The scientific basis of enrichment of dendroflora of low-forest regions with economically valuable plants

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.

Ecological and biological features of taxa of the Cupressaceae family in dendrological collections of the dry-steppe 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.

Assessment of the modern biodiversity of the dendroflora of the Tsaritsa River valley and ways of its ecological rehabilitation

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.

Scientific principles of reconstruction of gardening ROBINIA plantings

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.

Substantiation of the adaptability of Zizyphus jujuba varieties to the climatic conditions of the Volgograd region

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

Features of the structure and development of the crowns of woody plants of the genus Robinia L.

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.

Models of protective forest stands with shrubs in conditions of chestnut soils

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.

Experience of introduction of coniferous plants in the conditions of dry steppe

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.

Innovative approaches in the use of species of the genus Acer l. in landscaping plantings of agglomerations of the dry steppe

Род Acer L. ценен в садово-парковом строительстве для солитерных посадок в парках, на бульварах и аллеях, в массивах, что является, несомненно, актуальным вопросом в условиях засушливой степи. Самое благоприятное сочетание природных компонентов наблюдается в парковых зонах. Лучшие показатели природной комфортности в парках города Ростова-на-Дону отмечены в ПК и О имени В. Черевичкина, имени Октябрьской Революции, имени 1 Мая, Александровский сад (г. Новочеркасск), ПК и О имени Ленина (г. Батайск). Основные дискомфортные условия связаны с зонами загрязнения природной окружающей среды и приходятся на дороги и транспортные магистрали. В г. Ростове-на-Дону – ул. Большая Садовая, в г. Новочеркасске - пр-ты Ермака и Баклановский. В связи с высокой транспортной загруженностью, произрастающие вдоль вышеперечисленных улиц и проспектов Acer pseudoplatanus L. и Acer platanoides L., имеют самый низкий уровень комфортности. В ландшафтной архитектуре важную роль играет декоративная долговечность – сохранность декоративного признака в течение длительного периода времени. За декоративный признак, чаще всего, принимается естественная форма кроны. С возрастом Acer L. не одинаково сохраняют декоративную долговечность формы кроны. По результатам наблюдений A. platanoides L. и A. pseudoplatanus L. при отсутствии затенения сохраняют естественную форму кроны до 50 - 60 лет. Они отнесены к 1 группе декоративной долговечности. A. saccharinum L. хорошо сохраняет форму кроны более 30 лет и отнесен ко 2 группе декоративной долговечности. Species of the genus Acer L. are valued in garden and Park construction, for single planting in parks and on boulevards, in massifs, as well as for creating shady alleys, which is undoubtedly a topical issue in arid steppe conditions. The most favorable combination of natural components is observed in Park areas. The best indicators of natural comfort in the parks of the city of Rostov-on-don are noted in the PC and O im. Revolution, may 1, im. Viti cherevichkina, in the city of Bataysk in PC and O im. Lenin, in the city of Novocherkassk-Alexander garden. Uncomfortable conditions are associated with areas of pollution of the natural environment. These are mainly roads and transport interchanges. Bolshaya Sadovaya street (Rostov-on-don), Yermak Ave. and Baklanovsky Ave. (Novocherkassk), where Acer pseudoplatanus L. and Acer platanoides L. grow according to our research, have the lowest level of comfort, due to high traffic congestion. In landscape architecture, decorative durability plays an important role – the preservation of a decorative feature for a long period of time. The natural shape of the crown is taken as such a sign. Maples do not equally retain such a basic decorative feature as the shape of the crown with age. Acer platanoidesL. and Acer pseudoplatanus L. according to the results of observations retain the natural shape of the crown in the absence of shading for up to 50-60 years and are assigned to the 1 group of decorative durability. Silver maple retains the shape of the crown well for more than 30 years, so it is assigned to the 2 group of decorative durability.

Adaptive potential of Pedunculate oak in geographical cultures of the Lower Don

Дуб черешчатый, формируя искусственные лесные насаждения имеет различные формы или разновидности: географические, эдафические, фенологические и морфологические. Важное прикладное значение имеют знания о продуктивности и росте географических форм лесных насаждений, для чего создают и в дальнейшем исследуют специальные лесные культуры. Для изучения географической изменчивости видов древесных растений и уточнения их ценности для лесного хозяйства, создания массивов географических пород из посевного материала разного географического происхождения создают испытательные насаждения различных ценных пород. Государственный природный заказник "Горненский", расположенный в центральной части Ростовской области, являясь особо охраняемой природной территорией областного значения, имеет уникальные объекты географических культур, в частности дуба черешчатого (Quercus robur L.). В статье отражены исследования географических культур дуба черешчатого, произрастающих на территории заказника. Исследовано 9 вариантов. Определены лесоводственно-таксационные характеристики изученных вариантов. Выявлено, что к возрасту 42 года лучшее состояние имеют насаждения дуба, созданные из желудей, привезенных из Ставропольского края. Petiolate oak, forming artificial forest stands, has various forms or varieties: geographical, edaphic, phenological and morphological. Knowledge about the productivity and growth of geographical forms of forest stands is of great practical importance, for which special forest crops are created and further studied. To study the geographical variability of woody plant species and clarify their value for forestry, to create arrays of geographical rocks from seed material of different geographical origin, test plantings of various valuable species are created. The state nature Reserve "Gornensky", located in the central part of the Rostov region, is a specially protected natural area of regional significance, has unique objects of geographical cultures, in particular the oak petiolate (Quercus robur L.). The article reflects the research of geographical cultures of oak petiolate growing on the territory of the reserve. 9 variants were investigated. The forestry and taxation characteristics of the studied variants are determined. It was revealed that by the age of 42, the best condition is the oak plantings created from acorns brought from the Stavropol Territory.