Цифровое сканирование роста и развития древесных растений

Авторы

DOI:

https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-6-55-70

Ключевые слова:

фенология растений, Viburnum, Viburnum opulus, Viburnum lantana, сезонное развитие древесных растений, прирост побегов, методика измерения древесных растений

Аннотация

Представлены фотометрическое устройство и методика, позволяющие в полевых условиях с максимальными детализацией и точностью быстро фиксировать характеристики органов или частей древесных растений в процессе их роста. Методика апробирована при изучении сезонной динамики интродуцированного в условия средней тайги вида Viburnum lantana L. и вида местной флоры V. opulus L. Показано, что в ритмике сезонной динамики видов есть отличия, связанные с влиянием текущего и предшествующего состояний окружающей среды. Наибольшая зависимость наступления начала роста и основного числа фенодат наблюдается от температуры воздуха. Выявлено, что ранние начало и окончание вегетации свойственны V. opulus. Рост и развитие V. lantana происходят при более теплой погоде. Побеги V. opulus начинают расти 18–21 мая, через 11 сут. рост отмечается у V. lantana. Побеги V. opulus прекращают расти 19 июня, побеги V. lantana – на 7 сут. позже. Наиболее длинные побеги текущего года (101 мм) формируются у V. lantana, это на 26 мм больше, чем у V. opulus. Начало роста побегов у V. opulus отмечается при среднесуточной температуре воздуха +4,7 °С и сумме положительных температур 187 °С, у V. lantana данный процесс начинается соответственно при +8,8 °С и 308 °С, причем для начала роста виду требуется 6 дн. со среднесуточной температурой выше +10 °С. Таким образом, изучаемые виды рода Viburnum можно условно разделить на 2 категории: рано (V. opulus) и поздно (V. lantana) начинающие и заканчивающие сезонное развитие. Культивированный в таежную зону V. lantana относится к высокоперспективным видам интродуцентов, поэтому он может быть рекомендован для введения в культурценозы и озеленения населенных пунктов таежной зоны.
Благодарности: Исследование выполнено при поддержке Фонда венчурных инвестиций Республики Карелия в рамках Программы поддержки прикладных научных исследований и разработок студентов и аспирантов ФГБОУ ВО «Петрозаводский государственный университет».
Для цитирования: Кабонен А.В., Гаврилова О.И., Кищенко И.Т. Цифровое сканирование роста и развития древесных растений // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 6. С. 55–70. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-6-55-70

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

А.В. Кабонен, Петрозаводский государственный университет

аспирант; ResearcherID: AAV-7277-2021

О.И. Гаврилова, Петрозаводский государственный университет

д-р с.-х. наук, проф.; ResearcherID: AAF-6295-2019

И.Т. Кищенко, Петрозаводский государственный университет

д-р биол. наук, проф.; ResearcherID: AAC-1083-2019

Библиографические ссылки

Абрамчук А.В., Карпухин М.Ю. Калина в садово-парковом строительстве // Вестн. биотехнологии. 2019. № 4(21). С. 16. Abramchuk A.V., Karpukhin M.Yu. Kalina in Landscape Gardening. Bulletin of biotechnology, 2019, no. 4(21), p. 16. (In Russ.).

Акимов М.Ю., Макаров В.Н., Жбанова Е.В., Влазнева Л.Н., Масленников А.И. Плоды калины перспективных сортов как ценный источник пищевых и биологически активных веществ // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. 2018. № 13. С. 603−607. Akimov M.Yu., Makarov V.N., Zhbanova E.V., Vlazneva L.N., Maslennikov A.I. Viburnum Fruits of Promising Varieties as a Valuable Source of Food and Biologically Active Substances. New and Unconventional Plants and Prospects for Their Use. 2018, no. 13, pp. 603−607. (In Russ.).

Булыгин Н.Е., Ярмишко В.Т. Дендрология. М.: МГУЛ, 2003. 528 с. Bulygin N.E., Yarmishko V.T. Dendrology. Moscow, MGUL Publ., 2003. 528 p. (In Russ.).

