Повышенной зимостойкостью отличаются также гибридные формы R. pseudoacacia х R. neomexicana. Для размещения теплолюбивых представителей - R. viscosa var. hartwegii и декоративных форм R. pseudoacacia f. pyramidalis и R. pseudoacacia f. umbraculifera необходимо подбирать участки южной экспозиции с низкой ветровой нагрузкой. Аллелопатические свойства в родовом комплексе выражены слабо поэтому при реконструкции можно создавать смешанные насаждения с использованием сопутствующих видов древесных растений. Главным фитоценотическим свойством является способность обогащать почву азотом, что в естественных условиях зачастую приводит к трансформации травянистого покрова с преобладанием нитрофильных видов растений. Данное свойство делает робинию пригодной для создания объектов озеленения с использованием различных типов посадок таких как: газон и робиниевые древесные группы, массивы, солитеры. С другой стороны, для профилактики инвазивной активности (внедрения в естественные экосистемы) при проектировании и реконструкции робиниевых насаждений необходимо оставлять буферную зону между искусственными посадками и естественными лесными сообществами, находящимися в непосредственной близости от объекта озеленения или реконструкции. В настоящее время в практике садово-паркового строительства недостаточно внимания уделяется систематическому принципу проектирования и реконструкции робиниевых насаждений. В объектах озеленения обычно создают насаждения из R. pseudoacacia, тогда как остальные виды, разновидности и формы используются крайне редко. Несмотря на это, многие из них обладают достаточным спектром декоративных свойств для формирования чистых или смешанных насаждений, а также для создания эффектных робиниевых групп (однородовых групп) по принципу родовых комплексов. Географический принцип чаще используется при создании и реконструкции научных дендрологических коллекций. Районы естественного распространения всех представителей рода Robiniaрасположены на территории Северной Америки, поэтому они могут быть использованы для создания географических участков североамериканских растений. Декоративно-художественный принцип реконструкции зеленых насаждений направлен на создание растительных композиций, подчёркивающих лучшие декоративные качества тех или иных растений. Для достижения максимального декоративного эффекта при построении композиций используют различные типы посадок, при этом наиболее декоративные виды используют при создании солитерных насаждений. Род Robiniaвключает несколько видов, разновидностей и форм растений перспективных для различных типов посадок и приемов озеленения. Для массивов перспективны типичные представители R. pseudoacacia и R. neomexicana. Для аллей: R. pseudoacacia f. pyramidalis и R. pseudoacacia f. umbraculifera. Для солитерных посадок R. viscosa var. hartwegii, а для групповых - все представители, включая цветовые формы R. neomexicana ф. бледно-розовая и R. neomexicana ф. бледно-фиолетовая. The generic complex Robinia L. a very promising group of plants for creating landscaping tree plantations in the arid regions of our country. Nevertheless, in difficult forest growing conditions, in the absence of proper agrotechnical care, many representatives quickly enter the prussic period of development, dry-top, form abundant root, green shoots and self-seeding. These processes significantly reduce the artistic and decorative, sanitary and hygienic and recreational functions of green spaces, which in turn leads to the need for work on their reconstruction. In this regard, the aim of the work was to develop scientific principles for the reconstruction, restoration and preservation of robinia plantations on the example of cluster dendrological collections of the Federal Research Center of Agroecology of the Russian Academy of Sciences. The object of research was robinia plantings in the stock dendrological collections of the Federal Research Center of Agroecology of the Russian Academy of Sciences with the following breed composition: R. viscosa var. hartwegii (Koehne) Ashe; R. neomexicana var. rusbyi; R. neomexicana var. neomexicana; R. neomexicana f. pale pink; R. neomexicana f. pale purple; R. pseudoacacia L.; R. pseudoacacia f. pyramidalis (Pepin) Rehd.; R. pseudoacacia f. umbraculifera (DC) Rehd. and R. pseudoacacia x R. neomexicana. It is established that despite the different purpose of robinia plantings in general, limited and special purpose landscaping objects, several general principles of their reconstruction can be distinguished. One of the main principles is the principle of compliance with the general improvement project and the regulatory framework governing the creation, protection and maintenance of green spaces. Thus, for scientific dendrological and botanical collections located in specially protected natural territories, such documents as: individual regulations on protected areas, passport of protected areas, protection obligation, etc. can act as a regulatory basis. According to the bioecological principle, representatives of the genus Robinia are a very promising group of plants for the southern arid regions of the European part of Russia. However, despite the high degree of prospects, many of them have individual bioecological features, due to which they make different requirements for agro-climatic growing conditions. Thus, the most winter-hardy and drought-resistant are typical representatives, varieties and forms of R. neomexicana. Hybrid forms of R. pseudoacacia x R. also differ in increased winter hardiness. neomexicana. To accommodate heat-loving representatives-R. viscosa var. It is necessary to select areas of the southern exposure with a low wind load for the hartwegii and decorative forms of R. pseudoacacia f. pyramidalis and R. pseudoacacia f. umbraculifera. Allelopathic properties in the generic complex are poorly expressed, therefore, during reconstruction, it is possible to create mixed plantings using accompanying species of woody plants. The main phytocenotic property is the ability to enrich the soil with nitrogen, which in natural conditions often leads to the transformation of the herbaceous cover with a predominance of nitrophilic plant species. This property makes robinia suitable for creating landscaping objects using various types of plantings such as: lawn and robinia tree groups, arrays, tapeworms. On the other hand, in order to prevent invasive activity (introduction into natural ecosystems), when designing and reconstructing robinia plantations, it is necessary to leave a buffer zone between artificial plantings and natural forest communities located in the immediate vicinity of the landscaping or reconstruction object. The systematic principle is used in the reconstruction of robinia plantings in various types of landscaping objects. Thus, in objects of general and limited use, pure plantings from R. pseudoacacia and mixed-type plantings are more often created, where robinia acts as the main or accompanying breed. A distinctive feature of scientific dendrological collections related to special-purpose landscaping objects is the formation of collection sites on the principle of generic complexes, in which stock plantings are created from plants belonging to the same botanical genus Robinia. The geographical principle is also more often used in the creation and reconstruction of scientific dendrological collections, while the Robinia generic complex is very promising for the formation of collection sites according to this principle. The areas of natural distribution of all representatives of this genus are located on the territory of North America, so they can be used to create geographical areas of North American plants. The decorative and artistic principle of the reconstruction of green spaces is aimed at creating plant compositions that emphasize the best decorative qualities of certain plants. To achieve the maximum decorative effect, various types of plantings are used when constructing compositions, while the most decorative types are used when creating solitary plantings. The genus Robinia includes several species, varieties and forms of plants that are promising for various types of planting and gardening techniques. Typical representatives of R. pseudoacaciaand R. neomexicana are promising for arrays. For alleys: R. pseudoacacia f. pyramidalis and R. pseudoacacia f.umbraculifera. For solitary plantings of R. viscosa var. hartwegii, and for group-all representatives, including the color forms of R. neomexicana f. pale pink and R. neomexicana f. pale purple.
