Статья: Биологические особенности некоторых видов семейства яснотковые, ареал распространения и перспектива их использования в озеленении (2024)

Цель исследований – обобщить результаты интродукции, отобрать наиболее устойчивые и высокодекоративные кустарники для расширения ассортимента в садово-парковом озеленении на Ставрополье. Объектом исследований послужила коллекция декоративных кустарников, насчитывающая 255 таксонов, культивируемых в Ставропольском ботаническом саду. Значительным количеством видов и сортов представлены роды: Berberis L., Hydrangea L., Spiraea L., Weigela Thunb. В результате интродукционного испытания выделен ассортимент видов и сортов, обладающих высокими декоративными качествами и адаптационными возможностями, для практического использования в новых условиях. Дана характеристика декоративных качеств, сроков цветения и периода общей декоративности в почвенно-климатических условиях Ставропольской возвышенности. По разнообразию декоративных особенностей ассортимент подразделен на красивоцветущие, декоративно-лиственные и красивоплодные кустарники. Основу коллекции составляют красивоцветущие кустарники, играющие важную роль в садово-парковых композициях. Привлечение садовых форм с оригинальной окраской листьев и плодов дает возможность увеличить общий декоративный эффект композиции на более продолжительный период. В коллекции 32% от всего состава занимают декоративно-лиственные кустарники. За многолетний период интродукции отобраны и успешно внедрены в садово-парковое строительство на Ставрополье около 100 высокодекоративных и устойчивых в местных условиях видов и сортов декоративных кустарников. Ассортимент устойчивых декоративных кустарников в регионе пополняется за счет селекции собственных сортов. В Государственный реестр селекционных достижений внесены два декоративно-лиственных сорта барбариса Тунберга: «Руслан» и «Стёпка» селекции Ставропольского ботанического сада.

Целью исследований явилась разработка предложений по сохранению уникальных сосновых насаждений, произрастающих в парке «Гилёвская роща», на основе анализа их современного состояния. Приведены данные анализа современного состояния сосновых древостоев парка «Гилёвская роща» города Тюмень, полученные с учетом санитарного состояния, наличия повреждений деревьев и их относительного жизненного состояния. По анализируемым показателям состояние сосняков на всех временных пробных площадях оценивается как ослабленное. Получены данные о том, что усиление рекреационного воздействия приводит к снижению количества здоровых и увеличению доли сильно ослабленных и отмирающих деревьев. Наименьшими диаметрами и объемными показателями характеризуются сильно ослабленные и усыхающие по состоянию деревья. Установлено, что наиболее часто у деревьев встречаются механические повреждения, а также смолотечение. Зафиксирована зависимость трехкратного увеличения механических повреждений на стволах деревьев, произрастающих в зоне активного посещения, по сравнению с зоной слабого посещения. На снижение жизненного состояния сосновых древостоев парка «Гилёвская роща» существенное влияние оказывает возраст, по которому древостои характеризуются как перестойные. Усугубляет этот процесс факт длительного использования данных насаждениях в целях рекреации (более 50 лет). Для предотвращения деградации насаждений в парке «Гилёвская роща», а также для повышения устойчивости сосняков предложен ряд лесохозяйственных мероприятий – в частности, уборка ослабленных, отстающих в росте деревьев потенциального отпада, а также поврежденных, аварийных и эстетически непривлекательных деревьев в процессе проведения ландшафтных рубок. Заслуживает внимания использование для расширения биологического разнообразия древесных интродуцентов и проведение мероприятий по ограничению перемещения рекреантов – в частности, создание посадок кустарников вдоль тропиночной сети.

