Viability of Pedunculate Oak in the Conditions of the City of Donetsk

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Bioecological characteristics (allometry, viability, morphometry) of the pyramidal shape of pedunculate oak ( Quercus robur L. var. pyramidalis ) under conditions of anthropogenic pollution of the city of Donetsk in the south of the East European Plain (Donetsk Ridge) were studied. The higher viability of control group of trees (1 point, healthy trees) compared with the experimental group (1.5 ± 0.5 points, healthy trees, rarely weakened) growing in anthropogenically polluted areas. The diameter of the trunks of the experimental group is on average 34 % higher than the diameter in control pedunculate oak stands. The volume of the stem and phytomass of various fractions of pyramidal pedunculate oak trees growing under conditions of anthropogenic load are ~ 50-70 % greater than for the control area. Moreover, the allometric dependencies in the two territories have the same patterns and are subject to power-law regression. The allometric ratio of the diameter to the length of the trunk ( d : l ) for both the control and experimental groups had a high value and amounted to 0.04-0.05. Deformations of the stems were not observed due to the high mechanical stability. The crown architecture underwent transformation in the presence of skeletal branches with a diameter to length ratio d : l < 0.01. In the course of studies of crown architectonics, irreversible deformations of skeletal branches of various orders (mostly small ones) were revealed in two territories equally, but no breaks or changes in crown closure were observed, the degree of plant accidents was at a low level (no breakages after removal of loads). Pedunculate oak trees are recommended for use in the formation of long-term plantings in industrial cities, because they retain high viability, mechanical stability and stable allometric indexes on which the stability of the entire plant depends.

About the authors

V. O. Kornienko

Donetsk State University

Email: kornienkovo@mail.ru
Donetsk, Russian Federation

V. N. Kalaev

Voronezh State University

Email: dr_huixs@mail.ru
Voronezh, Russian Federation

References

  1. Алексеев В. А. Диагностика жизненного состояния деревьев и древостоев // Лесоведение. 1989. № 4. С. 51-57
  2. Бухарина И. Л., Поварницина Т. М., Ведерников К. Е. Эколого-биологические особенности древесных растений в урбанизированной среде. Ижевск: Ижевск. гос. с.-х. акад., 2007. 216 с
  3. Вомперский С. Э., Гульбе А. Я., Сирин А. А., Уткина И. А. Итоги и перспективы исследований: к 75-летию Института лесоведения РАН // Лесоведение. 2019. № 6. С. 467-487
  4. Горбачева Г. А., Санаев В. Г., Белковский С. Ю., Пастори З. Изменение молекулярно-топологического строения древесины дуба при проявлении эффекта памяти формы // Лесн. вестн. 2017. Т. 21. № 4. С. 36-41
  5. ГОСТ 174.3.01-83. Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб. Межгосударственный стандарт. М.: Стандартинофрм, 1983. 4 с
  6. ГОСТ 20444-85. Государственный стандарт Союза ССР. Шум. Транспортные потоки. Методы измерения шумовой характеристики. М.: Гос. комитет СССР по делам строительства, 1985. 21 с
  7. ГОСТ 28168-89. Почвы. Отбор проб. Межгосударственный стандарт. М.: Стандартинофрм, 1989. 7 с
  8. Демаков Ю. П., Пуряев А. С., Черных В. Л., Черных Л. В. Использование аллометрических зависимостей для оценки фитомассы различных фракций деревьев и моделирования их динамики // Вестн. Поволж. гос. технол. ун-та. Сер.: Лес. Экол. Природопольз. 2015. № 2 (26). С. 19-36
  9. Ерофеев В. Т., Старцев О. В., Антошкин В. Д., Гудожников С. С., Самолькина Е. Г., Болдина И. В., Махоньков А. Ю. Оценка изменения прочности древесины в условиях повышенной влажности // Фундамент. иссл. 2014. № 9-12. С. 2630-2638
  10. Калаев В. Н., Попова А. А. Цитогенетический полиморфизм проростков семян деревьев дуба черешчатого (Quercus robur L.) на территориях с разным уровнем антропогенного загрязнения // Пробл. рег. экол. 2014. № 2. С. 176-190
  11. Каплина Н. Ф. Цикличность радиального прироста ствола и жизненное состояние дуба черешчатого в нагорной и пойменной дубравах южной лесостепи // Лесоведение. 2022. № 1. С. 21-33
  12. Каплина Н. Ф., Селочник Н. Н. Текущее и долговременное состояние дуба черешчатого в трех контрастных типах леса южной лесостепи // Лесоведение. 2015. № 3. С. 191-201
  13. Корниенко В. О., Калаев В. Н. Механическая устойчивость древесных пород и рекомендации по предотвращению их аварийности в городских насаждениях. Воронеж: Роза ветров, 2018. 92 с
  14. Корниенко В. О., Калаев В. Н. Эколого-биологические особенности и механическая устойчивость древесных растений, используемых в озеленении города Донецка. Воронеж: Изд. дом ВГУ, 2021а. 109 с
  15. Корниенко В. О., Калаев В. Н. Способ оценки механической устойчивости дуба черешчатого в городской среде. Патент РФ на изобретение RU № 2759764. М.: Роспатент, 2021б
  16. Корниенко В. О., Калаев В. Н. Влияние природно-климатических факторов на механическую устойчивость и аварийность деревьев березы повислой в г. Донецке // Лесоведение. 2022. № 3. С. 321-334
  17. Корниенко В. О., Калаев В. Н., Елизаров А. О. Влияние температуры на биомеханические свойства древесных растений в условиях закрытого и открытого грунта // Сиб. лесн. журн. 2018. № 6. С. 91-102
  18. Крюкова А. А., Царалунга В. В. Патологические формы ствола у дуба черешчатого в дубравах Воронежской области // ИВУЗ. Лесн. журн. 2010. № 4. С. 10-13
  19. Крючков С. Н., Маттис Г. Я. Лесоразведение в засушливых условиях. Волгоград: ВНИАЛМИ, 2014. 300 с
  20. Кулакова Н. Ю., Колесников А. В., Курганова И. Н., Шуйская Е. В., Миронова А. В., Скоробогатова Д. М. Влияние автотранспортного загрязнения на биохимические и морфологические показатели состояния деревьев дуба черешчатого // Лесоведение. 2021. № 4. С. 393-405
  21. Михин В. И., Михина Е. А. Формирование защитных насаждений из дуба черешчатого в Центральном Черноземье России // Лесотех. журн. 2018. № 4. С. 109-117
  22. Морозова Е. В., Иозус А. П. Основные результаты селекции пирамидальных форм дуба черешчатого в условиях сухой степи нижнего Поволжья // Совр. пробл. науки и образов. 2015. № 2 (2). С. 1-6