Актуальность обусловлена интродукцией субтропической плодовой культуры Zizyphus jujuba(унаби) в Волгоградскую область. Впервые в условиях Волгоградской области проанализирован и обобщен материал по биохимическим свойствам различных сортов плодов унаби. Цель исследований – изучение адаптивных реакций субтропических растений Zizyphus jujubа в северных точках возделывания на основе их биохимических и физиологических параметров. Объекты - растительные генотипы Z. jujuba: крупноплодные, среднеплодные и мелкоплодные. Опытные посадки с их участием возделываются на коллекционном участке ФНЦ агроэкологии РАН (Волгоград, Россия). Исследование адаптивных реакций на изменение условий среды базируется на фиксации экологических факторов и биоэкологии растительных особей на основе их физиологических и биохимических параметров в полевых и лабораторных условиях. В задачи исследований входило: выявление лимитирующих факторов, ограничивающих развитие; анализ критических периодов развития растений по изменению водного обмена и температурного режима; сравнительная оценка биохимических характеристик плодов в северной точке ареала культивирования с учетом адаптации к стресс-факторам (генотип-среда). Выявлено, что недостаток воды приводит к увеличению концентрации растворимых веществ. Обезвоживание приводит к нарушению целостности мембран и оказывает влияние на состав пигментного комплекса. Установлена вариабельность содержания аскорбиновой кислоты по годам: у крупноплодных и среднеплодных растений от 31,9 до 66,5 мг %. У мелкоплодных растений в условиях культивирования вариабельность по годам менее выражена. В засушливый период (общий запас влаги в почве до двух метров 130-141 мм) содержание аскорбиновой кислоты снижается. Мелкоплодные растения, проявляющие высокую степень адаптации, имеют большие показатели содержания аскорбиновой кислоты (до 740,3 мг %). Ограничивающими факторами являются повышения температур и снижение влажности воздуха в летний период при малом количестве осадков и запаса влаги в корнеобитаемом слое почвы. Продуктивность растений при стрессе сильно зависит от поддержания водного статуса растений. Любая оценка водного статуса должна учитывать реакцию растений на условия окружающей среды и характеристику этих условий The relevance is due to the introduction of the subtropical fruit culture Zizyphus jujuba (unabi) to the Volgograd region. For the first time in the conditions of the Volgograd region, the material on the biochemical properties of various varieties of una-bi fruits was analyzed and generalized. The aim of the research is to study the adaptive reactions of subtropical plants of Zizyphus jujuba in the northern points of cultivation based on their biochemical and physiological parameters. The objects are plant genotypes of Z. jujuba: large-fruited, medium-fruited and small-fruited. Experimental plantings with their participation are cultivated at the collection site of the Federal Research Center for Agroecology of the Russian Academy of Sciences (Volgograd, Russia). The study of adaptive reactions to changing environmental conditions is based on the fixation of environmental factors and bioecology of growing individuals based on their physiological and biochemical parameters in the field and laboratory conditions. The research objectives included: identification of limiting factors limiting development; analysis of critical periods of plant development by changes in water metabolism and temperature regime; comparative assessment of the biochemical characteristics of fruits in the northern point of the cultivation area, taking into account adaptation to stress factors (genotype-environment). It was revealed that the lack of water leads to an increase in the concentration of soluble substances. Dehydration leads to a violation of the integrity of the membranes and affects the composition of the pigment complex. The variability of ascorbic acid content by years was established: in large-fruited and medium-fruited plants from 31.9 to 66.5 mg %. In small-fruited plants under cultivation, the variability over the years is less pronounced. During the dry period (the total moisture reserve in the soil is up to two meters 130-141 mm), the content of ascorbic acid decreases. Small-fruited plants showing a high degree of adaptation have high rates of ascorbic acid content (up to 740.3 mg%). Limiting factors are temperature increases and a decrease in air humidity in summer with low rainfall and moisture reserves in the root layer of the soil.The productivity of plants under stress strongly depends on the maintenance of the water status of plants. Any assessment of the water status should take into account the reaction of plants to environmental conditions and the characteristics of these conditions
В Волгоградской области единственным аборигенным представителем хвойных древесных растений является J. sabina L., существования популяции одного представителя хвойных свидетельствует об однородности дендрофлоры, что может привести к деструкции экосистемы в целом. Интродукция растений как инструмент на пути к достижению биоразнообразия дендрофлоры, является наиболее практичным и перспективным методом в условиях сухой степи. Целью исследования, являлось проведение биоэкологической оценки и жизненного состояния хвойных древесных растений, а также определение степени интродукционной устойчивости условиях сухой степи. Проведена оценка шести интродуцированных древесных растений в дендроколлекциях ФНЦ Агроэкологии РАН: Juniperus virginiana L., J. communis L., J. sabina L., Thuja occidentalis L, Platycladus orientalis(L.) Franco, Pseudotsuga menziesii (Milb) Franco. Определены сроки наступления и длительность основных фенологических фаз методикой фенологических наблюдений ГБС. При отклонении среднегодовой температуре воздуха выше нормы на 1,05 ºС и годовой суммы осадков 75% от нормы, длительность проявления периода вегетации составила у J. sabina L. – 58 дней, самый короткий период у J. communis L. – 41 день, Pseudotsuga menziesii (Milb) Franco 55 дней, J. virgiana L. – 56 дней, T. occidentalis L. – 71 день, P. orientalis (L.) Franco – 68 дней. В рамках эколого-биологической оценки были исследованы такие показатели как зимостойкость, засухоустойчивость, характер пыления и семеношения. Отдельно был исследован семенной материал методом определения массы 1000 семян. Также была дана оценка декоративности, по которой определялась специфика применения того или иного вида для целей озеленения. В результате проведенных исследований рассчитали значения акклиматизационного числа для каждого вида, по которому определена степень интродукционной устойчивости в условиях сухой степи. В ходе проделанной работы даны практические рекомендации по посадке хвойных деревьев кустарников для целей озеленения. In the Volgograd region, the only native representative of coniferous woody plants is J. sabina L., the existence of a population of one representative of coniferous plants indicates the homogeneity of the dendroflora, which can lead to the destruction of the ecosystem as a whole. Plant introduction as a tool on the way to achieving dendroflora biodiversity is the most practical and promising method in the conditions of the dry steppe. The aim of the study was to conduct a bioecological assessment of the life condition of coniferous woody plants, as well as to determine the degree of introduction resistance in the conditions of the dry steppe. Six introduced woody plants were evaluated in the dendrocollections of the Federal Research Center of Agroecology of the Russian Academy of Sciences: Juniperus virginianaL., J. communis L., J. sabina L., Thuja occidentalis L, Platycladus orientalis (L.) Franco, Pseudotsuga menziesii (Milb) Franco. The timing of the onset and duration of the main phenological phases were determined by the method of phenological observations of HBS. With the deviation of the average annual air temperature above the norm by 1.05 ° C and the annual precipitation of 75% of the norm, the duration of the vegetation period was 58 days for J. sabina L., 41 days for J. communis L., 55 days for Pseudotsuga menziesii (Milb) Franco, 56 days for J. virgiana L., 71 days for T. occidentalis L., and 68 days for P. orientalis (L.) Franco. As part of the ecological and biological assessment, such indicators as winter hardiness, drought resistance, the nature of dusting and seed-bearing were studied. Separately, the seed material was examined by the method of determining the mass of 1000 seeds. There was also an assessment of decorativeness, which determined the specifics of the use of a particular type for landscaping purposes. As a result of the conducted studies, the values of the acclimatization number for each species were calculated, according to which the degree of introduction resistance in the conditions of the dry steppe was determined. In the course of the work done, practical recommendations are given for planting coniferous trees and shrubs for landscaping purposes.
На территории Волгоградской области смена главных типов почв и растительности происходит по мере продвижения с севера-запада на юго-восток. По долинам рек размещаются интразональные природные комплексы. Богатство, разнообразие и специфичность растительного покрова определяется географическим положением долины реки Царица, которая расположена в пределах Иловлинско – Волжского полого – волнистого овражно-балочного ландшафта. Особенности расположения и геосистемы долины в целом определили разнообразные вариации эдафической зональной флоры, а также наличие пойменных и нагорно-байрачных лесов, лугов, каменистых обнажений, песчаных массивов и др., свидетельствуют о важности долины реки Царица как элемента ландшафтно-экологического фундамента города. В сухостепной зоне (Волгоградская область) с резко континентальным климатом, без системного полива формирование естественных лесных массивов, лесопарков возможно только в долинах рек. Цель исследований – оценка состояния дендрофлоры в долине р. Царица. Объекты исследований – растения в донных, овражных и пойменных врезах долины р. Царица. Для изучения растительного покрова проведены следующие мероприятия: сбор, обобщение и анализ опубликованных и полученных материалов, фотофиксация объектов исследований растительного покрова, полевые исследования, включая экологический мониторинг. Выявлено, что под воздействием антропогенного фактора исследуемая местность была сильно деградирована, существует необходимость экологической реабилитации. Первым этапом при достижении восстановления территории, необходимо обеспечить сохранность естественной флоры. Противоэрозионные лесозащитные насаждения необходимо проектировать на верхних террасах долины реки с учетом инвазивной активности высаживаемых растений. Формирование ольшаников в русловой части реки позволит закрепить сформированный рельеф на длительный срок, что приведет к постепенной реабилитации гидрологического режима и формированию условий подходящих для произрастания растений типичных для пойменных лесных сообществ. Проведение работ по экологической реабилитации делает необходимым восстановление природных сообществ, приближенных по составу к исходным фитоценозам, поэтому при подборе растений для формирования древесно-кустарниковых сообществ необходимо учитывать экологический, фитоценотический и эстетический принципы.On the territory of the Volgograd region, the main types of soils and vegetation change as they move from the north-west to the south-east. Intrazonal natural complexes are located along the river valleys. The richness, diversity and specificity of the vegetation cover is determined by the geographical location of the valley of the Tsaritsa River, which is located within the Ilovlinsky - Volga hollow - wavy ravine-beam landscape. The features of the location and geosystem of the valley as a whole have determined various variations of the edaphic zonal flora, as well as the presence of floodplain and upland-bayrach forests, meadows, rocky outcrops, sand massifs, etc., indicate the importance of the valley of the Tsaritsa River as an element of the landscape and ecological foundation of the city. In the dry-steppe zone (Volgograd region) with a sharply continental climate, without systematic irrigation, the formation of natural woodlands, forest parks is possible only in river valleys. The purpose of the research is to assess the state of dendroflora in the valley of the Tsaritsa River. The objects of research are plants in the bottom, ravine and floodplain cuts of the valley of the Tsaritsa River. To study the vegetation cover, the following activities were carried out: collection, generalization and analysis of published and received materials, photofixation of objects of vegetation cover research, field research, including environmental monitoring. It was revealed that under the influence of the anthropogenic factor, the studied area was severely degraded, there is a need for environmental rehabilitation. The first step in achieving the restoration of the territory, it is necessary to ensure the preservation of the natural flora. Anti-erosion forest protection plantings should be designed on the upper terraces of the river valley, taking into account the invasive activity of the planted plants. The formation of alders in the riverbed will allow to consolidate the formed relief for a long time, which will lead to the gradual rehabilitation of the hydrological regime and the formation of conditions suitable for the growth of plants typical of floodplain forest communities. Carrying out works on ecological rehabilitation makes it necessary to restore natural communities that are close in composition to the original phytocenoses, therefore, when selecting plants for the formation of tree and shrub communities, it is necessary to take into account ecological, phytocenotic and aesthetic principles.
