Публикации автора:
-
Results of the introduction test of representatives of the Lamiaceae Martinov family in the Botanical Garden of SFedU
Семейство яснотковых (Lamiaceae Martinov) богато эфиромасличными и лекарственными растениями. В Ростове-на-Дону полный цикл интродукционного испытания прошли такие древесные растения семейства, как Hyssopus officinalis L., Lavandula angustifolia Mill., Salvia officinalis L. Они и их сорта используются в озеленении города. Другие представители семейства: Callicarpa japonica Thunb., Elsholtzia stauntonii Benth., Vitex negundo L. и сорт Caryopteris × clandonensis Arthur Simmonds, обладающие ценными хозяйственными качествами, также могут представлять интерес для введения в культуру в нашем регионе. Целью работы являлась оценка эколого-биологических свойств (зимостойкость, засухоустойчивость, устойчивость к вредителям и болезням, семенная репродуктивность) и сезонного развития трех видов и сорта семейства из дендрологической коллекции Ботанического сада ЮФУ. Результаты исследований показали, что в местных условиях Callicarpa japonica, Elsholtzia stauntonii, Vitex negundo и Caryopteris × clandonensis Arthur Simmonds среднезимостойки, засухоустойчивы, не поражаются болезнями и вредителями, размножаются семенами и вегетативно, не проявляют инвазионной активности, обладают высокой степенью декоративности. Ритм их сезонного развития соответствует продолжительности вегетационного периода в Ростове-на-Дону (216 дней). Callicarpa japonica, Caryopteris × clandonensis Arthur Simmonds, Elsholtzia stauntonii, Vitex negundo могут быть перспективны для региональной культуры и использования в озеленении с учетом их требований к условиям выращивания.
-
Determination of optimal periods in phenological development of maple species for their identification by spectral characteristics of leaves
Идентификация древесных видов растений является приоритетной задачей при проведении дистанционного мониторинга древесных насаждений в независимости от его целей. В последнее время растет число исследований по идентификации древесных растений методами спектрального фенотипирования. Вместе с тем идентификация древесных растений по их спектральным характеристикам остается сложной задачей. Одним из подходов к увеличению точности дистанционной идентификации растений является учет их фенологических различий. Целью исследования было проведение идентификации Acer platanoides, A. campestre, A. negundo, A. Saccharinum и A. Ibericum по спектральным характеристикам их листьев, представляющих подробный временной ряд за период вегетации и определение оптимального для идентификации периода в их фенологическом цикле. Исследование проводилось в лабораторных условиях, с использованием гиперспектральной камеры Cubert UHD-185. Идентификация видов кленов проводилась с помощью алгоритма случайного леса (RF) по пикселям. В качестве независимых переменных в RF модели использовались вегетационные индексы (ВИ). Было установлено, что наличие различий в фенологии видов является важной предпосылкой для их успешной идентификации. Наибольшая точность идентификации видов была достигнута в периоды весеннего развития и осеннего старения листьев. Ошибка OOB (Out-of-bag error) RF модели составила по этим периодам 2.1–6.1% и 4.3–6.7% соответственно. Определена группа неколлинеарных ВИ для классификации видов клена методом машинного обучения. Это ARI, Boochs, CCI, CI, CRI1, D1, D2, Datt3, Datt4, DDn, DPI, DWSI4, EVI, Gitelson, Gitelson2, LSINorm, LSIRed, MCARI, MCARI2, modPRI, MPRI, NDVI, PARS, PRI, PRI_CI2, PRI_norm, PSND, PSSR, SR4, SR5, TCARI2, TCARI2_OSAVI2 и TGI. Наиболее информативными для RF классификации кленов по вкладу в изменение значения ООВ error и индекса Джини оказались следующие ВИ: CCI, MPRI, DWSI4, Datt4, CRI1, DDn.
