Эколого‑биологические особенности видов рода Acer L., произрастающих вдоль автомагистралей
Аннотация
Обоснование. На современном этапе развития городов Донбасса особую остроту приобрела проблема экологического состояния окружающей среды и оценки устойчивости экосистем, усугубляемая воздействием новых антропогенных и техногенных факторов. Одной из приоритетных задач региона является подбор видов и научное обоснование списка основных лесообразующих видов Донбасса.
Цель. Цель данного исследования заключается в оценке экологических и биологических свойств видов рода Acer L., произрастающих в условиях изменяющегося климата Донбасса и антропогенной нагрузки.
Материалы и методы. Полевые исследования и сбор материала осуществляли в период с 2023 по 2025 г. вдоль автомагистралей города Донецка и парковых зонах. В ходе исследования были оценены деревья шести видов рода Acer L. в условиях степной зоны Донбасса: Acer campestre L., Acer negundo L., Acer platanoides L., Acer pseudoplatanus L., Acer saccharinum L., Acer tataricum L. Жизнеспособность деревьев оценивали с помощью интегральной шкалы Алексеева. Для оценки прочности и механической устойчивости древесных растений, произрастающих в условиях урбанизированного города, использовали следующие параметры: сопротивление изгибу, предельно допустимая нагрузка и масса, относительное сопротивление изгибу.
Результаты. В результате проведенных исследований описаны эколого-биологические свойства шести видов рода Acer L. Определена жизнеспособность, морфометрические параметры и возрастная структура насаждений Acer L. С позиций биомеханики живых систем виды с более высокой плотностью древесины и эластичностью волокон A. campestre и A. platanoides, демонстрируют повышенную устойчивость к механическим повреждениям, что позволяет им выдерживать экстремальные погодные явления и сохранять свою структуру в условиях техногенного воздействия. Для растений A. negundo с позиций анатомических особенностей древесины и физико-механических свойств тканей в условиях городской среды уже после 35 лет происходит снижение механической устойчивости на ~60 %, что отражается на аварийности таких деревьев. A. tataricum сохраняет стабильные физико-механические характеристики как в условиях контроля, так и на территориях, подверженных антропогенному воздействию. Это обстоятельство указывает на потенциальную целесообразность его применения в проектах озеленения. Однако, учитывая его агрессивность, рекомендуется не масштабное, а выборочное использование, например, для формирования живых изгородей или аллейных посадок.
Заключение. Полученные результаты могут быть использованы для разработки стратегий озеленения городов с учетом устойчивости и адаптивности различных видов рода Acer L. Это позволит создать более устойчивые и функциональные городские экосистемы в условиях изменяющегося климата, а также способные выдерживать действие антропогенных факторов и обеспечивать благоприятные условия для жизни человека и животных.
Информация о спонсорстве. Работа выполнена в рамках государственного задания 124051400023-4 «Диагностика и механизмы адаптации природных и антрапогенно-трансформированных экосистем Донбасса».