Вопросам адаптации, интродукции, селекции и семеноведения для подбора ассортимента древесных растений, используемых на деградированных землях в аридной зоне при обогащении дендрофлоры малолесных регионов, до настоящего времени уделялось мало внимания. В последние годы согласно нацпроектам «Наука» и «Экология» уделяется большое внимание адаптивной организации территории агро- и урбоэкосистем в целях повышения комфортности проживания населения и экологизации производства сельскохозяйственной продукции. Объекты – дендрологические искусственные насаждения, научно-производственные комплексы, питомники, ассортимент, адаптированный в засушливом поясе России (Нижневолжская станция по селекции древесных пород - филиал ФНЦ агроэкологии РАН; кад. №34:36:000014:178; Волгоградская обл.). Цель – обоснование и подбор адаптированных видов, форм деревьев и кустарников для обогащения дендрофлоры в агролесоводстве и озеленении в Нижнем Поволжье. Методология исследований построена на биоэкологических принципах интродукции, селекции и питомниководства на основе изучения растений в системе «генотип-среда», использовании эколого-хозяйственного потенциала древесных видов с учетом их изменчивости и специфики условий засушливого региона и обогащения дендрофлоры в лесомелиорации и озеленении. На маточных гибридных плантациях сосен, тополей, дубов, кленов и ясеней проведен учет роста, состояния, репродуктивного развития. Дано обоснование и методология биоэкологического подбора адаптированных видов, форм древесных растений в засушливых условиях. Представлен каталог ассортимента для питомниководства экономически важных адаптированных деревьев и кустарников. Получены материалы по выделенным таксонам для оформления объектов интеллектуальной собственности. Внедрение научных разработок проводилось на производственных питомниках Нижневолжской станции по селекции древесных пород. Ежегодная реализация сеянцев и саженцев на сумму около 7 млн. рублей из селекционного улучшенного семенного материала для обогащения дендрофлоры. Область применения: лесное хозяйство, озеленение, питомнические хозяйства, агролесомелиорация, природоохранные органы, образование. Until now, little attention has been paid to the issues of adaptation, introduction, selection and seed science for the selection of an assortment of woody plants used on degraded lands in the arid zone during the enrichment of dendroflora in sparsely forested regions. In recent years, according to the national projects "Science" and "Ecology", much attention has been paid to the adaptive organization of the territory of agro- and urban ecosystems in order to increase the comfort of living for the population and greening the production of agricultural products. Objects - dendrological artificial plantations, research and production complexes, nurseries, an assortment adapted in the arid belt of Russia (Lower Volga station for selection of tree species - branch of the Federal Research Center of Agroecology of the Russian Academy of Sciences; cad. No. 34: 36: 000014: 178; Volgograd region). The goal is to substantiate and select adapted species, forms of trees and shrubs for the enrichment of dendroflora in agroforestry and gardening in the Lower Volga region. The research methodology is based on the bioecological principles of introduction, selection and nursery based on the study of plants in the "genotype-environment" system, the use of the ecological and economic potential of tree species, taking into account their variability and the specific conditions of the arid region and the enrichment of dendroflora in forest reclamation and gardening. On the parent hybrid plantations of pines, poplars, oaks, maples and ash trees, the growth, state, and reproductive development were recorded. The substantiation and methodology of bioecological selection of adapted species and forms of woody plants in arid conditions are given. A catalog of assortment for nursery of economically adapted trees and shrubs is presented. Materials were obtained on the allocated taxa for registration of intellectual property objects. The introduction of scientific developments was carried out at the production nurseries of the Nizhnevolzhskaya station for the selection of tree species. Annual sale of seedlings and seedlings worth about 7 million rubles from the selection of improved seed material for the enrichment of dendroflora. Scope: forestry, landscaping, nursery farms, agroforestry, environmental authorities, education.
Важнейшим элементом формирования габитуса древесных растений является размер и форма кроны. Проектирование декоративных композиций в садово-парковом строительстве возможно только с учетом особенностей строения и развития крон. В родовом комплексе Robinia L. представлено четыре вида и несколько декоративных форм древесных растений, существенно отличающихся строением и особенностями развития крон. Проектирование ландшафтных композиций с использованием этих растений затрудняется тем, что все они способны формировать разные типы крон в зависимости от экологических условий произрастания в процессе онтогенетического развития. В связи с этим целью данной работы стало изучение особенностей строения и развития крон представителей рода Robinia в разных экологических условиях. Объектами исследований являлись виды и формы рода Robinia L.: R. neomexicana Gray.; R. pseudoacacia L.; R. pseudoacaciaf. pyramidalis (Pepin) Rehd.; R. pseudoacacia f. umbraculifera (DC) Rehd.; Robinia viscosa var. hartwegii (Koehne) Ashe.; произрастающие в дендрологических коллекциях ФНЦ агроэкологии РАН, кадастр №34:34:000000:122, 34:34:060061:10. Проведенные исследования показали, что на формирование крон оказывает влияние генетически обусловленная архитектурная модель, а также экологические факторы среды обитания, главными из которых являются: гидрологический режим, освещенность и ветровая нагрузка. Формирование определенной жизненной формы под воздействием гидрологического режима приводит к изменению общей геометрии кроны, неравномерное освещение к увеличению асимметрии, а повышенная ветровая нагрузка уменьшает общую плотность кроны. Установлено, что для R. pseudoacacia с жизненной формой одноствольного дерева типичной является раскидистая форма кроны, а для R. neomexicana и R. viscosa – узкоовальная и купольная соответственно. Многоствольные жизненные формы R. neomexicana имеют преимущественно округловерхнеовальные кроны, R. viscosa– округлокупольные. Кроны R. pseudoacaciaс изменением жизненной формы как правило меняют только общую геометрию, сохраняя при этом раскидистую форму. Формирование такого типа кроны вызвано крупными размерами растений этого вида. Большая высота и диаметр кроны приводят к повышенной ветровой нагрузке (Chan W., Eng Y…, 2020; Bunce A., Volin J.C., Miller D.R., 2019), для снижения которой в процессе эволюции сформировалась раскидистая крона с высокой степенью ажурности (просветы составляют 60-70%). Выявлено, что строгие геометрические шаровидные и колоновидные формы характерны только для декоративных форм R. pseudoacaciaf. umbraculifera и R. pseudoacacia f. pyramidalis, а высокоштамбовые формы образуются у растений после радикальной омолаживающей обрезки на высоте 3-3,5 метров. R. pseudoacacia после радикальной омолаживающей обрезки формирует округло-овальную, R. neomexicana – округло-верхнеовальную, а R. viscosa- ширококупольную или даже зонтично-купольную форму. Анализ архитектурных моделей позволил определить основные закономерности формирования крон различных видов. Так, при развитии купольной кроны R. viscosa определяющим фактором является генетическая предрасположенность к образованию наклоненно-поникающих обрастающих ветвей. Восходящие и наклоненные побеги R. neomexicana при относительно высокой плотности кроны (просветы составляют 50-60%) приводят к формированию узкоовальной формы кроны. В процессе реализации генетической программы развития у R. pseudoacaciaпреимущественно образуются скелетные ветви, восходящие под углом (45) 50-70 градусов, а у R. viscosa и R. neomexicana под углом 60-80 (85) градусов. Результаты проведенных исследований показали, что существенную трансформацию кроны всех видов претерпевают в процессе онтогенеза. У синильных экземпляров одноствольных деревьев значительно увеличивается асимметричность, кроны приобретают раскидистую или флагообразную форму. Дальнейшие процессы старения приводят к потере центрального проводника и трансформации жизненной формы в многоствольное аэроксильное или геоксильное дерево. Установлено, что плотность крон всех изучаемых видов Robiniaимеет ярко выраженную сезонную и суточную динамику. Сезонная динамика определяется не только осенним, но и летним листопадом. Суточные колебания плотности протекают благодаря термонастическим движениям сложных листьев. The most important element in the formation of the habitus of woody plants is the size and shape of the crown. The design of decorative compositions in garden and park construction is possible only taking into account the features of the structure and development of the crowns. The genus complex Robinia L. contains four species and several decorative forms of woody plants that differ significantly in the structure and features of the development of the crowns. The design of landscape compositions using these plants is complicated by the fact that they are all able to form different types of crowns, depending on the environmental conditions of growth in the process of ontogenetic development. In this regard, the purpose of this work was to study the features of the structure and development of the crowns of representatives of the genus Robiniain different environmental conditions. The objects of research were the species and forms of the genus Robinia L.: R. neomexicana Gray.; R. pseudoacacia L.; R. pseudoacacia f. pyramidalis (Pepin) Rehd.; R. pseudoacacia f. umbraculifera (DC) Rehd.; Robinia viscosa var. hartwegii (Koehne) Ashe.; growing in dendrological collections of the Federal Research Center of Agroecology of the Russian Academy of Sciences, cadastre №34:34:000000:122, 34:34:060061:10. Studies have shown that the formation of crowns is influenced by a genetically determined architectural model, as well as environmental factors of the habitat, the main of which are: the hydrological regime, illumination and wind load. The formation of a certain life form under the influence of the hydrological regime leads to a change in the overall geometry of the crown, uneven lighting increases the asymmetry, and increased wind load reduces the overall density of the crown. It was found that for R. pseudoacacia with the life form of a single-stemmed tree, the spreading form of the crown is typical, and for R. neomexicana and R. viscosa– narrow-oval and domed, respectively. The multi-stemmed life forms of R. neomexicana have mainly rounded – topped crowns, while R. viscosa has rounded-topped crowns. The crowns of R. pseudoacacia, with a change in the life form, usually change only the general geometry, while maintaining a spreading shape. The formation of this type of crown is caused by the large size of plants of this species. The high height and diameter of the crown lead to an increased wind load (Chan W., Eng Y..., 2020; Bunce A., Volin J. C., Miller D. R., 2019), to reduce which, in the course of evolution, a spreading crown with a high degree of openwork was formed (the gaps are 60-70%). It was revealed that strict geometric spherical and columnar forms are characteristic only for decorative forms of R. pseudoacacia f. umbraculifera and R. pseudoacacia f. pyramidalis, and high-stemmed forms are formed in plants after radical rejuvenating pruning at a height of 3-3. 5 meters.R. pseudoacaciaafter radical rejuvenating pruning forms a round – oval, R. neomexicana-a round - upper oval., and R. viscosa-a wide-domed or even umbrella-domed form. The analysis of architectural models allowed us to determine the main patterns of crown formation of various types. Thus, in the development of the dome crown of R. viscosa, the determining factor is the genetic predisposition to the formation of inclined-drooping fouling branches. Ascending and tilted shoots of R. neomexicana at a relatively high crown density (the lumen is 50-60%) lead to the formation of a narrow oval crown shape. In the process of implementing the genetic development program in R. pseudoacacia mainly forms skeletal branches ascending at an angle of (45) 50-70 degrees, and in R. viscosa and R. neomexicana at an angle of 60-80 (85) degrees. The results of the conducted studies have shown that the crown of all species undergoes a significant transformation in the process of ontogenesis. In the blue specimens of single-stemmed trees, the asymmetry significantly increases, the crowns acquire a spreading or flag-shaped shape. Further aging processes lead to the loss of the central conductor and the transformation of the life form into a multi-stemmed aeroxyl or geoxyl tree. It was found that the crown density of all studied Robiniaspecies has a pronounced seasonal and diurnal dynamics. Seasonal dynamics is determined not only by autumn, but also by summer leaf fall. Diurnal density fluctuations occur due to thermonastic movements of complex leaves.
