RU2800826C9 - Method for assessing the state of the collection fund of the botanical garden using the integral indicator of the ecological sustainability of dendro collections - Google Patents
Method for assessing the state of the collection fund of the botanical garden using the integral indicator of the ecological sustainability of dendro collections Download PDFInfo
- Publication number
- RU2800826C9 RU2800826C9 RU2022111411A RU2022111411A RU2800826C9 RU 2800826 C9 RU2800826 C9 RU 2800826C9 RU 2022111411 A RU2022111411 A RU 2022111411A RU 2022111411 A RU2022111411 A RU 2022111411A RU 2800826 C9 RU2800826 C9 RU 2800826C9
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- indicator
- collection
- species
- proportion
- share
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Заявленное изобретение относится к экологии, рациональному природопользованию, ландшафтному проектированию, биологическим ресурсам и может быть применено для оценки состояния и упрощает выбор предлагаемых вариантов реконструкции дендрологических коллекций ботанических садов.The claimed invention relates to ecology, rational environmental management, landscape design, biological resources and can be used to assess the condition and simplifies the selection of proposed options for the reconstruction of dendrological collections of botanical gardens.
Создание высокодекоративных, устойчивых и долговечных зеленых насаждений дендропарков и ботанических садов напрямую зависит от соблюдения системы мероприятий и правил содержания насаждений с учетом специфики среды их произрастания (Распоряжение правительства Санкт-Петербурга от 22 июня 2010 г. №99-р «Об утверждении методики мониторинга состояния зеленых насаждений общего пользования на территории Санкт-Петербурга»; Постановление администрации городского округа г. Воронеж от 11 июня 2014 г. N 487 «Об утверждении порядка проведения работ по вырубке и посадке древесно-кустарниковых насаждений, устройству газонов и цветников, осуществления уходных работ за ними на территории городского округа город Воронеж» (с изменениями на 16 января 2018 года); Приказ Рослесхоза от 29.12.2007 N 523 "Об утверждении методических документов" (вместе с "Руководством по проектированию, организации и ведению лесопатологического мониторинга", "Руководством по проведению санитарно-оздоровительных мероприятий", "Руководством по планированию, организации и ведению лесопатологических обследований", "Руководством по локализации и ликвидации очагов вредных организмов"; Воронин, Царалунга, 2018а).The creation of highly decorative, sustainable and durable green spaces in arboretums and botanical gardens directly depends on compliance with the system of measures and rules for maintaining plantings, taking into account the specifics of their growing environment (Decree of the Government of St. Petersburg dated June 22, 2010 No. 99-r “On approval of the methodology for monitoring the condition of green spaces for public use on the territory of St. Petersburg"; Decree of the administration of the city district of Voronezh dated June 11, 2014 N 487 "On approval of the procedure for cutting down and planting trees and shrubs, arranging lawns and flower beds, and carrying out maintenance work them on the territory of the urban district of the city of Voronezh" (as amended on January 16, 2018); Order of Rosleskhoz dated December 29, 2007 N 523 "On approval of methodological documents" (together with the "Guide to the design, organization and maintenance of forest pathological monitoring", "Guide to carrying out sanitary and health measures”, “Guidelines for planning, organizing and conducting forest pathological surveys”, “Guidelines for the localization and elimination of outbreaks of pests”; Voronin, Tsaralunga, 2018a).
Наиболее распространена в научном исследовании комплексная оценка состояния древесных насаждений по внешним патологическим признакам, которую научное сообщество совершенствует приборными методами (Фурменкова, 2009; Карасев, Карасева, 2016). При оценке качества и эколого-санитарного состояния древесно-кустарниковых насаждений используются четыре шкалы (Воронцов и др., 1991; Санитарные правила в лесах Российской Федерации, 2005; Постановление Правительства Москвы от 10 сентября 2002 года №743-ПП «Об утверждении Правил создания, содержания и охраны зеленых насаждений и природных сообществ города Москвы (с изменениями на 4 октября 2017 года; Оценка жизнеспособности деревьев…, 2007). Используемые шкалы по методу определения оценки состояния растений можно разделить на морфологические, анатомические и физиологические (Опыт оценки здоровья…, 2001; Турмухаметова, Шивцова, 2007). Категории жизненного состояния деревьев определяются по интегральной шестибальной шкале, основанной на визуальных признаках (состоянию коры, кроны, наличию и доле усохших ветвей и пр.): 1 - признаки ослабления отсутствуют; 2 - деревья ослаблены; 3 - деревья имеют признаки сильно ослабленных; 4 - усыхающие деревья; 5 - сухостой текущего года; 6 - сухостой прошлых лет (Приказ Рослесхоза от 29.12.2007 N 523 "Об утверждении методических документов").The most common in scientific research is a comprehensive assessment of the condition of tree plantations based on external pathological signs, which the scientific community is improving with instrumental methods (Furmenkova, 2009; Karasev, Karaseva, 2016). When assessing the quality and ecological and sanitary condition of tree and shrub plantations, four scales are used (Vorontsov et al., 1991; Sanitary Rules in Forests of the Russian Federation, 2005; Decree of the Moscow Government of September 10, 2002 No. 743-PP “On approval of the Rules for the creation, maintenance and protection of green spaces and natural communities of the city of Moscow (as amended on October 4, 2017; Assessment of the viability of trees..., 2007).The scales used for the method of determining the assessment of the condition of plants can be divided into morphological, anatomical and physiological (Experience in assessing health..., 2001 ; Turmukhametova, Shivtsova, 2007). Categories of the life state of trees are determined on an integral six-point scale based on visual signs (condition of the bark, crown, presence and proportion of withered branches, etc.): 1 - no signs of weakening; 2 - trees are weakened; 3 - trees have signs of being severely weakened; 4 - drying trees; 5 - dead wood of the current year; 6 - dead wood of previous years (Order of Rosleskhoz dated December 29, 2007 N 523 “On approval of methodological documents”).
Также имеется опыт проведения в ботаническом саду лесопатологической таксации древостоя по шестибалльной шкале категорий состояния. При этом для более точного определения характеристик ослабления рекомендуется выполнять дополнительный инструментальный перечет деревьев при помощи полнотомера Биттерлиха. Количество деревьев заселенных и отработанных стволовыми вредителями определяется в процентном отношении от общего запаса древостоя (Воронин, Царалунга, 2018б). Учет численности основных вредителей и распространенности болезней реализуется согласно общепринятым методическим указаниям (Методические рекомендации по…, 2006) и разработанным рекомендациям для условий ботанического сада (Система эколого-санитарных…, 2016).There is also experience in carrying out forest pathological taxation of forest stands in the botanical garden on a six-point scale of condition categories. At the same time, to more accurately determine the attenuation characteristics, it is recommended to perform an additional instrumental count of trees using a Bitterlich full-meter. The number of trees infested and destroyed by stem pests is determined as a percentage of the total growing stock (Voronin, Tsaralunga, 2018b). The recording of the number of main pests and the prevalence of diseases is carried out in accordance with generally accepted methodological guidelines (Methodological recommendations for..., 2006) and developed recommendations for the conditions of a botanical garden (System of Ecological and Sanitary..., 2016).
Для комплексной оценки жизненности древостоев ботанического сада возможно использование методики В.А. Алексеева (1989). Согласно которой, расчеты проводятся по формулеFor a comprehensive assessment of the vitality of tree stands in a botanical garden, it is possible to use the methodology of V.A. Alekseeva (1989). According to which, calculations are carried out according to the formula
(1):(1):
где Ln - относительное значение жизненного состояния древостоя, рассчитанное по количеству деревьев; n1 - число здоровых деревьев; n2 - число ослабленных; n3 - сильно ослабленных; n4 - отмирающих; N - сводное число деревьев, в том числе сухие на учетной площади; 100, 70, 40, 5 - коэффициенты, жизненности погибающих, с признаками повреждения и здоровых деревьев.where L n is the relative value of the vital state of the forest stand, calculated by the number of trees; n 1 - number of healthy trees; n 2 - number of weakened ones; n 3 - very weakened; n 4 - dying; N is the total number of trees, including dry ones, in the reference area; 100, 70, 40, 5 - coefficients of vitality of dying trees, with signs of damage, and healthy trees.