Ермаков М.А., Волкова О.Д., Хоциалова Л.И., Загуменникова Т.Н., Потапова А.В. Изучение признаков форм и сортов растений калины обыкновенной (Viburnum opulus L.) в условиях Главного ботанического сада РАН // Hortus Botanicus. 2019. Т. 14. С. 328−337. Ermakov M.A., Volkova O.D., Khotsialova L.I., Zagumennicova T.N., Potapova A.V. The Study of the Characteristics of the Forms and Varieties of (Viburnum opulus L.) Plants at the Main Botanical Garden of RAS. Hortus Botanicus, 2019, vol. 14, pp. 328−337. (In Russ.). https://doi.org/10.15393/j4.art.2019.6184

Зайцев Г.Н. Математическая статистика в экспериментальной ботанике. М.: Наука, 1984. 424 с. Zaytsev G.N. Mathematical Statistics in Experimental Botany. Moscow, Nauka Publ., 1984. 424 p. (In Russ.).

Иванов В.П., Марченко С.И., Зайцева Л.В., Иванов Ю.В. Методологические аспекты определения биометрических параметров шишек сосны обыкновенной // Вестн. МГУЛ – Лесн. вестн. 2012. № 1. С. 42–46. Ivanov V.P., Marchenko S.I., Zaitseva L.V., Ivanov Yu.V. Methodological Aspects of Scots Pine Cones Biometrics Determination. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin, 2012, no. 1, pp. 42–46. (In Russ.).

Кищенко И.Т. Влияние климатических факторов на сезонный рост деревьев лиственных лесообразующих видов в таежной зоне // Изв. вузов. Лесн. журн. 2017. № 1. С. 51–63. Kishchenko I.T. The Impact of Climatic Factors on the Seasonal Growth of Deciduous Trees of the Forest-Forming Species in the Taiga Zone. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2017, no. 1, pp. 51–63. (In Russ.). https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2017.1.51

Лапин П.И., Сиднева С.В. Оценка перспективности интродукции древесных растений по данным визуальных наблюдений // Опыт интродукции древесных растений. М., 1973. С. 7−68. Lapin P.I., Sidneva S.V. Assessing the Prospects of Woody Plants Introduction Based on Visual Observations. Experience of Woody Plant Introduction. Moscow, 1973, pp. 7−68. (In Russ.).

Масленников А.И. Устойчивость сортов калины к действию абиотических факторов // Вестн. Мичурин. ГАУ. 2015. № 3. С. 97−100. Maslennikov A.I. Resistance of Viburnum Varieties to the Action of Abiotic Factors. Bulletin of Michurinsk State Agrarian University, 2015, no. 3, pp. 97−100. (In Russ.).

Масленников А.И. Оценка максимальной морозостойкости сортов и форм рябины и калины // Плодоводство и ягодоводство России. 2016. Т. 46. С. 220−222. Maslennikov A.I. Estimation of Maximal Frost Resistance of Rowan and Viburnum Varieties and Forms. Plodovodstvo i âgodovodstvo Rossii = Pomiculture and small fruits culture in Russia, 2016, vol. 46, pp. 220−222. (In Russ.).

Минин А.А., Ананин А.А., Буйволов Ю.А., Ларин Е.Г., Лебедев П.А., Поликарпова Н.В., Прокошева И.В., Руденко М.И., Сапельникова И.И., Федотова В.Г., Шуйская Е.А., Яковлева М.В., Янцер О.В. Рекомендации по унификации фенологических наблюдений в России // Nature Conservation Research. Заповедная наука. 2020. № 5(4). С. 89–110. Minin A.A., Ananin A.A., Buyvolov Yu.A., Larin E.G., Lebedev P.A., Polikarpova N.V., Prokosheva I.V., Rudenko M.I., Sapelnikova I.I., Fedotova V.G., Shuyskaya E.A., Yakovleva M.V., Yantser O.V. Recommendations to Unify Phenological Observations in Russia. Nature Conservation Research, 2020, vol. 5(4), pp. 89–110. (In Russ.). https://dx.doi.org/10.24189/ncr.2020.060

Молчанов А.А., Смирнов В.В. Методика изучения прироста древесных растений. М.: Наука, 1967. 95 с. Molchanov A.A., Smirnov V.V. Methods of Studying the Growth of Woody Plants. Moscow, Nauka Publ., 1967. 95 p. (In Russ.).