EDN: KKGWYZ
Скачивания
Литература
Гермонова, Е. А., & Сафонов, А. И. (2023). Геоинформационная визуализация данных по атипичному морфогенезу растений экотопов Донбасса. Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона, (1–2), 13–22. EDN: https://elibrary.ru/QECLTU
Корниенко, В. О., & Яицкий, А. С. (2024). Онтогенетические изменения механической устойчивости основных видов древесных растений в экосистемах города Донецка. Самарский научный вестник, 13(1), 30–38. https://doi.org/10.55355/snv2024131104. EDN: https://elibrary.ru/LYEGSZ
Safonov, A. I., Alemasova, A. S., Zinicovscaia, I. I., et al. (2023). Morphogenetic abnormalities of bryobionts in geochemically contrasting conditions of Donbass. Geochemistry International, 61(10), 1036–1047. https://doi.org/10.1134/S0016702923100117. EDN: https://elibrary.ru/FICFYS
Зиньковская, И. И., Сафонов, А. И., Юшин, Н. С. и др. (2024). Ингредиентный фитомониторинг в Донбассе для идентификации новых геохимических аномалий. Экологическая химия, 33(1), 19–32. EDN: https://elibrary.ru/DSDGFO
Korniyenko, V. O., & Kalaev, V. N. (2022). Impact of natural climate factors on mechanical stability and failure rate in silver birch trees in the city of Donetsk. Contemporary Problems of Ecology, 15(7), 806–816. https://doi.org/10.1134/s1995425522070150. EDN: https://elibrary.ru/EUVZMY
Сафонов, А. И., Догадкин, Д. Н., & Неспирный, В. Н. (2024). Фитогеохимические особенности некоторых отвалов угольных шахт в Донбассе. Вестник ДонНУ. Серия А: Естественные науки, (3). https://doi.org/10.5281/zenodo.13758560. EDN: https://elibrary.ru/OZLOUB
Корниенко, В. О., & Калаев, В. Н. (2024). Жизнеспособность дуба черешчатого в условиях города Донецка. Сибирский лесной журнал, (4), 95–106. https://doi.org/10.15372/SJFS20240409. EDN: https://elibrary.ru/SPLUNB
Сафонов, А. И., Калинина, Ю. С., & Палагута, А. П. (2024). Тератогенные эффекты как индикаторные свойства цветковых растений урбанизированных территорий Донецкой агломерации. Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона, (2), 20–30. https://doi.org/10.5281/zenodo.13949289. EDN: https://elibrary.ru/CZPYKY
Bespalova, S. V., Romanchuk, S. M., Chufitskiy, S. V., et al. (2020). Fluorimetric analysis of the impact of coal sludge pollution on phytoplankton. Biophysics, 65(5), 850–857. https://doi.org/10.1134/S0006350920050024. EDN: https://elibrary.ru/KQNZPP
Чуфицкий, С. В., Беспалова, С. В., & Романчук, С. М. (2024). Биомониторинг состояния поверхностных вод Волынцевского водохранилища с применением метода флуориметрии. Самарский научный вестник, 13(1), 67–74. https://doi.org/10.55355/snv2024131109. EDN: https://elibrary.ru/BPCWJI
Корниенко, В. О., & Калаев, В. Н. (2024). Механическая устойчивость можжевельника виргинского в условиях степной зоны Восточно Европейской равнины. Лесоведение, (1), 70–78. https://doi.org/10.31857/S0024114824010084
Zinicovscaia, I., Safonov, A., Kravtsova, A., et al. (2024). Neutron activation analysis of rare earth elements (Sc, La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Yb) in the diagnosis of ecosystems of Donbass. Physics of Particles and Nuclei Letters, 21(2), 186–200. https://doi.org/10.1134/S1547477124020158. EDN: https://elibrary.ru/XTYWUI
Корниенко, В. О., & Калаев, В. Н. (2022). Влияние природно климатических факторов на механическую устойчивость и аварийность деревьев берёзы повислой в г. Донецке. Лесоведение, (3), 321–334. https://doi.org/10.31857/S0024114822020073. EDN: https://elibrary.ru/KDUHDW
Корниенко, В. О. (2024). Ретроспективный анализ антропогенного загрязнения города Донецка. Вибрационно акустическое зашумление. Вестник ДонНУ. Серия А: Естественные науки, (1). https://doi.org/10.5281/zenodo.12532574. EDN: https://elibrary.ru/TSWEOI
