COMPARATIVE ENVIRONMENTAL AND GEOGRAPHICAL ANALYSIS OF NORTH AMERICAN SPECIES FOR ENRICHING DENDROFLORA OF FOREST RECLAMATION COMPLEXES

Aliya Sh. Khuzhakhmetova; Sergey E. Lazarev; Kristina A. Melnik; Daria V. Sapronova

doi:10.12731/2658-6649-2024-16-1-728

Aliya Sh. Khuzhakhmetova Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук» https://orcid.org/0000-0001-5127-8844
Sergey E. Lazarev Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук» http://orcid.org/0000-0001-6473-6242
Kristina A. Melnik Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук» http://orcid.org/0000-0002-7103-6436
Daria V. Sapronova Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук» http://orcid.org/0000-0002-3559-3745

DOI: https://doi.org/10.12731/2658-6649-2024-16-1-728

Ключевые слова: перспективность интродукции, естественные, вторичные, интродукционные, культигенные ареалы, R. pseudoacacia, R. viscosa, R. neomexicana, G. triacanthos, G. × texana, G. aquatica

Аннотация

Обоснование. Два североамериканских вида рода Robinia и Gleditsia (R. pseudoacacia и G. triacanthos) в настоящее время широко распространены в защитном лесоразведении и озеленении населенных пунктов; другие виды, несмотря на их высокую хозяйственную ценность, используются крайне редко. Различные темпы расширения посевных площадей определяют биоэкологические особенности видов, которые формируются под влиянием эколого-климатических условий в районах их естественного и вторичного распространения.

Цель. Проведение сравнительного эколого-географического анализа североамериканских видов рода Robinia и Gleditsia для прогнозирования перспектив их интродукции и выявления общих закономерностей в формировании культигенных ареалов.

Материалы и методы. Объектом исследования являются североамериканские виды рода Robinia и Gleditsia, интродуцированные в кластерные дендрологические коллекции Федерального государственного бюджетного научного учреждения "Федеральный научный центр агроэкологии, комплексной мелиорации и защитного лесоразведения Российской академии наук". Методологические прогнозирования адаптивных возможностей рассматриваемого вида в условиях интродукции опирается на метод климатических аналогов, основные положения которого были сформулированы в работах Майра и доработаны впоследствии Павари, Селяниновым, Малеевым и Гуда

Результаты. Полученные данные свидетельствуют о том, что основными лимитирующими факторами, влияющими на расширение культигенных ареалов видов рода Robinia и Gleditsia, являются низкие зимние температуры (-37°C), а также недостаточная влагообеспеченность и неравномерное распределение осадков.

Заключение. Сравнительный эколого-географический анализ регионов-доноров расположенных на территории Северной Америки и пунктов интродукции Волгоградской области позволил выделить наиболее перспективный вид R. neomexicana с ареалом естественного распространения на территории штатов: Юта, Нью-Мексико, Аризона и Колорадо, метеорологические условия которых имеют максимальную схожесть с Волгоградской областью как по температурным показателям, так и по общему количеству осадков. В родовом комплексе Gleditsia была выделена G. triacanthos с большим ареалом естественного распространения, расположенным во влажных и засушливых областях североамериканского континента. Данный вид отличается высоким уровнем экологической пластичности и способен произрастать в разных агролесомелиоративных районах Волгоградской области.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Aliya Sh. Khuzhakhmetova, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук»

кандидат с.-х. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории биоэкологии древесных растений

Sergey E. Lazarev, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук»

кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник лаборатории биоэкологии древесных растений

Kristina A. Melnik, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук»

младший научный сотрудник лаборатории биоэкологии древесных растений

Daria V. Sapronova, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук»

кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник

Литература

References

Baboshko O.I. Multifunctional role of robinium protective plantings in steppe landscapes. Polythematic network electronic scientific journal of Kuban State Agrarian University, 2011, no. 74, pp. 737-746.

Belyaev A.I., Semenyutina A.V., Khuzhakhmetova A.S., Semenyutina V.A. Analysis of Bioresource Collections on Climatic Rhythms and Phenological Processes. Ecological Engineering and Environmental Technology, 2022, vol. 23, no. 3, pp. 87-94. https://doi.org/10.12912/27197050/147152

Brylev V.A., Geography and ecology of the Volgograd region. Volgograd. 2005, p. 259. http://obruchalka.org/20191113115528/geografiya-i-ekologiya-volgogradskoi-oblasti-brilev-v-a-2005.html?ysclid=ljs7jas23c87856389 (accessed April 07, 2022).

Chen J. P., Lan Z.P., Yang S.J. Water use efficiency and growth characteristics of young trees of Robinia pseudoacacia plantation forest under different irrigation methods in old course of Yellow river area. Acta Ecologica Sinica, 2015, no. 35, pp. 2529-2536. https://doi.org/10.5846/STXB201306101568

Cretinin V.M. Agroforestry soil science. Volgograd VNIALMI, 2009, 198 p. https://www.semanticscholar.org/paper/Evaluation-of-the-efficiency-of-irrigation-methods-Jafari-Matinkhah/372d4848ef7391b37bcea2399ac3fca81aa35d26 (accessed April 04, 2022).

Jafari Z., Matinkhah S.H., Mosaddeghi M.R. Evaluation of the efficiency of irrigation methods on the growth and survival of tree seedlings in an arid climate. Journal of Arid Land, 2020, no. 12, pp. 495-507. https:// doi.org/10.1007/s40333-020-0012-y

Jerzy Z., Grzegorz B., Władysław D. Pink-flowered locusts (Robinia L., Fabaceae) established in Poland. Yearbook of the Polish dendrological society, 2015, no. 63, pp. 9-33. URL: https://www.researchgate.net/publication/286924142_Rozowokwiatowe_robinie_Robinia_L_Fabaceae_dziczejace_w_Polsce_Pink-flowered_locusts_Robinia_L_Fabaceae_established_in_Poland (accessed April 07, 2022)

Lazarev S.E., Semenyutina A.V. Prospects of species and forms of the genus Robinia L. for forest protection and landscaping plantings. Successes of modern natural science, 2020, no. 8, pp. 11-17. https://doi.org/10.17513/use.37451

Lazarev S.E. Adaptation mechanisms and life strategies of species of the genus Robinia L. in the conditions of introduction. World ecology journal, 2020, vol. 10, no. 1, pp. 48-67. https://doi.org/10.25726/world journal.pro/WEB.20.1.3

Lazarev S.E., Semenyutina A.V., Belyaev A.I. Implementation of the tree counting process in the process of urban reclamation with the use of fuzzy neural network for agro forestry. International Journal of Advanced Trends in Computer Science and Engineering, 2020, vol. 9, no. 4, pp. 6232-6237. https://doi.org/10.30534/ijatcse/2020/302942020

Morozova E.V., Iozus A.P., Kryuchkov S.N. The main results of the breeding of robinia false acacia in the Lower Volga region. Successes of modern natural science, 2018, no. 12-2, pp. 290-295. https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=37010&ysclid=ljsacc64xn313799382 (accessed April 07, 2022).

Nan G., Wang N., Jiao L. A new exploration for accurately quantifying the effect of afforestation on soil moisture: A case study of artificial Robinia pseudoacacia in the Loess Plateau (China). Forest Ecology and Management, 2019, no. 433, pp. 459-466. https://doi.org/10.1016/J.FORECO.2018.10.029

Semenyutina A.V., Klimov A.D. Analysis of bioresources of the Robinia, Gleditsia gene pool for forest reclamation complexes based on the study of adaptation to stress. World ecology journal, 2018, vol. 8, no. 2, pp. 33-45. https://doi.org/10.25726/NM.2018.2.2.004

Semenyutina A.V., Svintsov I. P., Khuzhakhmetova A. Sh. Mobilization of dendrological resources and ways of preserving their biodiversity in low-forest regions. Volgograd: Federal Scientific Center of Agroecology, Integrated Land Reclamation and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences, 2021, 288 p.

Semenyutina A.V., Svintsov I. P., Khuzhakhmetova A. Sh. Regulations of safe and sustainable use of biodiversity of woody plants in protective afforestation. Journal of Agriculture and Environment, 2018, vol. 3(7), p. 3. https://doi.org/10.23649/jae.2018.3.7.3.

Semenyutina A.V., Melnik K.A., Semenyutina V.A. Assessment of Growth and Development of Representatives under the Conditions of Chestnut Soils. Ecological Engineering and Environmental Technology, 2022, vol. 23, no. 1, pp. 19-24. https://doi.org/10.12912/27197050/143136

Sitzia T., Cierjacks A., de Rigo D., Caudullo G. Robinia pseudoacacia in Europe: distribution, habitat, usage andthreats. European Atlas of Forest Tree Species, 2016, pp. 166-167. URL: https://forest.jrc.ec.europa.eu/media/atlas/Robinia_pseudoacacia.pdf (accessed April 05, 2022).

The Plants Database. 2018. URL: https://plants.sc.egov.usda.gov/java/nameSearch (accessed April 07, 2022).

Weather and Climate. 2021. URL: http://www.pogodaiklimat.ru/history/34560.htm (accessed April 07, 2022).

Yildiz O., Altundağ E., Çetin B. Experimental arid land afforestation in Central Anatolia, Turkey. Environmental Monitoring and Assessment, 2019, vol. 190, no. 6. https://doi.org/10.1007/s10661-018-6724-1

Список литературы

Бабошко О.И. Многофункциональная роль робиниевых защитных насаждений в степных ландшафтах // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2011. № 74. С. 737-746.