Как правило, подбор растений для создания новых или реконструкции старых коллекций можно осуществлять на основе соответствия экологических параметров экотопов и экологических требований растений к условиям среды. При этом проводится исследование экологических параметров естественных и естественно-антропогенных коллекций ботанического сада на уровне экотопов (Миркин и др., 2002). Их оценка выполняется на основе геоботанических описаний по экологическим шкалам Д.Н. Цыганова в автоматической программе Cyganov_scale_new alg (Бузук, Созинов, 2009). Балловую экологическую оценку местообитаний рассчитывают по средним арифметическим значениям зональных типов растительности (Зубкова, 2011), учитывающих: ТМ - термический режим климата, KN - континентальность климата, ОМ аридность/гумидность климата, CR - криоклиматический, HD - влажность почв, TR - трофность почв, NT - богатство почв азотом, RC кислотность почв, LC - освещенность/затенение, FH - переменность увлажнения. Изменение этих величин определяет сукцессионные процессы и генезис биоценозов (Лепешкина, Прохорова, Воронин, 2014). Полученные результаты дают характеристику экотопов ботанического сада на основе доминирующих растительных формаций.As a rule, the selection of plants for creating new or reconstructing old collections can be carried out on the basis of the correspondence of the ecological parameters of ecotopes and the ecological requirements of plants to environmental conditions. At the same time, a study of the environmental parameters of natural and natural-anthropogenic collections of the botanical garden is carried out at the ecotope level (Mirkin et al., 2002). Their assessment is carried out on the basis of geobotanical descriptions according to the environmental scales of D.N. Tsyganov in the automatic program Cyganov_scale_new alg (Buzuk, Sozinov, 2009). The scoring ecological assessment of habitats is calculated based on the arithmetic average values of zonal vegetation types (Zubkova, 2011), taking into account: TM - thermal climate regime, KN - climate continentality, OM climate aridity/humidity, CR - cryoclimatic, HD - soil moisture, TR - soil trophicity , NT - soil nitrogen richness, RC soil acidity, LC - light/shading, FH - moisture variability. Changes in these values determine succession processes and the genesis of biocenoses (Lepeshkina, Prokhorova, Voronin, 2014). The results obtained characterize the ecotopes of the botanical garden based on the dominant plant formations.
Заявляемый способ оценки состояния коллекционного фонда ботанического сада с использованием интегрального показателя экологической устойчивости дендроколлекций основан на учете доли видов растений из других регионов, среднего возраста насаждений в составе коллекции, доли единичных таксонов, а также доли засухоустойчивых и зимостойких растений с последующим расчетом оценочных баллов, характеризующих дендрологическую коллекцию растений ботанического сада.The inventive method for assessing the state of the collection fund of a botanical garden using an integral indicator of the environmental sustainability of arboretum collections is based on taking into account the proportion of plant species from other regions, the average age of plantings in the collection, the proportion of individual taxa, as well as the proportion of drought-resistant and winter-hardy plants with the subsequent calculation of evaluation points characterizing dendrological collection of plants of the botanical garden.
Действующие нормативы, законы и подзаконные акты разработаны, главным, образом для насаждений общего пользования и лесных массивов различного назначения и не учитывают структуру и динамику состава дендроколлекций, а также их экземплярную насыщенность древесными интродуцентами. Оценка древесных коллекций растений на основе категорий жизненности и лесопатологического обследования (Алексеев, 1989; Воронин, Царалунга, 2018б) показывают текущее состояние насаждений. Характеристика дендроколлекций по экологическим шкалам Д.Н. Цыганова основана на учете наиболее распространенных зональных типов растительности, а параметров для учета интродуцентов в своем составе не имеет. Таким образом, для ботанических садов остро стоит вопрос о формировании и утверждении методического обеспечения мониторинга состояния древесно-кустарниковых насаждений, которое должно учитывать зонально-региональные и индивидуальные особенности центров интродукции растений (Воронин, Царалунга, 2018б).Current standards, laws and regulations are developed mainly for public plantings and forests for various purposes and do not take into account the structure and dynamics of the composition of dendro collections, as well as their individual saturation with introduced woody species. An assessment of woody plant collections based on categories of vitality and forest pathological examination (Alekseev, 1989; Voronin, Tsaralunga, 2018b) shows the current state of the plantings. Characteristics of dendrocollections according to environmental scales D.N. Tsyganova is based on taking into account the most common zonal types of vegetation, and does not include parameters for taking into account introduced species. Thus, for botanical gardens, the urgent issue is the formation and approval of methodological support for monitoring the condition of tree and shrub plantations, which should take into account the zonal-regional and individual characteristics of the centers of plant introduction (Voronin, Tsaralunga, 2018b).
Предлагаемое изобретение позволит осуществлять характеристику состояния дендрологической коллекции ботанического сада на основе интегрального показателя по шкале экологической устойчивости древостоев, а также упростить выбор модели возможной реконструкции дендрологических коллекций ботанических садов.The proposed invention will make it possible to characterize the state of the dendrological collection of a botanical garden based on an integral indicator on the scale of environmental sustainability of tree stands, as well as to simplify the choice of a model for the possible reconstruction of dendrological collections of botanical gardens.
Патентуемый способ заключается в использовании интегрального показателя комплексной оценки, учитывающего долю видов растений из других регионов, средний возраст насаждений в составе дендроколлекций, долю единичных таксонов, а также долю засухоустойчивых и зимостойких растений в составе коллекций растений ботанического сада. Далее по шкале экологической устойчивости дендроколлекций проводят расчет соответствующих баллов по каждому биоэкологическому показателю, при этом каждой им присваивается значение баллов в интервале от 1 до 5 (Таблица 1).The patented method consists of using an integral indicator of a comprehensive assessment that takes into account the proportion of plant species from other regions, the average age of plantings in dendro collections, the proportion of individual taxa, as well as the proportion of drought-resistant and winter-hardy plants in plant collections of a botanical garden. Next, on the scale of environmental sustainability of arboretum collections, the corresponding points are calculated for each bioecological indicator, with each of them assigned a point value in the range from 1 to 5 (Table 1).
На фиг. 1 представлена Таблица 1 с оценочной шкалой экологической устойчивости дендрологических коллекций центров интродукции растений.In fig. 1 presents Table 1 with an assessment scale for the environmental sustainability of dendrological collections of plant introduction centers.
На фиг. 2 показана Таблица 2 со шкалой экологической устойчивости дендроколлекций центров интродукции.In fig. 2 shows Table 2 with a scale of environmental sustainability of arboretum collections of introduction centers.
На фиг. 3 представлена Таблица 3 со шкалой для оценки зимостойкости растений.In fig. 3 shows Table 3 with a scale for assessing the winter hardiness of plants.
На фиг. 4 приведена Таблица 4 со шкалой для оценки засухоустойчивости растений.In fig. Table 4 shows a scale for assessing drought resistance of plants.
На фиг. 5 показана Таблица 5 со шкалой для оценки степени одревеснения однолетних побегов.In fig. Figure 5 shows Table 5 with a scale for assessing the degree of lignification of annual shoots.
На фиг. 6 представлена Таблица 6 со шкалой для оценки степени сохранения жизненной формы растений.In fig. 6 shows Table 6 with a scale for assessing the degree of preservation of the life form of plants.
На фиг. 7 показана Таблица 7 со шкалой для оценки степени побегообразовательной способности растений.In fig. 7 shows Table 7 with a scale for assessing the degree of shoot-forming ability of plants.
На фиг. 8 приведена Таблица 8 со шкалой для оценки степени генеративного развития растений.In fig. 8 shows Table 8 with a scale for assessing the degree of generative development of plants.
На фиг. 9 представлена Таблица 9 со шкалой для оценки способности интродуцентов к воспроизводству в культуре.In fig. 9 presents Table 9 with a scale for assessing the ability of introduced species to reproduce in culture.
На фиг. 10 показана Таблица 10 с бальной оценкой жизнеспособности и перспективности взрослых растений.In fig. Table 10 shows Table 10 with a score for the viability and prospects of adult plants.
На фиг. 11 дана Таблица 11 с бальной оценкой жизнеспособности и перспективности молодых растений.In fig. 11 shows Table 11 with a score for the viability and prospects of young plants.
На фиг. 12 представлена Таблица 12 с устойчивостью дендроколлекций «Северная дубрава» по показателям средневзвешенной категории (КС) и жизненности насаждений (Ln, %).In fig. Table 12 presents Table 12 with the sustainability of the “Northern oak grove” dendro collections in terms of the weighted average category (CA) and the vitality of plantings ( Ln , %).
На фиг. 13 приведена Таблица 13 с экологической устойчивостью дендрологической коллекции ботанического сада ВГУ «Северная дубрава», баллы.In fig. Table 13 shows the environmental sustainability of the dendrological collection of the botanical garden of Voronezh State University “Northern Dubrava”, points.
На фиг. 14 показан Таблица 14 с ассортиментом растений для реконструкции коллекции «Северная дубрава».In fig. 14 shows Table 14 with an assortment of plants for the reconstruction of the “Northern Oak Forest” collection.
На фиг. 15 дана Таблица 15 с прогнозной экологической устойчивостью дендрологической коллекции ботанического сада ВГУ «Северная дубрава», баллы.In fig. 15 is given Table 15 with the predicted environmental sustainability of the dendrological collection of the botanical garden of VSU "Northern Oak", points.
После этого суммируются баллы, полученные из 5 биоэкологических показателей, в результате получится интегральный показатель дендроколлекций (ЭУД), который будет отражать результат комплексной оценки устойчивости дендроколлекций ботанического сада (формула 2).After this, the points obtained from 5 bioecological indicators are summed up, resulting in an integral indicator of dendrological collections (EDI), which will reflect the result of a comprehensive assessment of the sustainability of the dendrological collections of the botanical garden (formula 2).
где ЭУД - интегральный показатель устойчивости дендроколлекций; Ixi - баллы по биоэкологическим показателям (Ix1 - доля видов растений из других регионов; Ix2 - средний возраст насаждений в составе дендроколлекций; Ix3 - доля единичных таксонов; Ix4 - доля засухоустойчивых растений в составе коллекции; Ix5 - доля зимостойких растений в составе коллекции).where EUD is an integral indicator of the sustainability of arboretum collections; I xi - scores for bioecological indicators (I x1 - the proportion of plant species from other regions; I x2 - the average age of plantings in dendro collections; I x3 - the proportion of individual taxa; I x4 - the proportion of drought-resistant plants in the collection; I x5 - the proportion of winter-hardy plants in the collection).
Экологическая устойчивость дендроколлекций (ЭУД) определяется нами как способность коллекции сохранять свое разнообразие таксонов и слагающих их особей растений при внешних воздействиях экологических факторов. Интегральная шкала учитывает базовые биоэкологические показатели: долю видов растений из других регионов, средний возраст насаждений в составе дендроколлекций, долю единичных таксонов, а также долю засухоустойчивых и зимостойких растений в составе коллекций растений ботанического сада (Таблица 2).We define the ecological sustainability of arboretum collections (ESD) as the ability of a collection to maintain its diversity of taxa and the plant individuals composing them under external influences of environmental factors. The integral scale takes into account basic bioecological indicators: the proportion of plant species from other regions, the average age of plantings in dendro collections, the proportion of individual taxa, as well as the proportion of drought-resistant and winter-hardy plants in botanical garden plant collections (Table 2).
Значение интегрального показателя ЭУД позволяет идентифицировать состояние как одной коллекции, так и в целом коллекционного фонда древесных таксонов открытого грунта. Величина интегрального показателя ЭУД может варьировать в диапазоне от 0 до 25 баллов: до 10 баллов - экологически уязвимая коллекция древесных растений; 11-15 баллов - низкая экологическая устойчивость; 16-20 баллов - средние значения экологической устойчивости; 21-25 баллов - высокая экологическая устойчивость дендрологической коллекции.The value of the integral indicator EUD allows us to identify the state of both one collection and the entire collection fund of woody taxa in the open ground. The value of the integral indicator of EUD can vary in the range from 0 to 25 points: up to 10 points - an environmentally vulnerable collection of woody plants; 11-15 points - low environmental sustainability; 16-20 points - average values of environmental sustainability; 21-25 points - high environmental sustainability of the dendrological collection.
На следующем этапе проводят сравнение интегрального показателя экологической устойчивости дендроколлекций в текущем состоянии и после реализации мероприятий по ее изменению. Увеличение значения интегрального показателя экологической устойчивости дендроколлекций после мероприятий по ее изменению является признаком повышения устойчивости дендроколлекций при развитии ботанического сада, в противном случае - снижение устойчивости дендроколлекций, а предложенный комплекс мер по преобразованию дендроколлекций не признается возможным. На основе данных по динамике интегрального показателя ЭУД прогнозируют направление изменения устойчивости дендроколлекций в случае выполнения преобразований в ней.At the next stage, a comparison is made of the integral indicator of the environmental sustainability of dendro collections in the current state and after the implementation of measures to change it. An increase in the value of the integral indicator of the environmental sustainability of dendrological collections after measures to change it is a sign of an increase in the sustainability of dendrological collections during the development of a botanical garden, otherwise - a decrease in the sustainability of dendrological collections, and the proposed set of measures to transform dendrological collections is not considered possible. Based on data on the dynamics of the integral indicator of EUD, the direction of change in the stability of dendro collections is predicted in the event of transformations being carried out in it.
Традиционные способы оценки дендроколлекций по показателю средневзвешенной категории состояния и на основе показателя категорий жизненности древостоев (Алексеев, 1989; Воронин, Царалунга, 2018б) показывают текущее состояние насаждений.Traditional methods of assessing dendro collections based on the indicator of the weighted average category of condition and based on the indicator of categories of vitality of tree stands (Alekseev, 1989; Voronin, Tsaralunga, 2018b) show the current state of the plantings.
Наиболее близким аналогом является способ интегральной оценки жизнеспособности и перспективности интродуцентов на основе обобщенного показателя, который был ранее предложен в научных исследованиях С.В. Арестовой и Е.А. Арестовой (2017). В его основе для комплексной характеристики интродуцентов используется метод интегральной оценки, учитывающий семь биоэкологических показателей (зимостойкость, засухоустойчивость, одревеснение побегов, сохранение жизненной формы, побегообразовательная способность, генеративное развитие, способы размножения в культуре). По каждому показателю, на основании визуальных наблюдений, определяется качественное состояние каждого признака, впоследствии оцениваемое в баллах. Сумма средних баллов является интегральным числовым выражением жизнеспособности интродуцированных растений. Предложенная методика позволяет характеризовать величину их биологического потенциала и степень адаптации в новых условиях существования с учетом следующих параметров:The closest analogue is the method of integral assessment of the viability and prospects of introduced species based on a generalized indicator, which was previously proposed in scientific research by S.V. Arestova and E.A. Arestova (2017). It is based on the integrated assessment method, which takes into account seven bioecological indicators (winter hardiness, drought resistance, lignification of shoots, preservation of life form, shoot-forming ability, generative development, methods of reproduction in culture). For each indicator, based on visual observations, the qualitative state of each feature is determined, which is subsequently assessed in points. The sum of average scores is an integral numerical expression of the viability of introduced plants. The proposed methodology allows us to characterize the magnitude of their biological potential and the degree of adaptation in new conditions of existence, taking into account the following parameters:
1. Оценку зимостойкости растений проводят по семибалльной шкале, которую Совет ботанических садов рекомендовал для всех научных учреждений, занимающихся интродукцией древесных растений (Таблица 3).1. The winter hardiness of plants is assessed on a seven-point scale, which the Council of Botanical Gardens recommended for all scientific institutions involved in the introduction of woody plants (Table 3).
2. Засухоустойчивость - это способность растений переносить действие высоких температур воздуха и отсутствие осадков. Засухоустойчивые растения способны в процессе онтогенеза приспосабливаться к действию засухи и осуществлять в этих условиях рост, развитие и воспроизводство.2. Drought resistance is the ability of plants to tolerate high air temperatures and lack of precipitation. Drought-resistant plants are capable of adapting to the effects of drought during ontogenesis and carrying out growth, development and reproduction under these conditions.
При длительном засушливом периоде оценка состояния растений производится несколько раз и сопровождается наблюдениями за метеорологическими факторами (температура воздуха, абсолютная и относительная влажность воздуха, влажность почвы).During a long dry period, the condition of plants is assessed several times and is accompanied by observations of meteorological factors (air temperature, absolute and relative air humidity, soil moisture).
Сущность метода заключается в том, что при наступлении засушливого периода проводятся наблюдения за состоянием растений и их приростом. Стойкость растений к засушливым условиям определяется непосредственно на деревьях. Выбирают по 3-4 экземпляра, типичных для каждого вида, в средней части кроны, равномерно со всех сторон, выбирают 8-10 ветвей, на которых определяют состояние листьев и побегов (Таблица 4).The essence of the method is that upon the onset of a dry period, observations are made of the condition of the plants and their growth. The resistance of plants to drought conditions is determined directly on the trees. Select 3-4 specimens, typical for each species, in the middle part of the crown, evenly on all sides, select 8-10 branches, on which the condition of the leaves and shoots is determined (Table 4).
3. Одревеснение побегов отражает состояние растений в конце вегетации, после окончания всего цикла летнего развития и характеризует состояние растений перед наступлением зимы.3. Lignification of shoots reflects the state of plants at the end of the growing season, after the end of the entire summer development cycle, and characterizes the state of plants before the onset of winter.
Степень вызревания определяется по степени одревеснения однолетних побегов, заложению верхушечных почек и ряду морфологических признаков, характерных для изучаемой древесной породы (окраска, наличие или отсутствие воскового налета, опушения). Если во время вегетации складывались такие условия, при которых задерживаются процессы роста и развития растений, то растения будут плохо подготовлены к перенесению зимних условий и могут вымерзнуть при сравнительно небольших морозах. Очень часто это наблюдается после летней засухи, которая ослабляет растения, и они не успевают подготовиться к перезимовке. Степень ежегодного вызревания побегов определяет успешную перезимовку интродуцента.The degree of ripening is determined by the degree of lignification of annual shoots, the formation of apical buds and a number of morphological characteristics characteristic of the tree species under study (color, presence or absence of a waxy coating, pubescence). If during the growing season such conditions arise under which the processes of plant growth and development are delayed, then the plants will be poorly prepared to endure winter conditions and may freeze out in relatively light frosts. Very often this is observed after a summer drought, which weakens the plants and they do not have time to prepare for overwintering. The degree of annual ripening of shoots determines the successful overwintering of the introduced species.
Степень вызревания побегов определяется ежегодного в конце вегетации. Выбирают по 3-4 экземпляра, типичных для каждого вида, в средней части кроны, равномерно со всех сторон, выбирают 8-10 ветвей. На каждой ветви у 10 побегов определяют и измеряют длину вызревших однолетних побегов (Таблица 5).The degree of shoot ripening is determined annually at the end of the growing season. Select 3-4 specimens, typical for each species, in the middle part of the crown, evenly on all sides, select 8-10 branches. On each branch of 10 shoots, the length of mature annual shoots is determined and measured (Table 5).
4. Сохранение жизненной формы, габитуса, в значительной степени зависит от зимостойкости растений. В своем естественном развитии каждый вид имеет определенную жизненную форму, которая может изменяться на протяжении онтогенеза, зависит от возраста и условий существования.4. The preservation of life form, habitus, largely depends on the winter hardiness of plants. In its natural development, each species has a certain life form, which can change throughout ontogenesis and depends on age and living conditions.
При интродукции за пределы естественного ареала растения могут изменять жизненные формы, присущие виду на родине. При благоприятных условиях растения сохраняют присущую им в природе форму роста. Растения могут обмерзать, но, вследствие быстрого роста и высокой побегообразовательной способности, восстанавливают надземную часть в следующий вегетативный сезон. После сильного обмерзания деревья могут приобретать форму куста (Таблица 6).When introduced outside their natural range, plants can change the life forms characteristic of the species in its homeland. Under favorable conditions, plants retain their natural growth form. Plants may freeze, but due to rapid growth and high shoot-forming ability, they restore the above-ground part in the next growing season. After severe frosting, trees can take on the shape of a bush (Table 6).
5. Побегообразовательная способность является биологической особенностью растений. Растения могут образовывать побеги из спящих почек на стволах, корнях, обильную поросль после обмерзания. Поврежденные морозом или обрезанные кроны обрастают хуже, но сохраняется типичная для вида жизненная форма. В природных условиях может варьировать в зависимости от условий освещения, водного режима, плодородия.5. Shoot-forming ability is a biological feature of plants. Plants can form shoots from dormant buds on trunks, roots, and abundant growth after freezing. Crowns damaged by frost or cut off grow worse, but the life form typical for the species is preserved. Under natural conditions, it can vary depending on lighting conditions, water regime, and fertility.
Побегообразовательная способность определяется после распускания листьев и образования побегов текущего года. Выбирают по 3-4 экземпляра, типичных для каждого вида, в средней части кроны, равномерно со всех сторон, выбирают 8-10 ветвей. На каждой ветви у 10 двухлетних побегов подсчитывают количество однолетних побегов (Таблица 7).Shoot-forming ability is determined after the leaves bloom and the shoots of the current year form. Select 3-4 specimens, typical for each species, in the middle part of the crown, evenly on all sides, select 8-10 branches. On each branch of 10 two-year-old shoots, the number of one-year-old shoots is counted (Table 7).
6. Оценка степени генеративного развития дается на основе визуального осмотра с целью установления признаков цветения и образования плодов. Успешно адаптированные виды образуют вызревшие плоды и всхожие семена. Семенное размножение интродуцентов обеспечивает смену поколений и закрепления приспособительных свойств, приобретенных в процессе адаптации.6. An assessment of the degree of generative development is given on the basis of a visual inspection in order to establish signs of flowering and fruit formation. Successfully adapted species produce ripened fruits and viable seeds. Seed propagation of introduced species ensures a change of generations and consolidation of adaptive properties acquired during the adaptation process.
При обследовании отсутствие цветения указывается только у взрослых растений, уже вступивших в репродуктивный период (Таблица 8).During the examination, the absence of flowering is indicated only in adult plants that have already entered the reproductive period (Table 8).
7. Способность интродуцентов к воспроизводству в культуре и новых условиях свидетельствует о полном соответствии биологии растений природным условиям нового района произрастания. Появление самосева свидетельствует об успехе интродукции и отражает наиболее полное соответствие таких растений природным условиям нового района.7. The ability of introduced species to reproduce in culture and new conditions indicates full compliance of plant biology with the natural conditions of the new growing area. The appearance of self-seeding indicates the success of introduction and reflects the most complete compliance of such plants with the natural conditions of the new area.
Репродуктивная способность и получение нормально развитых семян в новых условиях является показателем того, что эти условия жизни отвечают природным требованиям биологии растений или, что сами растения изменились под воздействием новых условий и приспособились к ним.Reproductive ability and the production of normally developed seeds in new conditions is an indicator that these living conditions meet the natural requirements of plant biology or that the plants themselves have changed under the influence of new conditions and adapted to them.
При отсутствии плодоношения размножение возможно только вегетативным путем: естественным (корневые отпрыски, отводки) или искусственным (прививки, черенки) (Таблица 9).In the absence of fruiting, reproduction is possible only by vegetative means: natural (root suckers, layering) or artificial (grafting, cuttings) (Table 9).
Конечным показателем является оценка жизнеспособности и перспективности.The final indicator is an assessment of viability and prospects.
По всем биоэкологическим показателям каждый признак оценивается в баллах. Суммарная бальная оценка по всем показателям является интегральным числовым выражением жизнеспособности растений в данных условиях. По величине суммарного балла устанавливается интегральный числовой показатель жизнеспособности и определяется группа перспективности. Жизнеспособность и перспективность определяется отдельно для взрослых растений (Таблица 10) и молодых растений, не вступивших в фазу генеративного развития (Таблица 11).For all bioecological indicators, each trait is scored. The total score for all indicators is an integral numerical expression of plant viability under given conditions. Based on the total score, an integral numerical indicator of viability is established and the group of prospects is determined. Viability and prospects are determined separately for adult plants (Table 10) and young plants that have not entered the generative development phase (Table 11).
В нашей методике для расчета экологической устойчивости дендроколлекций используется метод интегральной оценки, учитывающий пять биоэкологических показателей (долю видов растений из других регионов, средний возраст насаждений в составе дендроколлекций, долю единичных таксонов, а также долю засухоустойчивых и зимостойких растений в составе коллекций растений ботанического сада). По каждому показателю, на основании исследований, определяется качественное состояние каждого признака, впоследствии оцениваемое в баллах. Сумма баллов по каждому биоэкологическому показателю является интегральным числовым выражением экологической устойчивости дендроколлекций ботанического сада. Предложенная методика позволяет характеризовать не только текущую величину экологической устойчивости дендроколлекций, но и моделировать ее прогнозное состояние, оценить перспективы развития насаждений и возможные риски.Our methodology for calculating the environmental sustainability of dendro collections uses an integral assessment method that takes into account five bioecological indicators (the proportion of plant species from other regions, the average age of plantings in dendro collections, the proportion of single taxa, as well as the proportion of drought-resistant and winter-hardy plants in the plant collections of the botanical garden) . For each indicator, based on research, the qualitative state of each characteristic is determined, subsequently assessed in points. The sum of points for each bioecological indicator is an integral numerical expression of the environmental sustainability of the arboretum collections of the botanical garden. The proposed methodology allows us to characterize not only the current level of environmental sustainability of dendro collections, but also to model its forecast state, assess the prospects for the development of plantings and possible risks.
Технический результат заключается в разработке способа оценки состояния коллекционного фонда ботанического сада с использованием интегрального показателя экологической устойчивости дендроколлекций с возможностью моделирования ее прогнозного состояния, с высокой точностью; обеспечивающего упрощение выбора моделей развития дендрологических коллекций по интегральному бальному показателю экологической устойчивости дендроколлекций, учитывающему долю видов растений из других регионов, средний возраст насаждений в составе дендроколлекций, долю единичных таксонов, а также долю засухоустойчивых и зимостойких растений в составе коллекций растений ботанического сада.The technical result consists in developing a method for assessing the state of the collection fund of a botanical garden using an integral indicator of the environmental sustainability of dendro collections with the ability to model its predictive state with high accuracy; providing simplification of the choice of models for the development of dendrological collections according to the integral score indicator of the environmental sustainability of dendrological collections, taking into account the proportion of plant species from other regions, the average age of plantings in the dendrological collections, the proportion of single taxa, as well as the proportion of drought-resistant and winter-hardy plants in the plant collections of the botanical garden.
Технический результат достигается тем, что в способе оценки состояния коллекционного фонда ботанического сада с использованием интегрального показателя экологической устойчивости дендроколлекций, включающемThe technical result is achieved by the fact that in the method for assessing the state of the collection fund of a botanical garden using an integral indicator of the environmental sustainability of dendro collections, including
комплексную оценку устойчивости дендрологической коллекции ботанического сада путем расчета биоэкологических показателей в баллах, при этом суммарная бальная оценка по всем показателям является интегральным числовым выражением,a comprehensive assessment of the sustainability of the dendrological collection of the botanical garden by calculating bioecological indicators in points, while the total score for all indicators is an integral numerical expression,
согласно изобретению, рассчитывают биоэкологические показатели: долю видов растений из других регионов, средний возраст насаждений в составе дендроколлекций, долю единичных таксонов, а также долю засухоустойчивых и зимостойких растений в составе коллекций растений ботанического сада; причем каждый биоэкологический показатель оценивается в баллах, где один балл соответствует следующим значениям биоэкологических показателей: более 40% по показателю - доля видов из других регионов; более 100 лет по показателю - средний возраст насаждений в дендроколлекций; более 40% по показателю - доля единичных таксонов; менее 50% по показателю - доля зимостойких видов в составе коллекции; менее 50% по показателю - доля засухоустойчивых видов в составе коллекции; два балла соответствуют следующим значениям биоэкологических показателей: 31-40% по показателю - доля видов из других регионов; 81-100 лет по показателю - средний возраст насаждений в дендроколлекций; 31-40% по показателю - доля единичных таксонов; 50-60% по показателю - доля зимостойких видов в составе коллекции; 50-60% по показателю - доля засухоустойчивых видов в составе коллекции; три балла соответствуют следующим значениям биоэкологических показателей: 21-30% по показателю - доля видов из других регионов; 61-80 лет по показателю - средний возраст насаждений в дендроколлекций; 21-30% по показателю - доля единичных таксонов; 61-70% по показателю - доля зимостойких видов в составе коллекции; 61-70% по показателю - доля засухоустойчивых видов в составе коллекции; четыре балла соответствуют следующим значениям биоэкологических показателей: 11-20% по показателю - доля видов из других регионов; 31-60 лет по показателю - средний возраст насаждений в дендроколлекций; 11-20% по показателю - доля единичных таксонов; 71-80% по показателю - доля зимостойких видов в составе коллекции; 71-80% по показателю - доля засухоустойчивых видов в составе коллекции; пять баллов соответствуют следующим значениям биоэкологических показателей: 5-10% по показателю - доля видов из других регионов; 10-30 лет по показателю - средний возраст насаждений в дендроколлекций; 0-10% по показателю - доля единичных таксонов; более 80% по показателю - доля зимостойких видов в составе коллекции; более 80% по показателю - доля засухоустойчивых видов в составе коллекции; после чего рассчитывают интегральный показатель экологической устойчивости дендроколлекций в текущем состоянии и после реализации мероприятий по ее изменению путем суммирования баллов по всем биоэкологическим показателям: доля видов растений из других регионов, средний возраст насаждений в составе дендроколлекций, доля единичных таксонов, а также доля засухоустойчивых и зимостойких растений в составе коллекций растений ботанического сада;according to the invention, bioecological indicators are calculated: the proportion of plant species from other regions, the average age of plantings in dendro collections, the proportion of individual taxa, as well as the proportion of drought-resistant and winter-hardy plants in botanical garden plant collections; Moreover, each bioecological indicator is assessed in points, where one point corresponds to the following values of bioecological indicators: more than 40% of the indicator - the proportion of species from other regions; more than 100 years according to the indicator - the average age of plantings in arboretum collections; more than 40% of the indicator is the share of single taxa; less than 50% in terms of the percentage of winter-hardy species in the collection; less than 50% of the indicator - the proportion of drought-resistant species in the collection; two points correspond to the following values of bioecological indicators: 31-40% by indicator - the proportion of species from other regions; 81-100 years according to the indicator - the average age of plantings in arboretum collections; 31-40% by indicator - the share of single taxa; 50-60% in terms of indicator - the proportion of winter-hardy species in the collection; 50-60% by indicator - the proportion of drought-resistant species in the collection; three points correspond to the following values of bioecological indicators: 21-30% by indicator - the proportion of species from other regions; 61-80 years according to the indicator - the average age of plantings in arboretum collections; 21-30% by indicator - the share of single taxa; 61-70% by indicator - the proportion of winter-hardy species in the collection; 61-70% by indicator - the proportion of drought-resistant species in the collection; four points correspond to the following values of bioecological indicators: 11-20% by indicator - the proportion of species from other regions; 31-60 years according to the indicator - the average age of plantings in arboretum collections; 11-20% by indicator - the share of single taxa; 71-80% by indicator - the proportion of winter-hardy species in the collection; 71-80% by indicator - the proportion of drought-resistant species in the collection; five points correspond to the following values of bioecological indicators: 5-10% by indicator - the proportion of species from other regions; 10-30 years according to the indicator - the average age of plantings in arboretum collections; 0-10% by indicator - the proportion of single taxa; more than 80% of the indicator is the proportion of winter-hardy species in the collection; more than 80% of the indicator - the proportion of drought-resistant species in the collection; after which the integral indicator of the environmental sustainability of dendro collections in the current state and after the implementation of measures to change it is calculated by summing up the scores for all bioecological indicators: the proportion of plant species from other regions, the average age of plantings in the dendro collections, the proportion of single taxa, as well as the proportion of drought-resistant and winter-hardy plants as part of the plant collections of the botanical garden;
проводят оценку уровня устойчивости дендроколлекций ботанического сада, при этом уровень устойчивости дендроколлекций считают уязвимым при значении интегрального показателя экологической устойчивости дендроколлекций - менее 10 баллов; низким - при значении интегрального показателя экологической устойчивости дендроколлекций, составляющим от 11 до 15 баллов; средним - при значении интегрального показателя экологической устойчивости дендроколлекций, составляющим от 16 до 20 баллов; высоким - при значении интегрального показателя экологической устойчивости дендроколлекций, составляющим от 20 до 25 баллов,carry out an assessment of the level of sustainability of the dendrological collections of the botanical garden, while the level of sustainability of the dendrological collections is considered vulnerable when the value of the integral indicator of the environmental sustainability of the dendrological collections is less than 10 points; low - with the value of the integral indicator of environmental sustainability of dendro collections ranging from 11 to 15 points; average - with the value of the integral indicator of environmental sustainability of arboretum collections ranging from 16 to 20 points; high - with the value of the integral indicator of environmental sustainability of arboretum collections ranging from 20 to 25 points,
затем проводят сравнение интегрального показателя экологической устойчивости дендроколлекций в текущем состоянии и после реализации мероприятий по ее изменению, где увеличение значения интегрального показателя экологической устойчивости дендроколлекций после мероприятий по ее изменению является признаком повышения устойчивости дендроколлекций при развитии ботанического сада, в противном случае - снижение устойчивости дендроколлекций, а предложенный комплекс мер по преобразованию дендроколлекций не признается возможным.then a comparison is made of the integral indicator of the environmental sustainability of dendrocollections in the current state and after the implementation of measures to change it, where an increase in the value of the integral indicator of the environmental sustainability of dendrocollections after measures to change it is a sign of an increase in the sustainability of dendrocollections during the development of the botanical garden, otherwise - a decrease in the sustainability of dendrocollections, and the proposed set of measures to transform arboretum collections is not considered possible.
Пример 1.Example 1.
В ботаническом саду ВГУ имеется дендроколлекция «Северная дубрава», которая имеет площадь 3,5 га. Она размещается в северной части ботанического сада на склонах естественной балки. В центральной ее части находится водоем с площадью зеркала 0, 15 га.In the Botanical Garden of VSU there is an arboretum collection “Northern Oak Forest”, which has an area of 3.5 hectares. It is located in the northern part of the botanical garden on the slopes of a natural ravine. In its central part there is a reservoir with a surface area of 0.15 hectares.
По результатам фитопатологического обследования проведена оценка состояния древостоев «Северной дубравы». На этой территории были промаркированы и подробно описаны 486 деревьев (Царалунга, Воронин, 2016). Для обследованной дендроколлекции была составлена формула насаждений - 209Ac125Q50U122B21F17Pic15Pyr5M8Aes3Pin3Pop.t3Pad3Th2Sal. Установлено, что в I ярусе насаждений преобладает Quercus robur. Основной возраст его древостоев составляет 180 и 90 лет. Во II ярусе находится Acer platanoides. Насаждения Quercus robur имеют средневзвешенную категорию 2,86. Сопутствующими породами, имеющими сильно ослабленное состояние, являются Betulapendula (КС 3,03) и Pyrus communis (КС 3,27). В ослабленном состоянии находятся древостой Acer platanoides (КС 2,20) и Fraxinus excelsior (КС 2,18). Анализ древостоев видов рода Acer platanoides показал, что деревьев Acer spp. (209 шт) в дубраве больше, чем Quercus robur (125 шт.). В дубраве присутствуют единично другие виды древесных растений: Pinus sylvestris, Populus tremula, Padus avium, Malus sylvestris, Salix caprea, Aesculus hippocastanum, Thuja occidentalis. Общая средневзвешенная категория состояния деревьев на участке коллекции составила 2,69 балла. Это характеризует древостой как ослабленные, в первую очередь за счет сниженной жизненности основного ценозообразователя - Quercus robur. Для повышения устойчивости насаждений северной байрачной дубравы рекомендовано проведение выборочных санитарных рубок среднего уровня интенсивности - удаление сухостойных и усыхающих деревьев (Таблица 12).Based on the results of a phytopathological examination, the condition of the Northern Oak Forest stands was assessed. In this territory, 486 trees were marked and described in detail (Tsaralunga, Voronin, 2016). For the examined arboretum collection, a planting formula was compiled - 209Ac125Q50U122B21F17Pic15Pyr5M8Aes3Pin3Pop.t3Pad3Th2Sal. It was established that Quercus robur predominates in the first tier of plantings. The main age of its forest stands is 180 and 90 years. Acer platanoides is located in the second tier. Quercus robur stands have a weighted average category of 2.86. Associated rocks that are highly weakened are Betulapendula (KS 3.03) and Pyrus communis (KS 3.27). The stands of Acer platanoides (KS 2.20) and Fraxinus excelsior (KS 2.18) are in a weakened state. Analysis of tree stands of species of the genus Acer platanoides showed that trees of Acer spp. (209 pieces) in the oak forest is larger than Quercus robur (125 pieces). There are only a few other species of woody plants present in the oak grove: Pinus sylvestris, Populus tremula, Padus avium, Malus sylvestris, Salix caprea, Aesculus hippocastanum, Thuja occidentalis. The overall weighted average category of tree condition in the collection site was 2.69 points. This characterizes the forest stand as weakened, primarily due to the reduced vitality of the main cenosis-former - Quercus robur. To increase the sustainability of the northern ravine oak grove, it is recommended to carry out selective sanitary cuttings of medium intensity - the removal of dead and dying trees (Table 12).
Дополнительно проведена оценка устойчивости дендроколлекций другим способом, по методу оценки жизненного состояния древесных насаждений (Алексеев, 1989). В результате установлено, что средний показатель жизненности древесных насаждений северной дубравы (Ln) равен 56,3% (Таблица 12). Результаты оценки позволили отнести насаждения к категории поврежденные.Additionally, the stability of dendro collections was assessed in another way, using the method of assessing the vital state of tree plantations (Alekseev, 1989). As a result, it was established that the average vitality indicator of tree plantations in the northern oak forest ( Ln ) is equal to 56.3% (Table 12). The assessment results allowed the plantings to be categorized as damaged.
Исследование показало, что в составе коллекции имеется небольшое количество интродуцированных видов, таких как Aesculus hippocastanum, Picea abies, Thuja occidentalis. Доля этих растений составляет 5,76% от общего числа деревьев в составе коллекции. Средневзвешенная категория состояния интродуцентов в составе коллекции Aesculus hippocastanum (КС=2,76), Thuja occidentalis (КС=2,87) свидетельствует о принадлежности их к категории ослабленных, a Picea abies (КС=1,93) - ослабление отсутствует. Таким образом, получается, что по величине средневзвешенной категории состояния указанные интродуценты находятся в лучшем состоянии, чем аборигенные ценозообразователи Quercus robur, Acer platanoides, Ulmus laevis (KC=2,34-2,86) на долю которых приходится 79% от общего числа деревьев в составе коллекции.The study showed that the collection contains a small number of introduced species, such as Aesculus hippocastanum, Picea abies, Thuja occidentalis. The share of these plants is 5.76% of the total number of trees in the collection. The weighted average category of the state of introduced species in the collection of Aesculus hippocastanum (KS = 2.76), Thuja occidentalis (KS = 2.87) indicates that they belong to the weakened category, and Picea abies (KS = 1.93) - there is no weakening. Thus, it turns out that in terms of the value of the weighted average condition category, these introduced species are in better condition than the native cenosis-formers Quercus robur, Acer platanoides, Ulmus laevis (KC = 2.34-2.86) which account for 79% of the total number of trees as part of the collection.
Аналогично было установлено, что по показателю жизненности (Ln) древесные насаждения Aesculus hippocastanum (55%), Thuja occidentalis (65%), Picea abies (68%) относятся к категории поврежденных. По показателю жизненности древесных насаждений (Ln,%) указанные интродуценты также находятся в лучшем состоянии, чем остальные насаждения коллекции «Северная дубрава», имеющие средний показатель жизненности Ln=56,3%.Similarly, it was found that according to the vitality indicator ( Ln ), tree plantations Aesculus hippocastanum (55%), Thuja occidentalis (65%), Picea abies (68%) are classified as damaged. In terms of the vitality of tree plantations ( Ln ,%) these introduced species are also in better condition than the rest of the plantings of the “Northern Oak Forest” collection, which have an average vitality of Ln = 56.3%.
Получается, что состояние древесных интродуцентов такое же или даже лучше, чем у основных аборигенных видов, не представляющих научно-коллекционной ценности, древесных насаждений данной коллекции. Т.е. можно сделать вывод, что по результатам оценки жизненного состояния и средневзвешенной категории состояния небольшого числа экземпляров интродуцентов дендрологическая коллекция находится в достаточно устойчивом состоянии и ей ничего не угрожает. Однако эти интродуценты являются влаголюбивыми, а в зоне Центральной лесостепи возможны погодно-климатические риски. Это снижает репрезентативность мониторинга состояния и устойчивости древесных интродуцентов в составе коллекции ботанического сада.It turns out that the condition of tree introduced species is the same or even better than that of the main native species of tree plantations of this collection that are not of scientific and collection value. Those. we can conclude that based on the results of assessing the vital state and the weighted average category of the condition of a small number of specimens of introduced species, the dendrological collection is in a fairly stable state and is not threatened. However, these introduced species are moisture-loving, and weather and climate risks are possible in the Central forest-steppe zone. This reduces the representativeness of monitoring the condition and stability of woody introduced species as part of the botanical garden collection.
Поэтому была дополнительно произведена оценка устойчивости дендрологической коллекции «Северная дубрава» по предложенному интегральному показателю экологической устойчивости дендроколлекций. Согласно предложенной методике исследования в составе коллекции была установлена доля видов из других регионов (21,49%), средний возраст насаждений дендроколлекций (71 год), доля единичных видов (50%), доля зимостойких видов (100%) и доля засухоустойчивых (57,1%). Получается, что данная коллекция имеет низкий уровень экологической устойчивости (ЭУД=14 баллов) (Таблица 13). В ее составе имеются интродуценты, такие как Picea abies, Aesculus hippocastanum и Thuja occidentalis, являющиеся экологически уязвимыми древостоями. Проблемы ее устойчивости связаны с большим возрастом насаждений, высокой долей видов, имеющих единичные экземпляры растений, и малой долей засухоустойчивых видов в составе коллекции.Therefore, the sustainability of the dendrological collection “Northern Oak Forest” was additionally assessed using the proposed integral indicator of the environmental sustainability of dendrological collections. According to the proposed research methodology, the proportion of species from other regions in the collection was established (21.49%), the average age of plantings of dendro collections (71 years), the proportion of single species (50%), the proportion of winter-hardy species (100%) and the proportion of drought-resistant species (57 ,1%). It turns out that this collection has a low level of environmental sustainability (EUD=14 points) (Table 13). It contains introduced species such as Picea abies, Aesculus hippocastanum and Thuja occidentalis, which are environmentally sensitive forest stands. Problems of its stability are associated with the great age of the plantings, the high proportion of species with single plant specimens, and the small proportion of drought-resistant species in the collection.
Таким образом, для повышения устойчивости дендроколлекций «Северная дубрава» была предложена программа мероприятий, предполагающая реконструкцию существующей коллекции (омоложение насаждений, увеличение числа видов интродуцентов), за счет снижения влияния выявленных факторов, определяющих состояние и экологическую устойчивость дендрологических коллекций и экспозиций ботанического сада.Thus, to increase the sustainability of the “Northern Oak Grove” dendrological collections, a program of measures was proposed that involved the reconstruction of the existing collection (rejuvenation of plantings, increasing the number of introduced species), by reducing the influence of the identified factors that determine the condition and environmental sustainability of the dendrological collections and expositions of the botanical garden.
Проект реконструкции коллекции содержит ассортиментную ведомость, включающую в себя 24 вида растений (9 древесных и 15 кустарниковых) общей численностью 897 саженцев (Таблица 14). Предполагается, что в результате реконструкции коллекции количество деревьев в ее составе увеличится до 1383 штук, а число видов растений до 28.The collection reconstruction project contains an assortment list that includes 24 plant species (9 woody and 15 shrubby) with a total number of 897 seedlings (Table 14). It is expected that as a result of the reconstruction of the collection, the number of trees in its composition will increase to 1383 pieces, and the number of plant species to 28.
Оценка эффективности мероприятий была выполнена на основе расчета экологической устойчивости будущей коллекции. Установлено, что прогнозируемый состав дендрологической коллекции изменится: доля видов растений из других регионов составит 47,4%; средний возраст насаждений дендроколлекций - 23 года; доля видов, представленных единичными экземплярами (до 10 шт.) - 28,9%; доля зимостойких видов - 97,4; доля засухоустойчивых - 39,5%. В результате реализации возможных мероприятий уровень экологической устойчивости новой коллекции незначительно повысится с 14 до 15 баллов (Таблица 15). Однако, согласно предложенной шкале, данная коллекция будет также иметь низкую экологическую устойчивость, при этом наблюдается увеличение значения интегрального показателя экологической устойчивости дендроколлекций после мероприятий по ее изменению, что является признаком повышения устойчивости дендроколлекций при развитии ботанического сада. В нашем случае, до реконструкции ключевым фактором устойчивости был возраст насаждений и доля видов с низкой экземплярной насыщенностью, а в предложенном после реконструкции варианте будет - большая доля интродуцентов из других регионов и низкая доля засухоустойчивых растений. Таким образом, фактором, определяющим устойчивость коллекции, будет влажность почвы. Для поддержания ее устойчивости необходимо дополнительно разработать систему полива дендрологической коллекции.The effectiveness of the measures was assessed based on the calculation of the environmental sustainability of the future collection. It has been established that the predicted composition of the dendrological collection will change: the share of plant species from other regions will be 47.4%; the average age of plantings in arboretum collections is 23 years; the share of species represented by single specimens (up to 10 pieces) - 28.9%; proportion of winter-hardy species - 97.4; the share of drought-resistant ones is 39.5%. As a result of the implementation of possible measures, the level of environmental sustainability of the new collection will increase slightly from 14 to 15 points (Table 15). However, according to the proposed scale, this collection will also have low environmental sustainability, while there is an increase in the value of the integral indicator of the environmental sustainability of dendrological collections after measures to change it, which is a sign of increasing the sustainability of dendrological collections during the development of the botanical garden. In our case, before reconstruction, the key factor of sustainability was the age of the plantings and the proportion of species with low specimen saturation, and in the option proposed after reconstruction there will be a large proportion of introduced species from other regions and a low proportion of drought-resistant plants. Thus, the factor determining the sustainability of the collection will be soil moisture. To maintain its stability, it is necessary to additionally develop a watering system for the dendrological collection.
Таким образом, предложенный способ дает возможность оценить экологическую устойчивость дендроколлекций, выявить ключевые показатели устойчивости, а также на его основе разработать программу оздоровительных мероприятий. При этом предложенная шкала указывает на проблемные точки неустойчивости, и дает возможность спрогнозировать причины вызывающие неустойчивость коллекции. В то время как оценку будущего состояния насаждений по оценке средневзвешенной категории состояния и показателю жизненности древесных насаждений провести невозможно. Т.к. эти методы учитывают лишь фактическое состояние насаждений и ориентированы на их инструментальные измерения.Thus, the proposed method makes it possible to assess the environmental sustainability of arboretum collections, identify key indicators of sustainability, and also, based on it, develop a program of health measures. At the same time, the proposed scale indicates problem points of instability, and makes it possible to predict the reasons causing the instability of the collection. While it is impossible to assess the future state of plantations based on the weighted average category of condition and the vitality indicator of tree plantations. Because These methods take into account only the actual state of plantings and are focused on their instrumental measurements.
Список использованной литературыList of used literature
1. Алексеев, В.А. Диагностика жизненного состояния деревьев и древостоев / В.А. Алексеев // Лесоведение. - 1989. - №4. - С. 51-57.1. Alekseev, V.A. Diagnostics of the vital state of trees and stands / V.A. Alekseev // Forestry. - 1989. - No. 4. - pp. 51-57.
2. Арестова С.В., Арестова Е.А. Оценка адаптации интродуцированных древесно-кустарниковых растений в условиях Саратовского Поволжья (методические рекомендации). - Саратов, ФГБНУ «НИИСХ Юго-Востока», 2017. - 28 с.2. Arestova S.V., Arestova E.A. Assessment of adaptation of introduced trees and shrubs in the conditions of the Saratov Volga region (methodological recommendations). - Saratov, Federal State Budgetary Institution "Research Institute of Agriculture of the South-East", 2017. - 28 p.
3. Бузук, Г.Н. Регрессионный анализ в фитоиндикации (на примере экологических шкал Д.Н. Цыганова) / Г.Н. Бузук, О.В. Созинов // Ботаника. - 2009. - Вып. 37. - С. 356-362.3. Buzuk, G.N. Regression analysis in phytoindication (using the example of environmental scales by D.N. Tsyganov) / G.N. Buzuk, O.V. Sozinov // Botany. - 2009. - Issue. 37. - pp. 356-362.
4. Воронин, А.А. Методические рекомендации по применению технологии повышения экологической и биологической устойчивости биоценозов лесостепного ботанического сада: методические указания / А.А. Воронин, В.В. Царалунга. - Воронеж: Издательство «Научная книга», 2018а. - 30 с.4. Voronin, A.A. Methodological recommendations for the application of technology for increasing the ecological and biological stability of biocenoses of the forest-steppe botanical garden: methodological instructions / A.A. Voronin, V.V. Tsaralunga. - Voronezh: Scientific Book Publishing House, 2018a. - 30 s.
5. Воронин, А.А. Методические рекомендации по проведению энтомо-фитопатологического обследования и профилактике развития очагов вредителей в насаждениях лесостепного ботанического сада: методические указания / А.А. Воронин, В.В. Царалунга. - Воронеж: Издательство «Научная книга», 20186. - 30 с.5. Voronin, A.A. Methodological recommendations for conducting entomo-phytopathological examination and preventing the development of pest outbreaks in the plantings of the forest-steppe botanical garden: methodological guidelines / A.A. Voronin, V.V. Tsaralunga. - Voronezh: Scientific Book Publishing House, 20186. - 30 p.
6. Воронцов, А.И. Технология защиты леса: монография / А.И. Воронцов, Е.Г. Мозолевская, Э.С. Соколова. - М., 1991. - 304 с.6. Vorontsov, A.I. Forest protection technology: monograph / A.I. Vorontsov, E.G. Mozolevskaya, E.S. Sokolova. - M., 1991. - 304 p.
7. Зубкова, Е.В. О некоторых особенностях диапазонных экологических шкал растений Д.Н. Цыганова / Е.В. Зубкова // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2011. - Т. 13. - №5. - С. 48-53.7. Zubkova, E.V. On some features of range ecological scales of plants D.N. Tsyganova / E.V. Zubkova // News of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. - 2011. - T. 13. - No. 5. - P. 48-53.
8. Карасев, В.Н. Диагностика жизненного состояния насаждений хвойных пород по биоэлектрическим показателям / Карасев В.Н., Карасева М.А. // Вестник ПГТУ. - 2016. - №2(30). - С. 24-35.8. Karasev, V.N. Diagnostics of the vital state of coniferous plantations using bioelectrical indicators / Karasev V.N., Karaseva M.A. // Bulletin of PSTU. - 2016. - No. 2(30). - pp. 24-35.
9. Лепешкина, Л.А. Эколого-ценотические последствия внедрения Arrhenatherum elatius (L.) & С. Presl в растительные сообщества типичной лесостепи / Л.А. Лепешкина, О.В. Прохорова, А.А. Воронин // Вестник Тамбовского государственного университета Сер. Естественные и технические науки. - Тамбов, 2014. - Т. 19, вып. 5. - С. 1529-1531.9. Lepeshkina, L.A. Ecological and cenotic consequences of the introduction of Arrhenatherum elatius (L.) & S. Presl into plant communities of typical forest-steppe / L.A. Lepeshkina, O.V. Prokhorova, A.A. Voronin // Bulletin of Tambov State University Ser. Natural and technical sciences. - Tambov, 2014. - T. 19, no. 5. - pp. 1529-1531.
10. Методические рекомендации по надзору, учету и прогнозу массовых размножений стволовых вредителей и санитарного состояния лесов / А.Д. Маслов и др. - Пушкино, Московская обл.: ВНИИЛМ, 2006. - 68 С.10. Methodological recommendations for supervision, recording and forecasting of mass reproduction of stem pests and the sanitary condition of forests / A.D. Maslov and others - Pushkino, Moscow region: VNIILM, 2006. - 68 P.
11. Миркин, Б.М. Современная наука о растительности: учебник / Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова, А.И. Соломещ. - М.: Логос, 2002. - 264 с. 11. Mirkin, B.M. Modern science of vegetation: textbook / B.M. Mirkin, L.G. Naumova, A.I. Straw - M.: Logos, 2002. - 264 p.
12. Опыт оценки здоровья окружающей среды в Москве по состоянию растений / В.М. Захаров, А.Т. Чубинишвили, Н.Г. Кряжева [и др.] // Экология большого города: альманах - М., 2001. - Вып. 5. - С. 147-153.12. Experience in assessing the health of the environment in Moscow based on the state of plants / V.M. Zakharov, A.T. Chubinishvili, N.G. Kryazheva [and others] // Ecology of the big city: almanac - M., 2001. - Issue. 5. - pp. 147-153.
13. Оценка жизнеспособности деревьев и правила их отбора и назначения к вырубке и пересадке: учебно-методическое пособие / отв. ред. Е.Г. Мозолевская. - М.: МГУЛ, 2007. - 40 с.13. Assessment of the viability of trees and the rules for their selection and appointment for cutting and replanting: educational and methodological manual / resp. ed. E.G. Mozolevskaya. - M.: MGUL, 2007. - 40 p.