Федоркина, И. А., Ерофеева, В. В., Аникина, Е. В., & Сафонов, А. И. (2025). Обзор основных тенденций и динамики загрязнения воздуха и почв в регионах Российской Федерации в период 1993–2023 годов. Проблемы региональной экологии, (1), 17–21. https://doi.org/10.24412/1728-323X-2025-1-17-21. EDN: https://elibrary.ru/WZHRFT
Сафонов, А. И. (2025). Опыт фитоиндикационной оценки антропогенных экотопов Донбасса (обзор). Теоретическая и прикладная экология, (2), 16–29. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2025-2-016-029. EDN: https://elibrary.ru/YOFKTG
Dahle, G. A., & Grabosky, J. C. (2010). Variation in modulus of elasticity (E) along Acer platanoides L. (Aceraceae) branches. Urban Forestry & Urban Greening, 3(9), 227–233. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2010.01.004
James, K. R., Dahle, G. A., Grabosky, J., Kane, B. C., & Detter, A. (2014). Tree biomechanics literature review: Dynamics. Arboriculture & Urban Forestry, 40(1), 1–15. https://doi.org/10.48044/jauf.2014.001
Chen, R., Ran, J., Hu, W., et al. (2021). Effects of biotic and abiotic factors on forest biomass fractions. National Science Review, 8(10), nwab025. https://doi.org/10.1093/nsr/nwab025. EDN: https://elibrary.ru/LPNXAI
Dahle, G. A., James, K. R., Kane, B., et al. (2017). A review of factors that affect the static load bearing capacity of urban trees. Arboriculture and Urban Forestry, 43(3), 89–106. EDN: https://elibrary.ru/YFHYIS
Jelonek, T., Tomczak, A., Jakubowski, M., et al. (2019). The biomechanical formation of trees. Drewno, 62(204). https://doi.org/10.12841/wood.1644-3985.318.05. EDN: https://elibrary.ru/APSKPF
Kornienko, V., Reuckaya, V., Shkirenko, A., et al. (2025). Silvicultural and ecological characteristics of Populus bolleana Lauche as a key introduced species in the urban dendroflora of industrial cities. Plants, 14(13). https://doi.org/10.3390/plants14132052. EDN: https://elibrary.ru/DRDBQF
Kornienko, V., Shkirenko, A., Reuckaya, V., et al. (2025). Taxus baccata L. under changing climate conditions in the steppe zone of the East European Plain. Plants, 14(13). https://doi.org/10.3390/plants14131970. EDN: https://elibrary.ru/UTZUUC
Нецветов, М. В., & Суслова, Е. П. (2009). Механическая устойчивость деревьев и кустарников к вибрационным нагрузкам. Промышленная ботаника, (9), 60–67.
Netsvetov, M. V., Khizhenkov, P. K., & Suslova, E. P. (2009). Introduction to vibration ecology. Donetsk: Weber. 164 p.
Rebar, D., & Rodríguez, R. L. (2015). Insect mating signal and mate preference phenotypes covary among host plant genotypes. Evolution, 69(3), 602–610. https://doi.org/10.1111/evo.12604
Rebar, D., & Rodríguez, R. L. (2014). Trees to treehoppers: genetic variation in host plants contributes to variation in the mating signals of a plant feeding insect. Ecology Letters, 17(2), 203–210. https://doi.org/10.1111/ele.12220
Netsvetov, M., & Nikulina, V. (2010). Seasonal variations of oscillation and vibration parameters of Acer platanoides. Dendrobiology, (64), 37–42.
Корниенко, В. О., & Калаев, В. Н. (2018). Экологическое значение биомеханических свойств древесных растений на примере Juniperus virginiana L. Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация, (1), 97–103. EDN: https://elibrary.ru/UORZMG
Netsvetov, M., Prokopuk, Y., Sergeyev, M., et al. (2017). The climate to growth relationships of pedunculate oak in steppe. Dendrochronologia, (44), 31–38. https://doi.org/10.1016/j.dendro.2017.03.004. EDN: https://elibrary.ru/YVEMDP
Алексеев, В. А. (1989). Диагностика жизненного состояния деревьев и древостоев. Лесоведение, (4), 51–57.
Niklas, K. J. (1997). Mechanical properties of black locust (Robinia pseudoacacia) wood: correlations among elastic and rupture moduli, proportional limit, and tissue density and specific gravity. Annals of Botany, (79), 473–478.