Дан научный анализ возможностей использования кустарников, как адаптивной жизненной формы для создания возобновляемой системы лесных насаждений, при ландшафтном обустройстве малолесной территории. Объекты исследований: таксоны геоксильного кустарника рода Corylus разных возрастных этапов, которые произрастают в Волгоградской области: в условиях южных черноземов (C. avellana L.), каштановых почв (С. pontica C. Koch. – формы ‘Президент’, ‘Футкурами’, ‘Черкесский-2’; кад. № 34:34:000000:122). Использован биометрический метод в определении таксационных величин и установлении отклонений от оптимальных размеров. Цель исследований – разработать модели защитных лесных насаждений на основе изучения специфики роста таксонов Corylus L. в условиях каштановых почв. Установлен пик интенсивности роста основных, крону образующих побегов Corylus pontica - 5-7 летний возраст. Развитие надземной части в последующие десять лет (этап кустовидного роста) описывается уравнениями регрессии. Они показали взаимосвязь изменения таксационных характеристик с возрастом. Приведены показатели освещенности (от 77,0 до 108,8 kLx) в период вегетации. Установлено интенсивное формирование побеговых систем, сокращение их длительности роста, ранний переход от моноподиального (этап древовидного роста) к симподиальному типу ветвления (этап кустовидного роста) побегов. С учетом анализа структуры и морфогенеза побеговых систем построена графическая модель их возрастного состава и расположения. Критериями выделения возрастных этапов роста - равномерность размещения, возраст побегов, способность к возобновлению. Разработаны эскизные модели защитных лесных насаждений (многорядных, в том числе на склонах крутизной 4-7°) с участием Corylus avellana, Acer campestre, Quercus, Betula pendulaдля повышения устойчивости и обогащения защитных лесных насаждений на каштановых почвах. Таксоны Corylus L. образуют лесную подстилку – один из факторов, влияющих на стокорегулирующие свойства насаждений. В условиях южных черноземов более чем за тридцатилетний период произрастания Corylus сформировало лесную подстилку до 2,0 см (масса 12,0 т/га). Установлены декоративные качества и экологические свойства кустарников Corylusдля озеленительных насаждений. A scientific analysis of the possibilities of using shrubs as an adaptive life form for creating a renewable system of forest stands, in the landscape arrangement of a low-forest area, is given. Objects of research: taxa of the geoxyl shrub of the genus Corylusof different age stages, which grow in the Volgograd region: in the conditions of southern chernozems (C. avellana L.), chestnut soils (C. pontica C. Koch. - forms 'President', 'Futkurami', 'Circassian-2'; kad. № 34:34:000000:122). The biometric method is used in determining the taxational values and determining deviations from the optimal size. The aim of the research is to develop models of protective forest stands based on the study of the specific growth of Corylus L. taxa. in conditions of chestnut soils. The peak growth rate of the main, crown - forming shoots of Corylus pontica is 5-7 years old. The development of the aboveground part in the next ten years (the stage of bush-like growth) is described by regression equations. They showed the relationship of changes in taxation characteristics with age. The indicators of illumination (from 77.0 to 108.8 kLx) during the growing season are given. Intensive formation of shoot systems, reduction of their growth duration, early transition from monopodial (tree-like growth stage) to sympodial branching type (bush-like growth stage) of shoots were established. Taking into account the analysis of the structure and morphogenesis of shoot systems, a graphical model of their age composition and location is constructed. The criteria for identifying the age stages of growth are the uniformity of placement, the age of shoots, and the ability to resume. Sketch models of protective forest stands (multi-row, including on slopes with a steepness of 4-7°) with the participation of Corylus avellana, Acer campestre, Quercus, Betula pendula were developed to increase the stability and enrich the protective forest stands on chestnut soils. Corylus L. taxa form the forest floor-one of the factors influencing the flow-regulating properties of plantings. In the conditions of southern chernozems, Corylus has formed forest litter up to 2.0 cm (weight 12.0 t/ha) for more than thirty years of growth. The decorative qualities and ecological properties of Corylus shrubs for landscaping are established.
Мониторинговые исследования за растительными объектами позволяют получить массивданных по особенностям роста, фенологии, развитию генеративных органов, характеру плодоношения,качеству семян, устойчивости к стресс-факторам, т.е. по показателям, которые находятся вфункциональной зависимости между собой и позволяют судить о степени экологической пластичностирастений. Для обоснования перспективности видов рода Juniperus, дальнейшего прогнозированияуровня адаптивности видов за пределами естественного ареала необходима достоверная и актуальнаяинформация об успешности адаптации интродуцентов в условиях урбанизированных территориймалолесных регионов.Цель исследований – обоснование перспективности использования видов рода Juniperus наоснове изучения их биологического потенциала в условиях интродукции.Объектами исследований являлись виды рода Juniperus: J. virginiana L., J. sabina L., J. communisL. и их формы, интродуцированные в дендрологических коллекциях Волгоградской области: ФНЦагроэкологии РАН, кадастр №34:34:000000:122, 34:34:060061:10 и Нижневолжской станции по селекциидревесных пород, № 34:36:0000:14:0178.Обследование проводилось маршрутным методом. Изучение сезонных ритмов развитияинтродуцентов проводилось методом фенологических наблюдений. Характеристика декоративности,роста и развития трех видов Juniperus L. (J. sabina L., J. virginiana L., J. communis L.) в условияхкаштановых почв Волгоградской области, оценка репродуктивной способности, особенностиразмножения различных видов в культуре выявлялись по методикам ФНЦ агроэкологии РАН. Дляопределения характера плодоношения объектов исследования использовался метод определениямассы 1000 семян, взвешивание проводили на весах марки «MASSA-K». Для математической обработкиданных использовали стандартные алгоритмы: средняя арифметическая с абсолютной и относительнойошибками; коэффициент вариации для оценки особенностей репродуктивных процессов; достоверностьразличий между отдельными показателями.Приведена характеристика декоративности, роста и развития трех видов Juniperus L. (J. sabinaL., J. virginiana L., J. communis L.) в условиях каштановых почв Волгоградской области. Дана оценкарепродуктивной способности, выявлены особенности размножения различных видов в культуре.По комплексу изученных количественных показателей семенного материала установлено, чтосемена можжевельника виргинского (Juniperus virginiana L.) (10 г) меньше по массе семян обыкновенногопрактически в полтора раза; масса семян можжевельника казацкого (Juniperus sabina L.) (24 г) большепо массе семян можжевельника обыкновенного в полтора раза и почти в два с половиной раза большеможжевельника виргинского в сравнении с нормативными данными по можжевельнику обыкновенному(масса 1000 шт. которых составила 16 г).Изучение характера плодоношения можжевельника виргинского (J. virginiana) показало, что в10,0 граммах шишкоягод содержится в среднем 156 ягод и 270 шт семян, выход чистых семян – 15,84 %от массы плодов. В 10,0 граммах шишкоягод можжевельника казацкого (J. sabina) содержится в среднем86 ягод и 170 шт семян, выход чистых семян – 20,09 % от массы плодов.Установлено, что для озеленения урбанизированных территорий Волгоградской областиJuniperus virginiana рекомендуется использовать в аллейных насаждениях, в чистых группах и в качествевторого яруса в насаждениях Betula, Robinia, Pseudotsuga, Larix.Juniperus sabina наиболее ценен для декорирования и укрепления склонов. В садах и паркахобщего пользования его применение ограничивается, а при озеленении детских учрежденийисключается (хвоя и плоды ядовиты).