  23. Поляков А. К. Интродукция древесных растений в условиях техногенной среды. Донецк: Ноулидж, 2009. 268 с
  24. Попова А. А. Биотическая изменчивость и селекция дуба черешчатого в центральной лесостепи: автореф. дис. … д-ра с.-х. наук: 06.03.01. Воронеж: ВГЛТУ им. Г. Ф. Морозова, 2021. 40 с
  25. Руководство по контролю загрязнения атмосферы: руководящий документ РД 52.04.186-89. М.: Минздрав СССР, 1989. С. 1-74
  26. Усольцев В. А., Цепордей И. С. Климатические градиенты фитомассы насаждений Quercus spp. на территории Евразии // Сиб. лесн. журн. 2020. № 6. С. 16-29
  27. Филимонова Л. В. Биоэкологическое обоснование применения пирамидальной формы дуба черешчатого в благоустройстве и озеленении городов // Акт. пробл. лесн. компл. 2008. № 21 (3). С. 169-172
  28. Царалунга В. В., Фурменкова Е. С., Крюкова А. А. Внешние признаки патологии дуба черешчатого: моногр. Воронеж: ВГЛТА, 2014. 215 с
  29. Ширнин В. К. Селекция на качество древесины (на примере дуба черешчатого и других пород в ЦЧО): автореф. дис. … д-ра с.-х. наук: 06.03.01. СПб.: СПбЛТА, 1999. 48 с
  30. Ширнин В. К., Крюкова С. А. Моделирование идеального сорта дуба черешчатого с высоким качеством древесины // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. Сб. науч. тр. Воронеж, 2015. № 9. Ч. 3 (20-3). С. 396-400
  31. Domínguez-Delmas M. Seeing the forest for the trees: New approaches and challenges for dendroarchaeology in the 21st century // Dendrochronologia. 2020. V. 62. Article 125731
  32. Goncharenko I., Semenishchenkov Y., Tsakalos J. L., Mucina L. Thermophilous oak forests of the steppe and forest-steppe zones of Ukraine and Western Russia // Biologia. 2020. V. 75. Iss. 1. P. 337-353
  33. Gričar J., Luis M. de, Hafner P., Levanič T. Anatomical characteristics and hydrologic signals in tree-rings of oaks (Quercus robur L.) // Trees. 2013. V. 27. Iss. 6. P. 1669-1680
  34. Kharchenko N. N., Kalaev V. N., Kornienko V. O. Mechanical stability of pedunculate oak at the ecological boundary of the species distribution in the steppe // IOP Conf. Ser.: Earth and Environ. Sci.Int. Sci.-Pract. Conf. «Forest ecosystems as global resource of the biosphere: calls, threats, solutions» (Forestry-2021). 2021. V. 875. Article 012049
  35. Kornienko V. O., Kalaev V. N. Impact of natural climate factors on mechanical stability and failure rate in silver birch trees in the city of Donetsk // Contemp. Probl. Ecol. 2022. V. 15. Iss. 7. P. 806-816 (Original Rus. text © 2022, V. O. Kornienko, V. N. Kalaev publ. in Lesovedenie. 2022. N. 3. P. 321-334)
  36. Matveev S., Milenin A., Timashchuk D. The effects of limiting climate factors on the increment of native tree species (Pinus sylvestris L., Quercus robur L.) of the Voronezh Region //j. For. Sci. 2018. V. 64. N. 10. P. 427-434
  37. Netsvetov M., Prokopuk Y., Didukh Y., Romenskiy M. Climatic sensitivity of Quercus robur L. in floodplain near Kyiv under river regulation // Dendrobiology. 2018. V. 79. P. 20-33
  38. Netsvetov M., Prokopuk Yu., Ivanko I., Kotovych O., Romenskiy M. Quercus robur survival at the rear edge in steppe: Dendrochronological evidence // Dendrochronologia. 2021. V. 67. Article 125843. 8 p
  39. Netsvetov M., Sergeev M., Nikulina V., Kornienko V., Prokopuk Y. The climate to growth relationships of pedunculate oak in steppe // Dendrochronologia. 2017. V. 44. P. 31-38
  40. Niklas K. J. Tree biomechanics with special reference to tropical trees // Tropical tree physiology. Adaptations and responses in a changing environment. Springer Int. Publ., Switzerland, 2016. P. 413-435
  41. Niklas K. J., Spatz H.-C. Worldwide correlations of mechanical properties and green wood density // Amer. J. Bot. 2010. V. 97. N. 10. P. 1587-1594
  42. Prokop O., Kola´ř T., Büntgen U., Kyncl J., Kyncl T., Bošelà M., Choma M., Barta P., Rybníček M. On the palaeoclimatic potential of a millennium-long oak ring width chronology from Slovakia // Dendrochronologia. 2016. N. 40. P. 93-101
  43. Tumajer J., Treml V. Response of floodplain pedunculate oak (Quercus robur L.) tree-ring width and vessel anatomy to climatic trends and extreme hydroclimatic events // For. Ecol. Manag. 2016. V. 379. P. 185-194

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».