Niklas, K. J., & Spatz, H. C. (2010). Worldwide correlations of mechanical properties and green wood density. American Journal of Botany, 97(10), 1587–1594. https://doi.org/10.3732/ajb.1000150
Niklas, K. J. (2016). Tree biomechanics with special reference to tropical trees. In: Goldstein, G., & Santiago, L. S. (Eds.), Tropical Tree Physiology (Vol. 6, pp. 413–435). Cham, Switzerland: Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-27422-5
Митина, Л. В., Виноградова, Е. Н., & Хархота, Л. В. (2017). Древесные растения Кавказа в Донецком ботаническом саду. Hortus Botanicus, (12), 339–347. https://doi.org/10.15393/j4.art.2017.4406. EDN: https://elibrary.ru/YUTIYL
Suslova, Ye. P. (2018). Formation of urban green areas. 15(1), 244–252.
Глухов, А. З., Хархота, Л. В., Пастернак, Г. А., & Лихацкая, Е. Н. (2016). Современное состояние дендрофлоры города Донецка. Самарский научный вестник, 5(2), 20–24. https://doi.org/10.17816/snv20162104
Корниенко, В. О., & Хархота, Л. В. (2023). Мониторинг состояния древесных растений центральной части города Донецка. Самарский научный вестник, 12(2), 46–51. https://doi.org/10.55355/snv2023122107
Ostapko, V. M., Boyko, A. V., & Mosyakin, S. L. (2010). Vascular plants of the south east of Ukraine. Donetsk: Knowledge Publ. 247 p. ISBN: 978 617 579 074 8
References
Germonova, E. A., & Safonov, A. I. (2023). Geoinformation visualization of data on atypical morphogenesis of plants in Donbas ecotopes. Problems of Ecology and Nature Protection in Technogenic Regions, (1–2), 13–22. EDN: https://elibrary.ru/QECLTU
Korniyenko, V. O., & Yaitskiy, A. S. (2024). Ontogenetic changes in mechanical stability of main tree species in urban ecosystems of the city of Donetsk. Samara Scientific Bulletin, 13(1), 30–38. https://doi.org/10.55355/snv2024131104. EDN: https://elibrary.ru/LYEGSZ
Safonov, A. I., Alemasova, A. S., Zinicovscaia, I. I., et al. (2023). Morphogenetic abnormalities of bryobionts in geochemically contrasting conditions of Donbass. Geochemistry International, 61(10), 1036–1047. https://doi.org/10.1134/S0016702923100117. EDN: https://elibrary.ru/FICFYS
Zinkovskaya, I. I., Safonov, A. I., Yushin, N. S., et al. (2024). Ingredient phytomonitoring in Donbas for identification of new geochemical anomalies. Ecological Chemistry, 33(1), 19–32. EDN: https://elibrary.ru/DSDGFO
Korniyenko, V. O., & Kalaev, V. N. (2022). Impact of natural climate factors on mechanical stability and failure rate in silver birch trees in the city of Donetsk. Contemporary Problems of Ecology, 15(7), 806–816. https://doi.org/10.1134/s1995425522070150. EDN: https://elibrary.ru/EUVZMY
Safonov, A. I., Dogadkin, D. N., & Nespirnyy, V. N. (2024). Phytogeochemical features of some coal mine dumps in Donbass. Bulletin of Donetsk National University. Series A: Natural Sciences, (3). https://doi.org/10.5281/zenodo.13758560. EDN: https://elibrary.ru/OZLOUB
Korniyenko, V. O., & Kalaev, V. N. (2024). Viability of pedunculate oak in urban conditions of Donetsk. Siberian Journal of Forest Science, (4), 95–106. https://doi.org/10.15372/SJFS20240409. EDN: https://elibrary.ru/SPLUNB
Safonov, A. I., Kalinina, Yu. S., & Palaguta, A. P. (2024). Teratogenic effects as indicator properties of flowering plants in urbanized territories of the Donetsk agglomeration. Problems of Ecology and Nature Protection in Technogenic Regions, (2), 20–30. https://doi.org/10.5281/zenodo.13949289. EDN: https://elibrary.ru/CZPYKY
Bespalova, S. V., Romanchuk, S. M., Chufitskiy, S. V., et al. (2020). Fluorimetric analysis of the impact of coal sludge pollution on phytoplankton. Biophysics, 65(5), 850–857. https://doi.org/10.1134/S0006350920050024. EDN: https://elibrary.ru/KQNZPP