В Волгоградской области Juniperus communis и его формы могут быть использованы на бедныхпесчаных почвах в групповых посадках, на опушках и в формованных живых изгородях. Пирамидальныеформы пригодны на партерах, карликовые – для оформления каменистых участков. Форма с золотистойокраской в небольших группах на газоне. Monitoring studies of plant objects provide an array of data on the characteristics of growth, phenology,the development of generative organs, the specifics of fruiting, seed quality, and resistance to stress factors, i.e.indicators that are in a functional relationship with each other and allow estimating the degree of environmentalplasticity of plants. To justify the prospects of species of the Juniperus genus, forecast the adaptability level ofspecies outside the natural range, reliable and relevant information on the success of adaptation of introducedplants in urbanized areas of sparsely wooded regions is necessary.The purpose of the research is to justify the prospects of using species of the Juniperus genus basedon the study of their biological potential under the conditions of introduction.The objects of research were species of the Juniperus genus: J. virginiana L., J. sabina L., J. communisL. and their forms introduced in dendrological collections of the Volgograd Region: Federal Research Center ofAgroecology of the Russian Academy of Sciences, Cadastre No. 34:34:000000:122, 34:34:060061:10 and theLower Volga tree breeding station, No. 34:36 0000:14:0178.The survey was conducted by the route method. The seasonal development rhythms of introducedplants were studied by the method of phenological observations. The characteristics of decorativeness, growth,and development of three species of Juniperus L. (J. sabina L., J. virginiana L., J. communis L.) in chestnut soilsof the Volgograd Region, the assessment of reproductive ability, and the reproduction specifics of variouscultivated species culture were revealed according to the methods of the Federal Scientific Center ofAgroecology of the Russian Academy of Sciences. To determine the fruiting specifics of the study objects, themethod of determining the mass of 1000 seeds was used; weighing was performed using a MASSA-K brandbalance. For mathematical data processing, standard algorithms were used: the arithmetic mean with absoluteand relative errors; the coefficient of variation to assess the characteristics of reproductive processes; thesignificance of differences between individual indicators.The characteristics of decorativeness, growth, and development of three species of Juniperus L. (J.sabina L., J. virginiana L., J. communis L.) in chestnut soils of the Volgograd Region are described. Anassessment of reproductive ability is given, the features of reproduction of various cultivate species are revealed.According to the complex of the studied quantitative indicators of the seed material, it was found thatthe weight of seeds of Virginian juniper (Juniperus virginiana L.) (10 g) was almost half of the weight of commonjuniper seeds; the weight of the seeds of savin juniper (Juniperus sabina L.) (24 g) exceeded the weight of theseeds of common juniper by 1.5 times and that of Virginian juniper – by 2.5 times, in comparison with thestandard data for common juniper (weight of 1000 pcs. – 16 g).A study of the fruiting specifics of Virginian juniper (J. virginiana) showed that 10.0 grams of coniferberries contained an average of 156 berries and 270 seeds, the yield of pure seeds was 15.84% of the fruitweight; 10.0 grams of cone berry of savin juniper (J. sabina) contained an average of 86 berries and 170 seeds,the yield of pure seeds was 20.09% of the fruit weight.It has been established that for landscaping the urban areas of the Volgograd Region, Juniperusvirginiana is recommended to be used in alley stands, in clean groups, and as a second tier in the stands ofBetula, Robinia, Pseudotsuga, Larix.Juniperus sabina is most valuable for decorating and strengthening slopes. In gardens and public parks,its use is limited, and when planting children's institutions, it is excluded (needles and fruits are poisonous).In the Volgograd Region, Juniperus communis and its forms can be used on poor sandy soils in groupplantings, at the edges, and in molded hedges. Pyramidal forms are suitable in the level spaces, dwarf forms –for the design of rocky areas. The form with a golden color can be used in small groups on lawns.
Повышение устойчивости и долговечности защитных лесных насаждений возможно воздействием целого комплекса приемов и мероприятий по семеноведению, семеноводству, размножению и выращиванию селекционно улучшенного посадочного материала и оптимизации фитосанитарной обстановки. К каждому составляющему комплекса планируются принципиально новые подходы и пути решения.О ценных свойствах популяций отобранного генофонда деревьев в аридных условиях (юг европейской территории России) можно судить по факту достижения ими предельного (50-70 лет) возраста при неоднократном воздействии жестких засух, сильных морозов, инвазий вредителей и болезней и др.Объектами исследований являлись естественные и искусственные популяции Quercus roburL., Pinus sylvestris L., P. pallasiana D.Don, P. nigraArnold, P. banksiana Lamb., P. ponderosa Dougl. на юге европейской территории России (Волгоградская, Астраханская области, Республика Калмыкия).Исследования базируются на методологии включающей мониторинг, выявление критериев отбора с учетом комплексных исследований (засухо-, морозо-, солеустойчивость, устойчивость к вредителям и болезням).Дана комплексная оценка различных экотипов Quercus robur L. по потомству (25-летние растения в клоновом архиве). В лесорастительных условиях региона исследований перспективными, по лесоводственным и биологическим показателям, показали себя популяции Quercus robur L. из следующих областей: Воронежская, Витебская, Белгородская. Приведены достоверные различия между экотипами, рекомендуемые для селекционного семеноводства. Выявлены различия между фенологическими формами по длительности ростовых процессов, ритмике развития, таксационным показателям.Выявлены представители рода Pinus (Pinus sylvestris L., P. pallasianaD.Don, P. ponderosa Dougl.) представляющие практический интерес для защитного лесоразведения в южных регионах. В России значительная часть (65%) искусственных насаждений представлена культурами P. sylvestris L. Из многообразия почвенных экотипов, для агролесомелиорации представляет интерес экотип, сформировавшийся на меловых обнажениях. В связи с чем он применяется в противоэрозионных насаждениях в Среднем и Нижнем Поволжье.Некоторые характеристики урожая семян отдельных деревьев имели большие вариации и отличались низкими показателями вследствие исключительно засушливого периода наблюдений.В результате инвентаризации естественных и искусственных насаждений изучены морфологические и структурные характеристики и выделены перспективные популяции для селекционных целей при создании агролесомелиоративных комплексов. Получены теоретические и экспериментальные материалы на уровне географической, экологической, локальной популяции и данные по комплексной устойчивости сортообразцов. Increasing the stability and durability of protective forest stands can be influenced by a whole range of techniques and measures for seed science, seed production, propagation and cultivation of selectively improved planting material and optimization of the phytosanitary situation. Fundamentally new approaches and solutions are planned for each component of the complex.The valuable properties of the populations of the selected tree gene pool in arid conditions (South of the European territory of Russia) can be judged by the fact that they reach the maximum age (50-70 years) under repeated exposure to severe droughts, severe frosts, pest infestations and diseases, etc.The objects of research were natural and artificial populations of Quercus roburL., Pinus sylvestris L., P. pallasiana D. Don, P. nigraArnold, P. banksiana Lamb., P. ponderosa Dougl. in the South of the European territory of Russia (Volgograd, Astrakhan regions, Republic of Kalmykia).The research is based on a methodology that includes monitoring, identification of selection criteria taking into account complex studies (drought, frost, salt resistance, pest and disease resistance).A comprehensive assessment of various ecotypes of Quercus robur L. by offspring (25-year-old plants in the clone archive) is given. In the forest-growing conditions of the research region, the populations of Quercus robur l have shown themselves to be promising in terms of forestry and biological indicators. from the following areas: Voronezh, Vitebsk, And Belgorod Regions. There are significant differences between ecotypes recommended for selective seed production. Differences between phenological forms in the duration of growth processes, the rhythm of development, and taxational indicators are revealed.Representatives of the genus Pinus (Pinus sylvestris L., P. pallasianaD. Don, P. ponderosa Dougl.) of practical interest for protective afforestation in the southern regions have been identified. In Russia, a significant part (65%) of artificial plantings is represented by P. sylvestris L. crops. From the variety of soil ecotypes, the ecotype formed on Cretaceous outcrops is of interest for agroforestry. In this connection, it is used in anti-erosion plantings in the Middle and Lower Volga region.Some characteristics of the seed yield of individual trees had large variations and were characterized by low indicators due to an exceptionally dry observation period.As a result of the inventory of natural and artificial plantings, morphological and structural characteristics were studied and promising populations were identified for breeding purposes when creating agroforestry complexes. Theoretical and experimental materials were obtained at the level of geographical, ecological, and local populations, as well as data on the complex stability of cultivars.
Долины малых рек являются важным элементом ландшафтно-экологического каркаса города Волгограда. В последнее время долины рек претерпели сильную антропогенную трансформацию. Сухая Мечетка является правым притоком р. Волга. Берет начало в Городищенском районе Волгоградской области и имеет общую протяженность 18,5 км. В настоящее время, река не имеет постоянного водотока и является одной из самых загрязненных малых рек Волгоградской агломерации. Естественные древесные насаждения в долине реки практически полностью отсутствуют. В условиях аридного климата долины малых рек являются единственным местом где возможно формирование естественных лесных массивов и искусственных насаждений лесопаркового типа не требующих регулярного орошения. Сохранение и восстановление пойменных и байрачных лесных массивов позволит значительно повысить санитарно-гигиеническую, рекреационную и эстетическую ценность зеленых насаждений в долинах малых рек Волгоградской агломерации. Цель исследований – оценить современное состояние и разработать механизмы сохранения, восстановления и обогащения древесных насаждений долины реки Сухая Мечетка. Объект исследований - дендрофлора долины реки Сухой Мечетки в границах Городищенцского района Волгоградской области и Тракторозаводского района г. Волгограда от Третьей Продольной магистрали до устья реки между микрорайоном Спартановка и поселком ГЭС. В результате проведенных исследований установлено, что растительный покров долины реки Сухая Мечетка представляет собой сеть разрозненных интразональных сильно деградированных байрачных и пойменных растительных сообществ. Типичные байрачные лесные насаждения встречаются только на склонах долины в среднем течении реки. В древесных насаждениях пойменной части преобладают интродуцированные и инвазивные виды растений. Самая низкая антропогенная нагрузка на растительный покров в пределах исследуемой территории наблюдается на правом склоне долины в среднем течении реки. В верхней части склона сохранились типичные для данной зоны типчаково-ковыльные ассоциации и байрачные насаждения. Растительный покров пойменной террасы претерпел полную антропогенную трансформацию. В верхней части рядом с Третьей продольной магистралью пойма находится в многолетнем подтоплении, что привело к гибели крупного древесного массива с участием видов вяза Ulmus sp. Ниже по течению Сухая Мечетка представлена каскадом прудов, между которыми река не имеет русла. Заиливание почвы, подъем и высокая минерализация грунтовых вод привели к полному доминированию в растительном покрове Тростника южного Phragmites australis и Лоха узколистного Elaeagnus angustifolia L. В нижнем течении на территории бывших дачных участков сформировалось растительное сообщество со специфическим флористическим составом, основу которого составляют остатки плодово- ягодных насаждений. В результате проведенных исследований установлено, что многие интродуцированные виды сформировали устойчивые самовозобновляющиеся популяции, а некоторые из них (Hippophae rhamnoides L.), являются потенциально инвазивными и требуют организации дальнейших наблюдений за их расселением. Результаты исследований позволили выделить единственный участок в пойме Сухой Мечетки с небольшим естественным лесным массивом Ольхи клейкой Alnus glutinosa (L.) Gaertn., площадью 0,6 га. На территории ольшаника долина реки практически не подвергается экологической трансформации. Флористический состав древесных насаждений представлен местными аборигенными видами растений. Реконструкцию пойменных древесных насаждений предлагается начинать с восстановления ольшаников и ивняков, обладающих ярко выраженной водорегулирующей и руслоформирующей функцией. Для восстановления естественного биоразнообразия в пойменной части реки необходимо использовать местные природные виды: Иву пепельную Salix cinerea L. и Иву трехтычинковую Salix triandra L., Иву белую Salix alba L., Тополь черный Populus nigra L., Тополь белый Populus alba L. и Тополь дрожащий Populus tremula L. В нижних надпойменных террасах возможна посадка Дуба черешчатого Quercus robur L., Ясеня обыкновенного Fraxinus excelsior L., Яблони лесной Malus sylvestris (L.) Mill., Бересклета бородавчатого Euonymus verrucosus Scop., Жостера слабительного Rhamnus cathartica L., Сливы колючей Prunus spinosa L.. На верхних террасах и на склонах балок необходимо высаживать: Боярышник сомнительный Crataegus ambigua C.A.Mey. ex A.K.Becker, Боярышник однопестичный Crataegus monogyna Jacq., Клен татарский Acer tataricum L., Розу собачью Rosa canina L., Миндаль низкий Amygdalus nana L., Спирею зверобоелистную Spiraea hypericifolia L., Чингиль серебристый Halimodendron halodendron Pall. и др. При проведении работ по экологической реабилитации, в первую очередь необходимо обеспечить сохранность естественных природных растительных комплексов. Проектирование и устройство противоэрозионных лесозащитных насаждений на верхних террасах долины реки необходимо проводить с учетом инвазивной активности используемых видов в целях предотвращения их активного внедрения в естественные байрачные сообщества. Small river valleys are an important element of the landscape and environmental framework of the city of Volgograd. Recently, river valleys have undergone a strong anthropogenic transformation. The Sukhaya Mechetka is a right tributary of the Volga River. It originates in the Gorodishchensky District of the Volgograd Region and has a total length of 18.5 km. Currently, the river has no permanent watercourse and is one of the most polluted small rivers of the Volgograd agglomeration. Natural tree plantations in the river valley are almost completely absent. In an arid climate, small river valleys are the only place where it is possible to form natural forests and artificial plantations of the forest-park type that do not require regular irrigation. Conservation and restoration of floodplain and ravine forests will significantly increase the sanitary, recreational, and aesthetic value of green spaces in the small river valleys in the Volgograd agglomeration. The purpose of the research is to assess the current state and develop mechanisms for preserving, restoring, and enriching tree plantations in the Sukhaya Mechetka River valley. The object of research is the forest flora of the Sukhaya Mechetka River valley within the boundaries of the Gorodishchensky District of the Volgograd Region and the Traktorozavodskoy District of Volgograd from the Third Longitudinal Highway to the mouth of the river between the Spartanovka Microdistrict and the GES Settlement. As a result of the conducted research, it was found that the vegetation cover of the Sukhaya Mechetka River valley is a network of scattered intrazonal highly degraded ravine and floodplain plant communities. Typical ravine forest plantations are found only on the slopes of the valley in the middle reaches of the river. Introduced and invasive plant species predominate in the woodlands of the floodplain. The lowest anthropogenic load on vegetation within the study area is observed on the right slope of the valley in the middle reaches of the river. In the upper part of the slope, typical sheep fescue – needlegrass associations and ravine plantings have been preserved. The vegetation cover of the floodplain terrace has undergone a complete anthropogenic transformation. In the upper part, near the Third Longitudinal Highway, the floodplain is in long-term flooding, which resulted in the death of a large forest area containing the elm species Ulmus sp. Downstream, the Sukhaya Mechetka is represented by a cascade of ponds, between which the river has no channel. The siltation of the soil, rise and high mineralization of groundwater led to the complete domination in the vegetation cover of common reed (Phragmites australis) and Russian olive (Elaeagnus angustifolia L.). In the lower reaches of the former suburban areas, a plant community with a specific floral composition has formed, the basis of which is the remains of fruit and berry plantations. As a result of the conducted research, it was found that many introduced species formed stable self-renewing populations, and some of them (Hippophae rhamnoides L.) are potentially invasive and require further observations of their settlement. The results of the research made it possible to identify a single area in the Sukhaya Mechetka floodplain with a small natural forest of black alder Alnus glutinosa (L.) Gaertn. with an area of 0.6 ha. In the alder forest area, the river valley is almost not subject to environmental transformation. The floral composition of tree stands is represented by local native plant species. It is proposed to begin the reconstruction of floodplain tree plantations with the restoration of alders and willows, which have a pronounced water-regulating and channel-forming function. To restore natural biodiversity in the floodplain part of the river, it is necessary to use local natural species: grey willow Salix cinerea L., almond willow Salix triandra L., white willow Salix alba L., black poplar Populus nigra L., white poplar Populus alba L. and common aspen Populus tremula L. In the lower terraces above the floodplain, it is possible to plant pedunculate oak Quercus robur L., common ash Fraxinus excelsior L., European crab apple Malus sylvestris (L.) Mill, warty-barked spindle tree. Euonymus verrucosus Scop., common buckthorn Rhamnus cathartica L., and blackthorn Prunus spinosa L. On the upper terraces and ravine slopes, it is required to plant Russian hawthorn Crataegus ambigua C.A. Mey. ex A.K. Becker, common hawthorn Crataegus monogyna Jacq., Tatar maple Acer tataricum L., dog rose Rosa canina L., dwarf Russian almond Amygdalus nana L., Iberian spirea Spiraea hypericifolia L., Russian salt tree Halimodendron halodendron Pall., etc. When carrying out environmental rehabilitation, first of all, it is necessary to ensure the safety of natural plant complexes. The design and construction of anti-erosion forest protection stands on the upper terraces of the river valley should be carried out taking into account the invasive activity of the species used in order to prevent their active introduction into natural ravine communities.