Belyaev A.I., Semenyutina A.V., Khuzhakhmetova A.S., Semenyutina V.A. Analysis of Bioresource Collections on Climatic Rhythms and Phenological Processes // Ecological Engineering and Environmental Technology. 2022. Vol. 23, No. 3. P. 87-94. https://doi.org/10.12912/27197050/147152

Брылев В.А. География и экология Волгоградской области. Волгоград, 2005. 259 с. URL: https://obuchalka.org/20191113115528/geografiya-i-ekologiya-volgogradskoi-oblasti-brilev-v-a-2005.html?ysclid=ljs7jas23c87856389 (дата обращения: 07.07.2023).

Chen J.P., Lan Z.P., Yang S.J. Water use efficiency and growth characteristics of young trees of Robinia pseudoacacia plantation forest under different irrigation methods in old course of Yellow river area // Acta Ecologica Sinica. 2015. No. 35. P. 2529-2536. https://doi.org/10.5846/STXB201306101568

Кретинин В.М. Агролесомелиорация почв. Волгоград: ВНИАЛМИ, 2009. 198 с. URL: https://www.semanticscholar.org/paper/Evaluation-of-the-efficiency-of-irrigation-methods-Jafari-Matinkhah/372d4848ef7391b37bcea2399ac3fca81aa35d26 (дата обращения: 07.07.2023).

Jafari Z., Matinkhah S.H., Mosaddeghi M.R. Evaluation of the efficiency of irrigation methods on the growth and survival of tree seedlings in an arid climate // Journal of Arid Land. 2020. No. 12. P. 495-507. https://doi.org/10.1007/s40333-020-0012-y

Jerzy Z., Grzegorz B., Władysław D. Pink-flowered locusts (Robinia L., Fabaceae) established in Poland // Yearbook of the Polish dendrological society. 2015. No. 63. P. 9-33. URL: https://www.researchgate.net/publication/286924142_Rozowokwiatowe_robinie_Robinia_L_Fabaceae_dziczejace_w_Polsce_Pink-flowered_locusts_Robinia_L_Fabaceae_established_in_Poland (accessed April 07, 2022)

Лазарев С.Е., Семенютина А.В. Перспективность видов и форм рода Robinial. Для лесозащитных и озеленительных насаждений // Успехи современного естествознания. 2020. № 8. С. 11-17. https://doi.org/10.17513/use.37451

Лазарев С.Е. Механизмы адаптации и жизненные стратегии видов рода Robinia L. в условиях интродукции // World ecology journal. 2020. T 10. №1. С. 48-67. https://doi.org/10.25726/worldjournals.pro/WEJ.2020.1.3

Lazarev S.E., Semenyutina A.V., Belyaev A.I. Implementation of the tree counting process in the process of urban reclamation with the use of fuzzy neural network for agro forestry // International Journal of Advanced Trends in Computer Science and Engineering. 2020. Т. 9, No 4. P. 6232-6237. https://doi.org/10.30534/ijatcse/2020/302942020

Морозова, Е. В., Иозус А. П., Крючков С. Н. Основные итоги селекции робинии лжеакации в Нижнем Поволжье // Успехи современного естествознания. 2018. № 12-2. С. 290-295. URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=37010&ysclid=ljsacc64xn313799382 (дата обращения: 07.07.2023).

Nan G., Wang N., Jiao L. A new exploration for accurately quantifying the effect of afforestation on soil moisture: A case study of artificial Robinia pseudoacacia in the Loess Plateau (China) // Forest Ecology and Management. 2019. No 433. P. 459-466. https://doi.org/10.1016/J.FORECO.2018.10.029

Семенютина, А. В., Климов А. Д. Анализ биоресурсов генофонда Robinia, Gleditsia для лесомелиоративных комплексов на основе изучения адаптации к стрессу // World ecology journal. 2018. Т. 8, № 2. С. 33-45. https://doi.org/10.25726/NM.2018.2.2.004

Семенютина А. В., Свинцов И. П., Хужахметова А. Ш. Мобилизация дендрологических ресурсов и пути сохранения их биоразнообразия в малолесных регионах. Волгоград: Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наукб 2021. 288 с.

Semenyutina A.V., Svintsov I. P., Khuzhakhmetova A. Sh. Regulations of safe and sustainable use of biodiversity of woody plants in protective afforestation // Journal of Agriculture and Environment. 2018. Vol. 3(7). P. 3. https://doi.org/10.23649/jae.2018.3.7.3

Semenyutina A.V., Melnik K.A., Semenyutina V.A. Assessment of Growth and Development of Representatives under the Conditions of Chestnut Soils // Ecological Engineering and Environmental Technology. 2022. Vol. 23, №1. P. 19-24. https://doi.org/10.12912/27197050/143136

Sitzia T., Cierjacks A., de Rigo D., Caudullo G. Robinia pseudoacacia in Europe: distribution, habitat, usage andthreats // European Atlas of Forest Tree Species. 2016. P. 166-167. URL: https://forest.jrc.ec.europa.eu/media/atlas/Robinia_pseudoacacia.pdf (accessed April 05, 2022).