14. Постановление администрации городского округа г. Воронеж от 11 июня 2014 г. N 487 «Об утверждении порядка проведения работ по вырубке и посадке древесно-кустарниковых насаждений, устройству газонов и цветников, осуществления уходных работ за ними на территории городского округа город Воронеж» (с изменениями на 16 января 2018 года). - URL: http://docs.cntd.ru/document/8460415 (дата обращения: 15.11.2016)14. Resolution of the administration of the urban district of Voronezh dated June 11, 2014 N 487 “On approval of the procedure for cutting down and planting trees and shrubs, arranging lawns and flower beds, and carrying out maintenance work for them in the territory of the urban district of Voronezh” ( as amended as of January 16, 2018). - URL: http://docs.cntd.ru/document/8460415 (access date: 11/15/2016)
15. Постановление Правительства Москвы от 10 сентября 2002 года №743-ПП «Об утверждении Правил создания, содержания и охраны зеленых насаждений и природных сообществ города Москвы» (с изменениями на 4 октября 2017 года). - URL: http://docs.cntd.ru/document/3638729 (дата обращения: 17.12.2017)15. Decree of the Moscow Government of September 10, 2002 No. 743-PP “On approval of the Rules for the creation, maintenance and protection of green spaces and natural communities of the city of Moscow” (as amended on October 4, 2017). - URL: http://docs.cntd.ru/document/3638729 (access date: 12/17/2017)
16. Приказ Рослесхоза от 29.12.2007 N 523 "Об утверждении методических документов" (вместе с "Руководством по проектированию, организации и ведению лесопатологического мониторинга", "Руководством по проведению санитарно-оздоровительных мероприятий", "Руководством по планированию, организации и ведению лесопатологических обследований", "Руководством по локализации и ликвидации очагов вредных организмов"). - URL: http://legalacts.ru/doc/prikaz-rosleskhoza-ot-29122007-n-523-ob/ (дата обращения: 12.08.2016)16. Order of Rosleskhoz dated December 29, 2007 N 523 “On approval of methodological documents” (together with “Guidelines for the design, organization and maintenance of forest pathological monitoring”, “Guidelines for carrying out sanitary and health measures”, “Guidelines for planning, organizing and maintaining forest pathological surveys", "Guidelines for the localization and elimination of outbreaks of pests"). - URL: http://legalacts.ru/doc/prikaz-rosleskhoza-ot-29122007-n-523-ob/ (access date: 08/12/2016)
17. Распоряжение правительства Санкт-Петербурга от 22 июня 2010 г. №99-р «Об утверждении методики мониторинга состояния зеленых насаждений общего пользования на территории Санкт-Петербурга». - URL: http://docs.cntd.ru/document/891833068 (дата обращения: 13.10.2017)17. Order of the Government of St. Petersburg dated June 22, 2010 No. 99-r “On approval of the methodology for monitoring the condition of public green spaces in St. Petersburg.” - URL: http://docs.cntd.ru/document/891833068 (access date: 10/13/2017)
18. Санитарные правила в лесах Российской Федерации: утверждены Приказом МПР РФ от 27.12.2005. №350. - 24 с.18. Sanitary rules in the forests of the Russian Federation: approved by the Order of the Ministry of Natural Resources of the Russian Federation dated December 27, 2005. No. 350. - 24 s.
19. Система эколого-санитарных мероприятий по защите от вредителей и болезней древесно-кустарниковых ценозов ботанического сада им. проф. Б.М. Козо-Полянского Воронежского государственного университета: монография / А.И. Горобец, В.В. Царалунга, А.А. Воронин [и др.]; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». - Воронеж, 2016. - 152 с. 19. System of environmental and sanitary measures to protect tree and shrub cenoses of the botanical garden named after. prof. B.M. Kozo-Polyansky Voronezh State University: monograph / A.I. Gorobets, V.V. Tsaralunga, A.A. Voronin [etc.]; Ministry of Education and Science of the Russian Federation, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "VSLTU". - Voronezh, 2016. - 152 p.
20. Турмухаметова, Н.В. Морфологический подход к оценке состояния среды по асимметрии листа Betula Pendula roth и Fragaria Versal L. / Н.В. Турмухаметова, И.В. Шивцова // Лесной вестник. - 2007. - №5. - С. 140-142.20. Turmukhametova, N.V. Morphological approach to assessing the state of the environment based on leaf asymmetry of Betula Pendula roth and Fragaria Versal L. / N.V. Turmukhametova, I.V. Shivtsova // Lesnoy Vestnik. - 2007. - No. 5. - pp. 140-142.
21. Фурменкова, Е.С. Патологические признаки дуба черешчатого и их использование при санитарных рубках: специальность 06.03.03: автореф. …дис. канд. с.-х. наук / Евгения Сергеевна Фурменкова. - Брянск, 2009. - 20 с.21. Furmenkova, E.S. Pathological signs of pedunculate oak and their use in sanitary felling: specialty 06.03.03: abstract. ...dis. Ph.D. agricultural Sciences / Evgenia Sergeevna Furmenkova. - Bryansk, 2009. - 20 p.
Claims (1)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2800826C1 RU2800826C1 (en) | 2023-07-28 |
| RU2800826C9 true RU2800826C9 (en) | 2023-09-21 |
Family
ID=
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2688491C1 (en) * | 2018-08-20 | 2019-05-21 | Федеральное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства" (ФБУ ВНИИЛМ) | Method for assessing of trees stand state |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2688491C1 (en) * | 2018-08-20 | 2019-05-21 | Федеральное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства" (ФБУ ВНИИЛМ) | Method for assessing of trees stand state |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| KLEBESADEL L.J. Fescue grasses differ greatly in adaptation,winter hardiness,and therefore usefulness in southcentral Alaska//Palmer(Alaska), II, 1993. * |
| ВОРОНИН А.А., ЛЕПЕШКИНА Л.А. Основы устойчивого развития геоэкосистемы лесостепного ботанического сада // Ботанические сады в XXI веке: сохранение биоразнообразия, стратегия развития и инновационные решения, Сборник научных материалов II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 20-летию образования Ботанического сада НИУ "БелГУ", Белгород, 2019, с.7-9. ЛЕПЕШКИНА Л.А. и др. Биометрический и микробиологический подход к оценке состояния молодых насаждений Hippophae rhamnoides subsp.chinensis Rousi на нарушенных землях высокогорий уезда Хунъюань (Сычуань, Китай) // ЭКОСИСТЕМЫ, N17 (47), с.21-29, пост. в ред. 23.11.18. ПАРШИНА Е.И. Формирование коллекционного фонда растений лаборатории "ДЕНДРОЛОГИЧЕСКИЙ УЧАСТОК" Сыктывкарского лесного ин-та // Общая биология, Серия: Естественные и технические науки, N 10, октябрь, 2017. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Friedman et al. | Genetic and environmental influences on leaf phenology and cold hardiness of native and introduced riparian trees | |
| Uhl et al. | Ecological impacts of selective logging in the Brazilian Amazon: a case study from the Paragominas region of the state of Pará | |
| McGraw et al. | Ecology and conservation of ginseng (Panax quinquefolius) in a changing world | |
| Haarmeyer et al. | Human impact on population structure and fruit production of the socio-economically important tree Lannea microcarpa in Burkina Faso | |
| Reis et al. | Domesticated landscapes in Araucaria Forests, Southern Brazil: a multispecies local conservation-by-use system | |
| Jimu | Threats and conservation strategies for the African cherry (Prunus africana) in its natural range-A review | |
| Haile et al. | Plant diversity and determinant factors across smallholder agricultural management units in Central Ethiopia | |
| Tarroux et al. | Effect of natural root grafting on growth response of jack pine (Pinus banksiana) after commercial thinning | |
| Nath et al. | Why do farmers plant more exotic than native trees? A case study from the Western Ghats, India | |
| Elli et al. | Intercomparison of structural features and performance of Eucalyptus simulation models and their ensemble for yield estimations | |
| Podadera et al. | Influence of removal of a non-native tree species Mimosa caesalpiniifolia Benth. on the regenerating plant communities in a tropical semideciduous forest under restoration in Brazil | |
| Vandenbeldt | Faidherbia Albida in the West African Semi-arid Tropics: Proceedings of a Workshop, 22-26 Apr. 1991, Niamey, Niger | |
| Fischer et al. | The baobab (Adansonia digitata L.) in southern Kenya–a study on status, distribution, use and importance in Taita–Taveta County | |
| Briggs | Mistletoe, Viscum album (Santalaceae), in Britain and Ireland; a discussion and review of current status and trends | |
| Menge et al. | Seed-germination responses of Calotropis procera (Asclepiadaceae) to temperature and water stress in northern Australia | |
| Gibson et al. | Responsiveness of Melanoxylon brauna to Mini-cuttings Technique | |
| Aklimuzzaman et al. | Postharvest storage behavior of litchi | |
| Bergin et al. | Provenance variation in Podocarpus totara (D. Don): Growth, tree form and wood density on a coastal site in the north of the natural range, New Zealand | |
| Igarashi et al. | Mass flowering of Fagus crenata does not depend on the amount of stored carbohydrates in trees | |
| Garretson et al. | Herbaria reveal herbivory and pathogen increases and shifts in senescence for northeastern United States maples over 150 years | |
| RU2800826C9 (en) | Method for assessing the state of the collection fund of the botanical garden using the integral indicator of the ecological sustainability of dendro collections | |
| Vermeulen | The sustainable harvesting of non-timber forest products from natural forests in the southern Cape, South Africa: Development of harvest systems and management prescriptions | |
| RU2800826C1 (en) | Method for assessing the state of the collection fund of the botanical garden using the integral indicator of the ecological sustainability of dendro collections | |
| Kabanova et al. | Scientific support of production experiments in forest plantations of green zone in Nur-Sultan city | |
| Turnbull et al. | Eucalypts in cultivation: an overview |