Мухаметова С.В. Метеорологические условия теплого периода на территории Ботанического сада-института ПГТУ // Hortus botanicus. 2022. Т. 17. С. 90–101. Mukhametova S.V. Meteorological Conditions of Warm Period in the Territory of the Botanical Garden-Institute of VSUT. Hortus Botanicus, 2022, vol. 17, pp. 90–101. (In Russ.). https://doi.org/10.15393/j4.art.2022.8146

Софронов А.П., Фирсова С.В. Интродукция калины обыкновенной в Кировской области // Аграр. наука Евро-Северо-Востока. 2018. № 6(67). С. 79−82. Sofronov A.P., Firsova S.V. Introduction of Viburnum in Kirov Region. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East, 2018, no. 6(67), pp. 79−82. (In Russ.). https://doi.org/10.30766/2072-9081.2018.67.6.79-82

Шкутко Н.В. Хвойные Белоруссии: Эколого-биологические исследования. Минск: Навука i тэхнiка, 1991. 263 с. Shkutko N.V. Conifers of Belarus: Ecological and Biological Studies. Minsk, Navuka i tekhnika Publ., 1991. 263 p. (In Russ.).

Augspurger C.K. Spring 2007 Warmth and Frost: Phenology, Damage and Refoliation in a Temperate Deciduous Forest. Functional Ecology, 2009, vol. 23, iss. 6, pp. 1031–1039. https://doi.org/10.1111/j.1365-2435.2009.01587.x

Cheung P.K., Fung C.K.W., Jim C.Y. Seasonal and Meteorological Effects on the Cooling Magnitude of Trees in Subtropical Climate. Building and Environment, 2020, vol. 177, art. 106911. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2020.106911

Gloning P., Estrella N., Menzel A. The Impacts of Climate Change on the Winter Hardiness Zones of Woody Plants in Europe. Theoretical and Applied Climatology, 2013, vol. 113, pp. 683–695. https://doi.org/10.1007/s00704-012-0817-5

Henke M., Huckemann S., Kurth W., Sloboda B. Reconstructing Leaf Growth Based on Non-Destructive Digitizing and Low-Parametric Shape Evolution for Plant Modelling over a Growth Cycle. Silva Fennica, 2014, vol. 48, no. 2, art. 1019. https://doi.org/10.14214/sf.1019

Kollmann J., Grubb P.J. Viburnum lantana L. and Viburnum opulus L. (V. lobatum Lam., Opulus vulgaris Borkh.). Journal of Ecology, 2002, vol. 90, iss. 6, pp. 1044–1070. https://doi.org/10.1046/j.1365-2745.2002.00724.x

Meili N., Manoli G., Burlando P., Carmeliet J., Chow W.T.L., Coutts A.M., Roth M., Velasco E., Vivoni E.R., Fatichi S. Tree Effects on Urban Microclimate: Diurnal, Seasonal, and Climatic Temperature Differences Explained by Separating Radiation, Evapotranspiration, and Roughness Effects. Urban Forestry & Urban Greening, 2021, vol. 58, art. 126970. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2020.126970

Nilsson O. Winter Dormancy in Trees. Current Biology, 2022, vol. 32, iss. 12, pp. R630–R634. https://doi.org/10.1016/j.cub.2022.04.011

Szalay L., György Z., Tóth M. Frost Hardiness of Apple (Malus X domestica) Flowers in Different Phenological Phases. Scientia Horticulturae, 2019, vol. 253, pp. 309–315. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2019.04.055

Wang Z., Zhang X., Zhang J., Chhin S. Effects of Stand Factors on Tree Growth of Chinese Fir in the Subtropics of China Depends on Climate Conditions from Predictions of a Deep Learning Algorithm: A Long-Term Spacing Trial. Forest Ecology and Management, 2022, vol. 520, art. 120363. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2022.120363

Загрузки

Опубликован

16.12.2022

Как цитировать

Кабонен, А., О. Гаврилова, и И. Кищенко. «Цифровое сканирование роста и развития древесных растений». Лесной журнал, вып. 6, декабрь 2022 г., сс. 55-70, doi:10.37482/0536-1036-2022-6-55-70.

Выпуск

Раздел

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО