Хозяйственно ценный генофонд видового и формового разнообразия робинии (Robinia L.) и гледичии (Gleditsia L.) представляет интерес для деградированных ландшафтов засушливого региона. В озеленении и лесомелиорации на юге страны широко используются всего один вид гледичии (Gleditsia triacanthos L.) и один вид робинии (Robinia pseudoacacia L.). Объектами исследований являлись представители родов Robinia (R. viscosa Vent., R. luxurians (Dieck) S.K. Schneid., R. pseudoacacia L., R. pseudoacacia L. f. pyramidalis (Pepin) Rehd., R. pseudoacacia L. f. unifoliola (Talou) Rehd., R. pseudoacacia L. f. umbraculifera (DC) Rehd.) и Gleditsia (G. triacanthos L., G. triacanthos L f. inermis, G. aquatica Marsh, G. caspica Desf, G. sinensis Lam., G. texana Sarg., G. japonica Miq.) из разных флористических районов в условия Волгоградской области (ФНЦ агроэкологии РАН, кадаст. №34:34:000000:122, 34:34:060061:10; Нижневолжская станция по селекции древесных пород, № 34:36:0000:14:0178). Выявлено, что адаптация генофонда Robinia, Gleditsia к стресс-факторам имеет важное значение в районах Поволжья, где засухи, высокие и низкие температуры проявляют себя как стрессоры. С целью определения толерантности видового и формового разнообразия Robinia, Gleditsia установлена специфика их роста и развития по степени адаптации в условиях интродукции на основе многолетних исследований. Исследования осуществляли по следующим показателям: рост, сезонное развитие, отношение к стресс-факторам, экология цветения и плодоношения. Сравнительная оценка количественных измерений хлорофилла а и b, каротиноидов, антоцианов листьев с использованием прибора DUALEX SCIENTIFIC показала адаптационные возможности растений. Доказано, что эколого-географическое происхождение образца влияет на успешность адаптации. Преимущество имеет материал из районов естественного распространения вида или из мест интродукции близких (Волгоградская область) по климатическим условиям. Материалы репродуктивного развития форм Robinia pseudoacacia L. в условиях сухой степи показали перспективы использования адаптированных морозоустойчивых клонов в озеленении населенных пунктов малолесных регионов. На основе изучения адаптации к стресс-факторам представителей рода Robinia, Gleditsia выявлены перспективные виды и формы, которые могут широко использоваться в лесомелиоративных комплексах и озеленении (для обсадки улиц, в садах и парках, также в виде групп, иногда и массивов). The economically valuable gene pool of species and form diversity of Robinia L. and Gleditsia L. is of interest for the degraded landscapes of the arid region. In gardening and forest melioration in the south of the country, only one type of Gleditsia (Gleditsia triacanthos L.) and one species of Robinia (Robinia pseudoacacia L.) are widely used. The objects of the study were representatives of the genera Robinia (R. viscosa Vent., R. luxurians (Dieck) S.K. Schneid., R. pseudoacacia L., R. pseudoacacia L. f. pyramidalis (Pepin) Rehd., R. pseudoacacia L. f. unifoliola (Talou) Rehd., R. pseudoacacia L. f. umbraculifera (DC) Rehd.) and Gleditsia (G. triacanthos L., G. triacanthos L f. inermis, G. aquatica Marsh, G. caspica Desf, G. sinensis Lam., G. texana Sarg., G. japonica Miq.) from different floristic regions to the conditions of the Volgograd region (FNC of agroecology RAS, cadast No. 34: 34: 000000: 122, 34: 34: 060061: 10; Nizhnevolzhskaya station on selection of wood species, No. 34: 36: 0000: 14: 0178). It has been revealed that the adaptation of the gene pool of Robinia, Gleditsia to stress factors is important in the Volga regions, where droughts, high and low temperatures manifest themselves as stressors. To determine the tolerance of the species and form diversity of Robinia, Gleditsia, the specificity of their growth and development has been established according to the degree of adaptation in conditions of introduction based on long-term studies. The research was carried out on the following indicators: growth, seasonal development, attitude to stress factors, ecology of flowering and fruiting. A comparative assessment of quantitative measurements of chlorophyll a and b, carotenoids, and leaf anthocyanins using the DUALEX SCIENTIFIC + device showed the adaptive capacity of plants. It is proved that the ecological-geographical origin of the sample influences the success of adaptation. Advantage is the material from the areas of natural distribution of the species or from the places of introduction of relatives (Volgograd Region) according to climatic conditions. Materials of the reproductive development of the Robinia pseudoacacia L. forms in the dry steppe showed the prospects of using adapted frost-resistant clones in the greening of settlements in low-forest regions. Based on the study of adaptation to stress factors of representatives of the genus Robinia, Gleditsia, promising species and forms have been identified that can be widely used in forest melioration complexes and landscaping (for casing streets, in gardens and parks, also in the form of groups, sometimes even arrays).
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.
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.
Перспективные форм различных видов рода Robinia L., представляющих большой интерес для обогащения генофонда культивируемых древесных растений в засушливых регионах. Генетическое разнообразие является важным условием для обеспечения способности популяций адаптироваться к изменениям окружающей среды. Чем выше генетическая неоднородность, тем выше способность вида к адаптации в изменяющихся условиях среды. Цель исследований – инвентаризация видового и формового разнообразия интродукционных популяций Robinia и разработка их диагностических признаков на основе изучения строения и развития генеративных органов. Объектами исследований являлись интродукционные популяции различных видов и форм рода Robinia: Р. клейкая – R.viscosa Vent.; Р. ново-мексиканская – R. neomexicanaA. Gray; Р. лжеакация – R. pseudoacacia L. произрастающие в кластерных коллекционных участках ФНЦ агроэкологии РАН, кадастр №34:34:000000:122, 34:34:060061:10. Результаты инвентаризации коллекционных фондов позволили установить, что на семенных плантациях ФНЦ агроэкологии РАН встречаются формы Robinia pseudoacacia и Robinia neomexicana, значительно отличающиеся от типичных представителей (Robinia neomexicana: R. neomexicana ф. бледнорозовая, R. neomexicana ф. бледно-фиолетовая; Robinia pseudoacacia - R. pseudoacacia ф. позднецветущая). Они представлены крупными интродукционными популяциями (возраст 15 лет), поддержание численности которых происходит за счет естественных вегетативных и генеративных способов размножения. Анализ ареалов естественного распространения выявил, что самым полиморфным видом считается Робиния новомексиканская (Robinia neomexicana Grey). В России она часто культивируется и описывается под названием Робиния пышная (R. luxurians(Dieck) S.K. Schneid.). Разработаны диагностические признаки, характерные для выделенных форм и типичных представителей различных видов рода робиния. Среди них: цвет венчика и чашечки, строение чашечки, опущение плодов, наличие крыла на плодах, размеры плодов, генеративные оси соцветий, средние размеры соцветий, количество соцветий на побеге, длительность цветения по срокам. Важным диагностическим признаком в идентификации видов рода робиния считается строение чашечки. Измерения показали, что полностью срастаются верхние чашелистики только у Robinia pseudoacacia (адаксиальный синус составляет не более 0,3 – 0,6 мм). Чашечки R. neomexicana, R. viscosa и даже R. pseudoacacia ф. позднецветущая иногда имеют отчетливый адаксиальный синус до 4,5 мм. Размеры цветков и среднее количество цветков в соцветии отличается незначительно. Так, среднее количество цветков варьирует от 20,5 шт. (Robinia neomexicana) до 22,3 (R. neomexicana ф. бледно-фиолетовая). Существенно отличаются размеры соцветий и количество соцветий на побеге (во время весеннего массового цветения). Плоды R. viscosa Vent., R. neomexicana A. Gray (включая формы) имеют боковые швы одинаковой ширины (крыло отсутствует). Кроме этого, плоды R. pseudoacacia и ее позднецветущей формы всегда голые, плоды R. neomexicana A. Gray и ее форм – щетинистые, а плоды R. viscosa Vent. – железисто-щетинистые (липкие в незрелом состоянии). Проанализированы особенности строения и развития генеративных органов, определена семенная продуктивность и плодопродуктивность различных видов и форм рода робиния. Выявлено, что самый высокий генеративный потенциал в засушливом климате имеет R. pseudoacaciaи ее формы, а самый низкий – представители R. viscosa. Высокий процент завязавшихся семян (количество семязачатков/количество завязавшихся семян) наблюдался у R. pseudoacacia и ее позднецветущей формы (более 70%). Низкий процент завязавшихся семян имели представители R. viscosa Vent. и R. neomexicana A. Gray ф. бледно-фиолетовой. Завязываемость семян типичных представителей R. neomexicana A. Gray составляла более 60%. Выявлено, что наиболее обильно- и продолжительно-цветущим видом в засушливых условиях Нижнего Поволжья является R. viscosa Vent. Широкое распространение в культуре получили два вида: R. pseudoacacia L. и R. viscosa Vent. Robinia pseudoacacia, имеющая самый большой ареал естественного распространения, обладает широким спектром адаптационных возможностей и легче приспосабливается к новым условиям существования в процессе интродукции. Данное преимущество, позволило R. pseudoacacia получить самое широкое распространение в культуре не только на территории Северной Америки, но и на территории России. Второй вид – R. viscosa Vent., имеет самый узкий ареал естественного распространения, однако, высокие декоративные свойства и, как следствие, активное использование данного вида в объектах озеленения, позволили значительно расширить ареал его вторичного распространения на территории Северной Америки, Европы и южных регионов России. Кластеризация главных диагностических признаков выявила принадлежность выделенных форм к тому или иному виду, что подтверждается результатами корреляционного анализа. Promising forms of various species of the genus Robinia L., which are of great interest for enriching the gene pool of cultivated woody plants in arid regions. Genetic diversity is an important condition for the ability of populations to adapt to environmental changes. The higher the genetic heterogeneity, the greater the ability of the species to adapt to changing environmental conditions. The aim of the research is to inventory the species and form diversity of introduced Robinia populations and develop their diagnostic features based on the study of the structure and development of generative organs. The objects of research were introduced populations of different species and forms of the genus Robinia: R. adhesive-R. viscosa Vent.; R. neomexicana – R. neomexicana A. Gray; R. liegacy – R. pseudoacacia L., which grow in a cluster collectible parts FNTS Agroecology Russian Academy of Sciences, cadastre №34:34:000000:122, 34:34:060061:10. The results of the inventory collection funds has allowed to establish that the parental lines FNTS Agroecology wounds there are forms Robinia pseudoacacia and Robinia neomexicana, differing significantly from the typical representatives (Robinia neomexicana: R. neomexicana f. pale pink, R. neomexicana f. pale purple; Robinia pseudoacacia R. pseudoacacia f. postseconda). They are represented by large introduced populations (age 15 years), maintaining the number of which is due to natural vegetative and generative methods of reproduction. Analysis of natural distribution areas revealed that The most polymorphic species is considered to be Robinia neomexicana Grey (Robinia neomexicana Grey). In Russia it is often cultivated and is described, entitled Robinia lush (R. luxurians (Dieck) S. K. Schneid.). Developed diagnostic features characteristic of the selected forms and typical representatives of different species of the genus Robinia. Among them: the color of the Corolla and calyx, calyx structure, pubescence, the presence of a wing on the fruit, fruit size, generative axis of inflorescences, the average size of inflorescences, the number of inflorescences on the shoot, the duration of flowering terms. An important diagnostic feature in the identification of species of the genus Robinia is the structure of the calyx. The measurements showed that only Robinia pseudoacacia has fully fused upper sepals (adaxial sinus is not more than 0.3-0.6 mm). Cups R. neomexicana and R. viscosa and even R. pseudoacacia f. postseconda sometimes have distinct adaxial sinus to 4.5 mm. the Size of the flowers and the average number of flowers per inflorescence differs slightly. So, the average number of flowers varies from 20.5 units (Robinia neomexicana) to 22.3 (R. neomexicana f. pale purple). The sizes of inflorescences and the number of inflorescences on a shoot (during spring mass flowering) significantly differ. Fruits of R. viscosa Vent., R. neomexicana A. Gray (including forms) have side seams of equal width (wing absent). In addition, the fruits of R. pseudoacacia and its late-flowering form are always glabrous, the fruits of R. neomexicana A. Gray and its forms are bristly, and the fruits of R. viscosa Vent. - glandular-bristly (sticky in the immature state). The features of the structure and development of generative organs are analyzed, the seed productivity and fruit productivity of various species and forms of the genus Robinia are determined. It was revealed that the highest generative potential in arid climate has R. pseudoacacia and its forms, and the lowest – representatives of R. viscosa. A high percentage of set seeds (number of ovules/number of set seeds) was observed in R. pseudoacacia and its late-flowering form (more than 70%). Representatives of R. viscosa Vent had a low percentage of set seeds. and R. neomexicana A. Gray f. pale purple. The setability of seeds of typical representatives of R. neomexicana A. Gray was more than 60%. It was revealed that the most abundant and long - flowering species in arid conditions of the Lower Volga region is R. viscosa Vent. Widespread in the culture were two species: R. pseudoacacia L. and R. viscosa Vent. Robinia pseudoacacia, which has the largest range of natural distribution, has a wide range of adaptive capabilities and is easier to adapt to new conditions of existence in the process of introduction. This advantage allowed R. pseudoacacia to receive the widest distribution in culture not only in North America, but also in Russia. The second kind is R. viscosa Vent. it has the narrowest area of natural distribution, however, high decorative properties and, as a consequence, the active use of this species in the objects of gardening, allowed to significantly expand the area of its secondary distribution in North America, Europe and southern regions of Russia. Clustering of the main diagnostic signs revealed the belonging of the selected forms to a particular species, which is confirmed by the results of correlation analysis.
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.
Защитное лесоразведение в засушливых условиях Поволжья связано с использованием интродуцированных древесных растений. Несмотря на большой опыт защитного лесоразведения, состояние всех видов насаждений в регионе нельзя считать удовлетворительным. Причины: ошибки в подборе деревьев и кустарников, в оценке генофонда, в разработке ассортимента. Отсутствие научно обоснованного регламента повышения биоразнообразия древесных растений в защитных лесных насаждениях Поволжья приводит к инвазиям. На примере коллекционных дендрологических участков (Волгоградская, Самарская области) приведены материалы по выявлению потенциальных рисков последствий интродукции для повышения биоразнообразия защитных лесных насаждений. Цель – научное обоснование регламента подбора интродуцированных деревьев и кустарников для повышения биоразнообразия защитных лесных насаждений в засушливых условиях. Разработанный регламент обогащения дендрофлоры включает алгоритм количественного и качественного улучшения ассортимента и выбор лучшего варианта из возможных с использованием кластерного подхода, системы методов и критериев. Для выполнения поставленных задач научно-исследовательские работы были сконцентрированы на биоресурсах деревьев и кустарников объектов Федерального научного центра агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук (ранее ВНИАЛМИ) и его филиалов. Генофонд деревьев и кустарников представлен 700 таксонами. В статье обосновано использование в защитных лесных насаждениях Поволжья интродуцентов многоцелевого назначения (родовые комплексы семейств Rosaceae, Caprifoliaceae, Oleaceae, Fabaceae). Представлен реестр родов экономически важных семейств коллекционного фонда. Они обладают адаптивностью, включают экономически важные группы. Расширение биоразнообразия древесной растительности защитных лесных насаждений посредством введения кустарников различных форм роста (высоких, средних, низких) способствуют улучшению экологических условий и сохранению биологического разнообразия ландшафтов. Представлены материалы мониторинга дендрологических коллекций и экспериментальных популяций, образующих самосев. Установлено, что при конструировании защитных лесных насаждений различного целевого назначения необходимо использовать разнообразие перспективных и экономически важных деревьев и кустарников (лесомелиоративных, декоративных, плодово-ягодных, медоносных, лекарственных). Для лесомелиоративного обустройства деградированных экосистем рекомендовано 168 видов деревьев и кустарников. Для создания насаждений на малопродуктивных землях внедряется 90 видов интродуцированных кустарников многоцелевого назначения. Прогноз перспективности генофонда древесных растений для защитного лесоразведения базируется на многолетнем агроэкологическом мониторинге родовых комплексов дендрологических коллекций Федерального научного центра агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук и включает создание фонда посадочного материала древесных видов с учетом экологичности, хозяйственной пригодности и инновационной привлекательности. Protective afforestation in the arid conditions of the Volga region is associated with the use of introduced woody plants. Despite the great experience of protective afforestation, the condition of all types of plantings in the region cannot be considered satisfactory. Reasons: errors in the selection of trees and shrubs, in the evaluation of the gene pool, in the development of the assortment. The lack of scientifically sound regulations for increasing the biodiversity of woody plants in the protective forest plantations of the Volga region leads to invasions. On the example of collections dendrology plots (Volgograd and Samara regions), materials are provided to identify potential risks of the consequences of introductions to enhance the biodiversity of protective forest plantings. The goal is the scientific substantiation of the regulations for the selection of introduced trees and shrubs to enhance the biodiversity of protective forest plantations in arid conditions. The developed procedure for enriching dendroflora includes an algorithm for quantitative and qualitative improvement of the assortment and the choice of the best option possible with the use of a cluster approach, a system of methods and criteria. To carry out the tasks set, the research work was concentrated on the bioresources of trees and shrubs of the facilities of the Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of Russian Academy of Sciences (formerly VNIALMI) and its branches. The genefond of trees and shrubs is represented by 700 taxa. The article substantiates the use of multi-purpose plants in protective forest plantations (Rosaceae, Caprifoliaceae, Oleaceae, Fabaceae) of the Volga region. The register of genera of economically important families of the collections fund is presented. They have adaptability, they include economically important groups. Expanding the biodiversity of tree vegetation of protective forest plantations through the introduction of shrubs of various forms of growth (high, medium, low) contribute to improving environmental conditions and preserving the biodiversity of landscapes. Materials of monitoring dendrological collections and experimental populations that form sowing of young plants are present. It is established that when designing protective forest plantings for various special purposes, it is necessary to use a variety of perspective and economically important trees and shrubs (forest meliorative, ornamental, fruit and berry, honey, medicinal). For forest reclamation of degraded ecosystems, 168 species of trees and shrubs are recommended. For the creation of plantings on unproductive land, 90 species of introduced shrubs of multi-purpose use are being introduced. The forecast of the perspective of the gene pool of woody plants for protective afforestation is based on long-term agroecological monitoring of the generic complexes of dendrological collections of the Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of Russian Academy of Sciences, and includes the creation of a stock of planting material for tree species, taking into account environmental friendliness, economic suitability and innovative attractiveness.
В статье всесторонне обоснована интродукция древесных видов методом родовых комплексов с целью отбора адаптивных видов для зеленых технологий (защитное лесоразведение, лесомелиорация, озеленение населенных пунктов). Проведен агроклиматический анализ районов введения растений в культуру и их ареалов естественного распространения. Установлено, что чем больше сходство климата, тем успешнее происходит адаптация в новых условиях. Из изученных представителей родовых комплексов Вяз (Ulmus), Каркас (Celtis), Орех (Juglans) 73 % оказались вполне перспективными, 17 % – перспективными и 10 % – малоперспективными в связи с низким уровнем адаптации к климатическим показателям (по засухоустойчивости и устойчивости к местным зимним условиям). Выявлены особенности роста и развития интродуцированных видов.
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.