Chufitskiy, S. V., Bespalova, S. V., & Romanchuk, S. M. (2024). Biomonitoring of surface water quality in the Volyntsevskoye reservoir using fluorimetry. Samara Scientific Bulletin, 13(1), 67–74. https://doi.org/10.55355/snv2024131109. EDN: https://elibrary.ru/BPCWJI
Korniyenko, V. O., & Kalaev, V. N. (2024). Mechanical stability of Juniperus virginiana in the steppe zone of the East European Plain. Forest Science, (1), 70–78. https://doi.org/10.31857/S0024114824010084
Zinicovscaia, I., Safonov, A., Kravtsova, A., et al. (2024). Neutron activation analysis of rare earth elements (Sc, La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Yb) in the diagnosis ecosystems of Donbass. Physics of Particles and Nuclei Letters, 21(2), 186–200. https://doi.org/10.1134/S1547477124020158. EDN: https://elibrary.ru/XTYWUI
Korniyenko, V. O., & Kalaev, V. N. (2022). Influence of natural climatic factors on mechanical stability and accident rate of silver birch trees in Donetsk. Forest Science, (3), 321–334. https://doi.org/10.31857/S0024114822020073. EDN: https://elibrary.ru/KDUHDW
Korniyenko, V. O. (2024). Retrospective analysis of anthropogenic pollution in Donetsk: vibration acoustic noise. Bulletin of Donetsk National University. Series A: Natural Sciences, (1). https://doi.org/10.5281/zenodo.12532574. EDN: https://elibrary.ru/TSWEOI
Fedorkina, I. A., Erofeeva, V. V., Anikina, E. V., & Safonov, A. I. (2025). Review of main trends and dynamics of air and soil pollution in Russian regions in 1993–2023. Regional Environmental Issues, (1), 17–21. https://doi.org/10.24412/1728-323X-2025-1-17-21. EDN: https://elibrary.ru/WZHRFT
Safonov, A. I. (2025). Experience in phytoindication assessment of anthropogenic ecotopes of Donbass (review). Theoretical and Applied Ecology, (2), 16–29. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2025-2-016-029. EDN: https://elibrary.ru/YOFKTG
Dahle, G. A., & Grabosky, J. C. (2010). Variation in modulus of elasticity (E) along Acer platanoides L. (Aceraceae) branches. Urban Forestry & Urban Greening, 3(9), 227–233. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2010.01.004
James, K. R., Dahle, G. A., Grabosky, J., Kane, B. C., & Detter, A. (2014). Tree biomechanics literature review: Dynamics. Arboriculture & Urban Forestry, 40(1), 1–15. https://doi.org/10.48044/jauf.2014.001
Chen, R., Ran, J., Hu, W., et al. (2021). Effects of biotic and abiotic factors on forest biomass fractions. National Science Review, 8(10), nwab025. https://doi.org/10.1093/nsr/nwab025. EDN: https://elibrary.ru/LPNXAI
Dahle, G. A., James, K. R., Kane, B., et al. (2017). A review of factors that affect the static load bearing capacity of urban trees. Arboriculture and Urban Forestry, 43(3), 89–106. EDN: https://elibrary.ru/YFHYIS
Jelonek, T., Tomczak, A., Jakubowski, M., et al. (2019). The biomechanical formation of trees. Drewno, 62(204). https://doi.org/10.12841/wood.1644-3985.318.05. EDN: https://elibrary.ru/APSKPF
Kornienko, V., Reuckaya, V., Shkirenko, A., et al. (2025). Silvicultural and ecological characteristics of Populus bolleana Lauche as a key introduced species in the urban dendroflora of industrial cities. Plants, 14(13). https://doi.org/10.3390/plants14132052. EDN: https://elibrary.ru/DRDBQF
Kornienko, V., Shkirenko, A., Reuckaya, V., et al. (2025). Taxus baccata L. under changing climate conditions in the steppe zone of the East European Plain. Plants, 14(13). https://doi.org/10.3390/plants14131970. EDN: https://elibrary.ru/UTZUUC
Netsvetov, M. V., & Suslova, E. P. (2009). Mechanical stability of trees and shrubs to vibration loads. Industrial Botany [Promyshlennaya botanika], (9), 60–67.