Оценка успешности адаптации древесных растений к почвенным и годичным изменениям сезонных метеорологических условий засушливого региона произрастания на основе метода фенологических наблюдений позволяет выявить синхронность развития вегетативных и генеративных органов культивируемых растений. Получены многолетние экспериментальные материалы (по 20-летним периодам: 1979, 1989, 2019 г.г.) по сезонному развитию 47 древесных растений, произрастающих на участках с каштановыми почвами в дендроколлекциях Нижневолжской станции по селекции древесных пород – филиала ФНЦ агроэкологии РАН (г. Камышин, Волгоградская область). Выявлено, что для каждого вида характерен свой годичный цикл с определенной последовательностью и длительностью периодов роста и развития, размножения и т.д. Установлена сопряженность фенофаз с сезонной ритмикой климатических параметров и важных фенофаз друг с другом, приведена частотная характеристика фенофаз сезонного развития. Биоритмы растений связаны с анатомо-морфологическими, физиологическими, биохимическими признаками и свойствами, которые влияют на степень адаптации к экологическим факторам. Установлены фенологические закономерности развития деревьев и кустарников необходимые для прогнозирования их перспективности для защитного лесоразведения и озеленения в условиях воздействия стресс-факторов и изменения климата. По анализу многолетних (60 лет) фенологических наблюдений, выявлено, что изменчивость дат наступления внутри фазы заметно ниже, чем между фазами развития. Это согласуется с энергетическими потребностями фенофаз развития в онтогенезе и видовой принадлежностью и географическим происхождением. Выявленные закономерности между биоритмами растений и сезонными изменениями климатических факторов в условиях Волгоградской области. У большинства видов распускание листовых почек начинается и достигает максимума при солнечном сиянии свыше 13,5 часов в сутки и среднесуточной температуры воздуха в пределах 5-10-15°C. Максимум фенофазы начала цветения у древесных растений приходится на продолжительность солнечного сияния 14-16 часов в сутки при температуре воздуха в пределах 10-18°C. Конец цветения смещён на декаду позже примерно при тех же параметрах солнечной радиации и температуры воздуха. Облиствение у всех растений укладывается за три декады мая - это 15-16 часов солнечного сияния и температура воздуха 15-21°C. Окончание роста побегов приходится на период года, когда солнечная радиация достигает максимума в 16 часов в сутки и температура воздуха приближается к максимуму среднесуточной температуры воздуха + 24оС. В последовательном ряду изученных фенофаз существуют определённые соотношения: каждая последующая начинается по завершении предыдущей; иногда возможно наложение фенофаз развития (вегетативных и генеративных органов). Assessment of the success of adaptation of woody plants to soil and annual changes in seasonal meteorological conditions of the arid growing region based on the method of phenological observations allows us to identify the synchronicity of the development of vegetative and generative organs of cultivated plants. The years of experimental materials (for a 20-year period: 1979, 1989, 2019) seasonal development of 47 woody plant species growing in areas with brown soils in dendrological collection Nizhnevolzhsky station on selection of tree species, branch of Federal scientific center of agroecology of the Russian Academy of Sciences (Kamyshin, Volgograd oblast). It is revealed that each species has its own annual cycle with a certain sequence and duration of periods of growth and development, reproduction, etc. The conjugation of phenophases with the seasonal rhythm of climatic parameters and important phenophases with each other is established, and the frequency characteristic of phenophases of seasonal development is given. Plant biorhythms are associated with anatomical, morphological, physiological, and biochemical characteristics and properties that affect the degree of adaptation to environmental factors. The phenological patterns of trees and shrubs development necessary for predicting their prospects for protective afforestation and landscaping under the influence of stress factors and climate change are established. Based on the analysis of long-term (60 years) phenological observations, it was found that the variability of onset dates within the phase is significantly lower than between the development phases. This is consistent with the energy needs of phenophases of development in ontogenesis and species affiliation and geographical origin. The revealed regularities between plant biorhythms and seasonal changes in climatic factors in the conditions of the Volgograd region. In most species, leaf budding begins and reaches its maximum when the sun shines for more than 13.5 hours a day and the average daily air temperature is between 5-10-15°C. The maximum phenophase of the beginning of flowering in woody plants is the duration of sunshine 14-16 hours a day at an air temperature within 10-18°C. The end of flowering is shifted a decade later at approximately the same parameters of solar radiation and air temperature. The foliage of all plants is laid in three decades of may - this is 15-16 hours of sunshine and the air temperature is 15-21°C. The end of the growth of runs occurs during the period of the year when solar radiation reaches a maximum of 16 hours per day and the air temperature is approaching the maximum of the average daily air temperature of + 24°C. In a series of studied phenophases, there are certain relationships: each subsequent one begins at the end of the previous one; sometimes it is possible to overlap the phenophases of development (vegetative and generative organs). Keywords phenology, regularities, adaptation, variability, tree species, dendrological collections The research was carried out within the framework of state task No. 0713-2019-0004 "To Develop scientific bases and methods for preserving the biodiversity of tree species in order to select an adapted gene pool of economically valuable plants for the formation of protective forest stands for various purposes in the steppe and semi-desert" (state registration no. AAAA-A16-116032950058-8) financing of the Ministry of science and higher education of the Russian Federation
Проведение научных исследований по вопросам влияния стресс-факторов на репродуктивную способность экономически важных древесных растений актуально для аридных регионов РФ, в связи с выполнением мероприятий по национальным проектам «Наука», «Экология». Механизмы приспособления биологических систем к воздействию стресс-факторов, определяются пределами устойчивости растений, раскрывают природу их целостности и сохранности. Объекты исследований – представители семейства Rosaceae (Amelanchier, Amygdalus, Aronia, Armeniaca, Chaenomeles, Cerasus, Cotoneaster, Crataegus, Gydonia, Malus, Rosa, Sorbus, Spiraea и др.), произрастающие в коллекциях ФНЦ агроэкологии РАН (Волгоградская, Самарская области, Алтайский край), включают виды многоцелевого назначения (лесомелиоративные, декоративные, лекарственные, пищевые и др.). Климат характеризуется небольшим количеством годовых атмосферных осадков (270-395 мм), высокими летними (+40-43°C) и низкими зимними (-35-50°C) температурами воздуха, оттепелями зимой, малым снеговым покровом. Наблюдение за поведением древесных интродуцентов оценивалось по степени роста, развития и получения репродукции. Использованы методы определения пределов толерантности в условиях действия стресс-факторов на основе кондуктомера S230Kit, устройства Dualex Scientific. Определение влияния факторов среды на цветение, плодоношение и семеношение исследуемых представителей родовых комплексов семейства Rosaceae проводилось по методическим указаниям, разработанным ФНЦ агроэкологии РАН. В кластерных коллекциях ФНЦ агроэкологии РАН (дендрарии: Волгоградский, Камышинский, Поволжский, Кулундинский) выделены 33,2 % древесных видов с генеративным индексом 0,65-0,79. В эту группу вошли растения с широким экологическим ареалом произрастания (полиморфные родовые комплексы). У них наряду с высоким уровнем экологической пластичности к стресс-факторам по коллоидно-осмотическим свойствам протоплазмы (1,70-2,05) отмечено интенсивное плодоношение, высокие показатели завязываемости плодов (64-91%), развитие крупных плодов и семян, хорошая доброкачественность семян. Семена высоких качеств продуцируют представители Cydonia (80…95), Spiraea(85…93), Prunus (86…97), Aronia (88…95), Padus (89…96), Pyrus(89…99), Amygdalus (90…100), Cerasus (93…99), Chaenomeles(95…99), Physocarpus (95…100), Armeniaca (99…100). Разнообразием качества семян характеризуются следующие виды родов этого семейства: Crataegus(48…91), Sorbus (59…88), Amelanchier (60…90), Malus(68…90), у Aflatuniaulmifolia (31…50). Установлена экологическая специфика видов, связанная с ареалом их происхождения и сложным процессом адаптивной изменчивости. Выявлены биоэкологические параметры семеношения и генеративная способность деревьев и кустарников, для их эффективного непрерывного использования в питомниководстве и лесомелиорации. В результате исследований разработана теоретическая основа семеноведения, которая базируется на получении адаптивного поколения растений. Получены новые знания по пределам экологической толерантности древесных видов к стресс-факторам. Для формирования устойчивых лесомелиоративных комплексов и улучшения биоресурсов деградирующих ландшафтов рекомендованы полиморфные родовые комплексы кустарников. На основе анализа климатических характеристик, играющих определяющую роль в успешности интродукции, установлены виды с широким экологическим ареалом, как растения многоцелевого назначения. Они перспективны для насаждений в аридных регионах. Scientific research on the impact of stress factors on the reproductive ability of economically important woody plants is relevant for arid regions of the Russian Federation in connection with activities under the national projects "Science" and "Ecology". Mechanisms of adaptation of biological systems to the impact of stress factors are determined by the limits of plant resistance and reveal the nature of their integrity and preservation. The objects of research are representatives of the Rosaceae family (Amelanchier, Amygdalus, Aronia, Armeniaca, Chaenomeles, Cerasus, Cotoneaster, Crataegus, Gydonia, Malus, Rosa, Sorbus, Spiraea, etc.) growing in the collections of the Federal Research Center ofAgroecology of the Russian Academy of Sciences (Volgograd and Samara Regions, Altai Territory), including multi-purpose species (forest-reclamation, decorative, medicinal, food, etc.). The climate is characterized by a small amount of annual precipitation (270-395 mm), high summer precipitation (+40-43°C), and low winter (- 35-50°C) air temperatures, thawing in winter, low snow cover. Observation of the behavior of introduced trees was evaluated by the degree of growth, development,and reproduction. Methods for determining tolerance limits under stress factors based on an s230kit conductometer and a Dualex Scientific device were used. The effect of environmental factors on the flowering, fruiting, and seed production of the studied representatives of generic systems in the Rosaceaefamily was determined according to guidelines developed by the Federal Scientific Center of Agroecology of the Russian Academy of Sciences. In the cluster collections of the Federal Center of Agroecology of the Russian Academy of Sciences (arboretums: Volgograd, Kamyshin, the Volga Region, Kulunda), 33.2 percent of woody species with the generative index 0.65-0.79 were allocated. This group includes plants with a wide ecological range of growth (polymorphic generic complexes). Along with a high level of environmental plasticity to stress factors, the colloid-osmotic properties of protoplasm (1.70-2.05) showed intensive fruiting, high fruit set rates (64-91%), development of large fruits and seeds, and good seed quality. Seeds of high quality are produced by representatives of Cydonia (80 ... 95), Spiraea(85...93), Prunus (86...97), Aronia (88...95), Padus(89...96), Pyrus (89...99), Amygdalus (90...100), Cerasus(93...99), Chaenomeles (95...99), Physocarpus (95...100), andArmeniaca(99...100). The following species of genera of this family are characterized by a variety of seed quality: Crataegus (48 ... 91), Sorbus(59...88), Amelanchier (60...90), Malus (68...90), and Aflatuniaulmifolia(31…50). The ecological specificity of the species, associated with the range of their origin and with a complex process of adaptive variability, was established. Bioecological parameters of seed production and generative capacity of trees and shrubs for their effective continuous use in nursery and forest reclamation were identified. As a result of research, a theoretical basis for seed science has been developed, which is based on obtaining an adaptive generation of plants. New knowledge has been obtained on the limits of ecological tolerance of tree species to stress factors. Polymorphic generic complexes of shrubs are recommended for the formation of sustainable forest-reclamation complexes and improvement of bioresources of degraded landscapes. Based on the analysis of climatic characteristics that play a decisive role in the success of introduction, species with a wide ecological range, as multi-purpose plants, are promising for plantings in arid regions.
В последние годы в связи с реализацией нацпроектов «Экология» актуальность приобретают вопросы сохранения, восстановления и непрерывного использования дендроколлекций в озеленении при формировании комфортной городской среды и применения отобранного генофонда растений в лесомелиорации, плодоводстве, парфюмерной промышленности и др. Цель – разработать научные основы и этапы формирования полифункциональных кластерных дендрологических экспозиций коллекций ФНЦ агроэкологии РАН при их реновации в биоресурсные искусственные и озелененные ландшафтные пространства рекреационного типа в малолесных регионах России. Выявлено, что в системе ФНЦ агроэкологии РАН (ранее ВНИАЛМИ) имеются несколько дендрариев (Волгоградский, Камышинский, Кулундинский, Поволжский), в которых собран основной генофонд видов древесных и кустарниковых растений из различных стран мира (Европы, Азии, Северной Америки и др.) для агролесоводства и озеленения аридных территорий РФ. Они ориентированы на подбор деревьев и кустарников, пригодных в первую очередь для защитного лесоразведения и озеленения, а также здесь проводятся фундаментальные научные исследования в области биоэкологии древесных растений и питомниководства. В настоящее время они испытывают ряд негативных воздействий (факторы и угрозы): деградация растительности – диффузное и куртинное усыхание деревьев и кустарников вследствие недостаточного орошения, вытаптывания почвы, пожары 2010, 2015, 2017 гг. (г. Волгоград); загрязнение воздушного бассейна (связано с общей неблагоприятной ситуацией, сложившейся в городе, воздействием выбросов автотранспортом); визуальное загрязнение – замусоренность территории вследствие высокой рекреационной нагрузки. Установлены наиболее острые проблемные ситуации, не связанные с состоянием окружающей природной среды – отсутствие буферной зоны, нерегулируемая рекреация, отсутствие ограждений. Дорожно-тропиночная сеть представлена грунтовыми протопами. Освещение и цветочное оформление отсутствует. Разработана концепция реконструкции, структура и функциональное зонирование на примере дендрологического парка ФНЦ агроэкологии РАН (г. Волгоград). Формирование кластерных дендрологических экспозиций и биоресурсов коллекций полифункционального типа служат не только хорошим полигоном с контролируемой территорией, где можно безопасно испытывать виды растений, но и разрабатывать соответствующие рекомендации по реновации озелененных пространств рекреационных ландшафтов с учетом комплексной оценки искусственных урбофитоценозов в малолесных регионах России. In recent years, in connection with the implementation of the Ecology national projects, the issues of conservation, restoration and continuous use of dendrocollections in landscaping during the formation of a comfortable urban environment and the use of selected plant gene pools in forest reclamation, horticulture, perfumery, etc. have become urgent. The goal is to develop the scientific foundations and stages of the formation of multifunctional cluster dendrological expositions of the collections of the Federal Research Center for Agroecology of the Russian Academy of Sciences during their renovation in bioresource artificial and landscaped of a recreational type in sparsely forested regions of Russia. It was revealed that in the system of the Federal Research Center for Agroecology of the Russian Academy of Sciences (formerly VNIALMI) there are several arboretums (Volgogradsky, Kamyshinsky, Kulundinsky, Volga), in which the main gene pool of species of woody and shrub plants from different countries of the world (Europe, Asia, North America, etc.) is collected for agroforestry and landscaping of arid territories of the Russian Federation. They are focused on the selection of trees and shrubs suitable primarily for protective afforestation and landscaping, and fundamental scientific research is also carried out in the field of bioecology of woody plants and nursery farming. Currently, they are experiencing a number of negative impacts (factors and threats): vegetation degradation - diffuse and curtain drying of trees and shrubs due to insufficient irrigation, trampling of the soil, fires in 2010, 2015, 2017. (Volgograd city); air pollution (due to the general unfavorable situation in the city, the impact of emissions from vehicles); visual pollution - the clutter of the territory due to the high recreational load. The most acute problem situations that are not related to the state of the environment — the absence of a buffer zone, unregulated recreation, and the absence of fences are established. The road-path network is represented by unpaved protopes. Lighting and flower design is missing. The reconstruction concept, structure and functional zoning were developed on the example of the dendrological park of the Federal Research Center for Agroecology of the Russian Academy of Sciences (Volgograd). The formation of cluster dendrological expositions and bioresources of multifunctional type collections not only serves as a good testing ground with a controlled territory where plant species can be safely tested, but also develop appropriate recommendations for the renovation of green spaces of recreational landscapes, taking into account a comprehensive assessment of artificial urbophytocenoses in sparsely forested regions of Russia.
Представители родовых комплексов Robinia (Робиния), Gleditsia (Гледичия) относятся к экономически важным и перспективным, для деградированных ландшафтов засушливого региона, видам растений. Несмотря на это до последнего времени отсутствуют сведения по многим видам этих родовых комплексов, связанные с вопросами экологических основ семеноведения и их репродуктивной способности в условиях светлокаштановых почв Волгоградской области. Все это направлено на выявление и расширение перспективных ареалов культивирования для лесомелиорации и озеленения населенных пунктов. Цель исследований изучение репродуктивной способности представителей родовых комплексов Robinia (Робиния), Gleditsia (Гледичия) в коллекциях ФНЦ агроэкологии РАН и выявление особенностей их селекционного семеноведения для лесомелиорации и озеленения населенных пунктов в сухостепных условиях. Объектами исследований являлись виды и формы рода Robinia: R. viscosa Vent. R. neomexicana Gray. R. pseudoacacia L. R. neomexicana х pseudoacacia, и Gleditsia (G. triacanthos L., G. triacanthos L. f. inermis, G. caspica Desf, G. texana Sarg., G. aquatica, G. japonica, G. caspica, G. sinensis), произрастающие в кластерных участках коллекций ФНЦ агроэкологии РАН, кадастр 34:34:000000:122, 34:34:060061:10. Разработка основ селекционного семеноведения базируется на изучении репродуктивных особенностей выделенных для целевого использования собственных биоресурсов с учетом возможностей всестороннего изучения генеративных качеств и оценки биологического потенциала. Выявлено, что стабильность плодоношения фиксируется через несколько лет после вступления в генеративную фазу: у Robinia и Gleditsia 67 лет. Первое цветение у Gleditsia triacanthos и G. texana, G. aquatica наблюдалось в возрасте 5 лет, G. japonica 6, G. caspica и G. sinensis 8 лет. Завязываемость плодов зависит не только от возраста растения, но и от погодных условий во время цветения. На семенную продуктивность влияет количество выпавших осадков и сумма активных температур в период созревания плодов. Формирование более крупных плодов и семян наблюдается в возрасте до 15 лет. В результате исследований (20172019 гг.) выявлено влияние лимитирующих факторов на биологический потенциал цветения, плодоношения и семенную продуктивность для определения ареалов их культивирования. Representatives of generic systems Robinia, Gleditsia are economically important and promising for degraded arid landscapes of the region, types of plants. Despite this, until recently, there is no information on many types of these generic complexes related to the environmental foundations of seed and their reproductive capacity in light chestnut soils of the Volgograd region. All this is aimed at identifying and expanding promising areas of cultivation for forest reclamation and greening of settlements. The aim of the research is to study the reproductive capacity of representatives of ancestral complexes Robinia, Gleditsia in the collections of the Federal scientific center for Agroecology Russian Academy of Sciences and the identifying features of their selection of seed for forest reclamation and landscaping of settlements in the dry steppe conditions. The objects of research were species and forms of the genus Robinia: R. viscosa Vent. R. neomexicana Gray. R. pseudoacacia L. R. neomexicana x pseudoacacia and Gleditsia (G. triacanthos L., G. triacanthos L. f. inermis, G. caspica Desf, G. texana Sarg., G. aquatica, G. japonica, G. caspica, G. sinensis), growing in the cluster areas of collections of FSC Agroecology RAS, cadastre 34:34:000000:122, 34:34:060061:10. The development of the principles of seed breeding is based on the study of reproductive characteristics of the allocated for the targeted use of their own bioresources, taking into account the possibilities of a comprehensive study of generative qualities and assessment of biological potential. It was found that the stability of fruiting is fixed a few years after entering the generative phase: Robinia and Gleditsia 67 years. The first flowering in Gleditsia triacanthos and G. texana, G. aquatica was observed at the age of 5 years, G. japonica 6, G. caspica and G. sinensis 8 years. Fruit setability depends not only on the age of the plant, but also on weather conditions during flowering. Seed productivity is affected by the amount of precipitation and the amount of active temperatures during the ripening period. The formation of larger fruits and seeds is observed in the age of 15 years. As a result of studies (20172019), the influence of limiting factors on the biological potential of flowering, fruiting and seed production to determine the areas of their cultivation was revealed.