-
Introduction of iHedera helix L. in the Botanical Garden of the Southern Federal University
Плющ обыкновенный (Hedera helix L.) и его сорта издавна используются в озеленении городов Юга России. В последнее время вид стал чаще привлекаться в озеленении Ростова-на-Дону, однако его культивары почти не встречаются. В Ботаническом саду Южного федерального университета (ЮФУ) образцы H. helix произрастают с 50-х годов прошлого столетия. Кроме видовых образцов H. helix в коллекции содержится также − кустовидная форма плюща обыкновенного (H. helix f. arborescens) и 14 сортов. Целью исследований являлось подведение итогов интродукционного испытания H. helix в условиях Ростове-на-Дону. В задачи исследования входило: оценить эколого-биологические свойства и сезонное развитие вида; определить коэффициент его адаптации; уточнить таксономическое соответствия 14 сортов H. helix и дать предварительную оценку их эколого-биологических свойств. Результаты исследований показали, что в местных условиях вид является среднезимостойким, засухоустойчивым, устойчивым к болезням и вредителям, хорошо искусственно размножается семенами и вегетативно. Коэффициент адаптации вида составляет 75 %, что свидетельствует о его перспективности для региональной культуры. Сорта плюща коллекции Ботанического сада ЮФУ объединены в 7 из 9 садовых групп по форме и окраске листьев вегетативных побегов. Из 14 сортов, пять являются наиболее устойчивыми и могут быть перспективными для культуры, это: 'Mandas Crested', 'Parsley Crested', 'Asterisk', 'Green Ripple', 'Brokamp'.
-
Seasonal dynamics of NDVI among the maple species
В работе была предпринята попытка с помощью гиперспектральной камеры в контролируемых условиях лабораторного эксперимента получить уникальные кривые сезонной динамики значений NDVI, позволяющие идентифицировать виды клена. Объектами исследования послужили образцы Acer campestre L., Acer negundo L. и Acer saccharinum L. Съемка листьев кленов проводилась в лабораторных условиях с помощью гиперспектральной камеры Cubert UHD-185 при искусственном освещении. Для контроля результатов осуществлялось определение содержания хлорофилла а спектрофотометрическим методом. Исследования проводили в течение периода вегетации кленов от фенологической фазы «полное развертывание листьев» до фенологической фазы «начало осеннего расцвечивания листьев». Установлено, что сезонная динамика значения NDVI сходна с динамикой хлорофилла а, рассчитанной спектрометрическим методом. Эмпирические линии регрессии величины NDVI у всех трех видов клена в большинстве сроков съемки синхронны, в особенности в зоне максимума и минимума. Вместе с тем разница между видами кленов по NDVI выражена не так резко, как у хлорофилла а, хотя в большинстве сроков съемок значение NDVI у A. campestre выше, чем у остальных двух видов кленов. Предполагаем, что NDVI signature не может быть использована для разделения видов рода Acer. Однако, для идентификации родов, значительно различающихся по фенологии, использование NDVI signature является вполне возможной.
-
Drought resistance of species of the genus Acer L. from the collection of the Botanical Garden of the Southern Federal University in the extreme drought year 2020
По значению гидротермического коэффициента (ГТК) Г. Т. Селянинова Ростов-на-Дону находится в засушливой зоне (0,7–0,8). Период летней засухи обычно приходится на середину или вторую половину лета. В условиях степной зоны, для введения в культуру древесных растений, важны наблюдения за их развитием в экстремальные по засухе годы, что дает наиболее полную характеристику их свойств и декоративной долговечности. Из комплекса эколого-биологических свойств древесных интродуцентов (зимостойкость, засухоустойчивость, устойчивость к вредителям и болезням, семенная репродуктивность), засухоустойчивость считается важнейшей характеристикой. Целью исследований было оценить степень засухи в типичные годы (2010, 2014) и нетипичный 2020 год, используя ГТК; дать сравнительную оценку засухоустойчивости древесных растений коллекции Ботанического сада ЮФУ на примере рода Acer L. По значению ГТК (<0,6), засуха 2020 г. была экстремальной. Полное отсутствие осадков наблюдалось более 2,5 месяцев с августа до середины октября. В засуху 2020 г проявили хорошую засухоустойчивость (4 балла) − 18 видов. Среднюю устойчивость к засухе (3 балла) проявили 13 кленов. Слабо засухоустойчивыми оказались два вида. По результатам оценки засухоустойчивости видов в экстремальный по засухе 2020 год были выделены 15 наиболее засухоустойчивых кленов, с декоративной долговечностью 30−50 лет: Acer campestre, A. monspessulanum, A. monspessulanum subsp. ibericum, A. opalus, A. pentapomicum, A. platanoides, A. platanoides ‘Schwedleri’, A. platanoides ‘Globosum’, A. pseudoplatanus, A. pseudoplatanus ‘Purpureum’, A. saccharinum, A. tataricum, A. tataricum subsp. aidszuense, A. tataricum subsp ginnala, A. truncatum.