Netsvetov, M. V., Khizhenkov, P. K., & Suslova, E. P. (2009). Introduction to vibration ecology. Donetsk: Weber. 164 p.
Rebar, D., & Rodríguez, R. L. (2015). Insect mating signal and mate preference phenotypes covary among host plant genotypes. Evolution, 69(3), 602–610. https://doi.org/10.1111/evo.12604
Rebar, D., & Rodríguez, R. L. (2014). Trees to treehoppers: genetic variation in host plants contributes to variation in the mating signals of a plant feeding insect. Ecology Letters, 17(2), 203–210. https://doi.org/10.1111/ele.12220
Netsvetov, M., & Nikulina, V. (2010). Seasonal variations of oscillation and vibration parameters of Acer platanoides. Dendrobiology, (64), 37–42.
Korniyenko, V. O., & Kalaev, V. N. (2018). Ecological significance of biomechanical properties of woody plants: a case study of Juniperus virginiana L. Bulletin of Voronezh State University. Series: Chemistry. Biology. Pharmacy [Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Khimiya. Biologiya. Farmatsiya], (1), 97–103. EDN: https://elibrary.ru/UORZMG
Netsvetov, M., Prokopuk, Y., Sergeyev, M., et al. (2017). The climate to growth relationships of pedunculate oak in steppe. Dendrochronologia, (44), 31–38. https://doi.org/10.1016/j.dendro.2017.03.004. EDN: https://elibrary.ru/YVEMDP
Alekseev, V. A. (1989). Diagnostics of the vital state of trees and stands. Forest Science, (4), 51–57.
Niklas, K. J. (1997). Mechanical properties of black locust (Robinia pseudoacacia) wood: correlations among elastic and rupture moduli, proportional limit, and tissue density and specific gravity. Annals of Botany, (79), 473–478.
Niklas, K. J., & Spatz, H. C. (2010). Worldwide correlations of mechanical properties and green wood density. American Journal of Botany, 97(10), 1587–1594. https://doi.org/10.3732/ajb.1000150
Niklas, K. J. (2016). Tree biomechanics with special reference to tropical trees. In: Goldstein, G., & Santiago, L. S. (Eds.), Tropical Tree Physiology (Vol. 6, pp. 413–435). Cham, Switzerland: Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-27422-5
Mitina, L. V., Vinogradova, E. N., & Kharkhota, L. V. (2017). Caucasian woody plants in the Donetsk Botanical Garden. Hortus Botanicus, (12), 339–347. https://doi.org/10.15393/j4.art.2017.4406. EDN: https://elibrary.ru/YUTIYL
Suslova, Ye. P. (2018). Formation of urban green areas. 15(1), 244–252.
Glukhov, A. Z., Kharkhota, L. V., Pasternak, G. A., & Likhatskaya, E. N. (2016). Current state of the dendroflora in Donetsk. Samara Scientific Bulletin, 5(2), 20–24. https://doi.org/10.17816/snv20162104
Korniyenko, V. O., & Kharkhota, L. V. (2023). Monitoring the state of woody plants in the central part of Donetsk. Samara Scientific Bulletin, 12(2), 46–51. https://doi.org/10.55355/snv2023122107
Ostapko, V. M., Boyko, A. V., & Mosyakin, S. L. (2010). Vascular plants of the south east of Ukraine. Donetsk: Knowledge Publ. 247 p. ISBN: 978 617 579 074 8
Copyright (c) 2025 Vladimir O. Kornienko, Alyona O. Shkirenko, Valeriya V. Reutskaya, Victoria N. Shevchenko, Mary Yu. Odabashyan, Svetlana V. Teplyakova, Anna V. Vershinina, Dzhuletta S. Mangasaryan
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