Проведена оценка аромата у 324 сортов роз садовых групп в коллекции Ставропольского ботанического сада: чайно-гибридных (Hybrid Tea), флорибунда (Floribunda), миниатюрных (Miniature), шрабовых (Shrub), плетистых крупноцветковых (Large-Flowered Climber). Выявлено, что ярко выраженным ароматом обладают 36 сортов чайно-гибридных роз, 11 сортов роз флорибунда, 3 сорта миниатюрных роз, 18 сортов шрабовых, 6 сортов крупноцветковых плетистых роз. Средне выраженный аромат имеют 90 сортов чайно-гибридных роз, 12 сортов роз флорибунда, 7 сортов миниатюрных роз, 2 сорта шрабовых, 10 сортов крупноцветковых плетистых роз. Аромат выражен слабо или отсутствует у 38 сортов чайно-гибридных роз, 46 сортов роз флорибунда, 30 сортов миниатюрных роз, 11 сортов шрабовых роз, 4 сортов крупноцветковых плетистых роз. Восприятие и описание аромата у каждого сорта разные, он может напоминать несколько типов аромата цветущих и нецветущих растений. Установлено, что температура воздуха на стадии бутонизации и цветения, время суток, влажность – все это может радикально повлиять на аромат. Самый сильный аромат наблюдается утром: с 9 до 11 часов. Ароматные садовые розы не только могут быть использованы в декоративном садоводстве – они могут являться частью зон ароматерапии. Сорта испытанных садовых групп, получившие по признаку аромата 2 и 3 балла, рекомендованы нами для создания фитозон естественной ароматерапии в парках, которые используются в составе оздоровительных комплексов, частных садов, санаториев и пансионатов различного назначения Северо-Кавказского федерального округа.

Целью исследований являлась оценка изменений основных таксационных показателей искусственных сосновых древостоев, произрастающих на рекультивированном золоотвале № 1 Рефтинской ГРЭС. Район проведения исследований относится к округу предлесостепных сосново-березовых лесов Зауральской равнинной провинции Западно-Сибирской равнинной лесной области. Исследования проводились на пробных площадях. Проанализирована динамика таксационных показателей древостоев за период с 2011 по 2021 гг. на 6 пробных площадях. Установлено, что сосновые насаждения на золоотвале характеризуются бонитетами от Iа до II. Запас древостоев 31-летнего возраста достигает 290 м3 /га при среднем ежегодном приросте 9,4 мЗ /га. Максимальным приростом по высоте за период с 2011 по 2021 гг. характеризуются древостои 1999 и 2005 гг. посадки по диаметру 1992 и 2005, а по запасу – 1992 и 1999 гг. посадки. Минимальное значение прироста по запасу характерно для ПП 3 (1997 г. посадки) и объясняется сильной внутривидовой борьбой при высокой густоте древостоя, что свидетельствует о необходимости проведения рубок ухода.

Естественное возобновление леса относится к важным биологическим процессам. Данные о количественных и качественных характеристиках естественного возобновления на ненарушенных хозяйственной деятельностью участках выступают в качестве контрольного варианта при мониторинге сукцессионных процессов в затронутых ранее рубками лесных насаждениях. Цель исследований заключалась в изучении количественных и качественных характеристик естественного возобновления в насаждениях ядра заповедника «Кологривский лес». Объектом исследований являлись 11 постоянных пробных площадей, заложенных в памятнике природы «Кологривский лес» в 1981‑1984 гг. и восстановленных в 2014‑2019 гг. По данным обследований пробных площадей в ядре заповедника «Кологривский лес», практически на всех из них преобладает еловый подрост. Ярус молодого поколения леса также формируют породы: клен остролистный (Acer platanoides), липа мелколистная (Tilia cordata), береза пушистая (Betula pubescens) и береза повислая (B. pendula), пихта сибирская (Abies sibirica), вяз шершавый (Ulmus glabra). Осина (Populus tremula) встречается в виде единичных растений, так как под пологом леса для нее складываются неблагоприятные условия. В коренных ельниках подрост имеет групповое размещение и приурочен к местам отпада перестойных деревьев. В среднем по всем пробным площадям доля мелкого подроста составляет 64%, среднего – 24%, крупного – 12%. На всех рассматриваемых пробных площадях более 80% подроста относится к жизнеспособному. Основная доля сомнительного и нежизнеспособного подроста относится к ели.

Цель исследований заключается в рассмотрении некоторых вопросов теории вихревых насосов, являющихся основными, и частной теории рабочего процесса на базе подходящей модели явлений, происходящих в нем. Вихревые насосы являются неотъемлемой частью различных отраслей промышленности: химической, нефтегазовой, атомной теплоэнергетики, морской, сельскохозяйственной включая водоснабжение. В статье рассматриваются вопросы конструкции вихревых насосов, а также связь кинетических и энергетических параметров в процессе их работы. Несмотря на значимые научные достижения в области разработки различных конструкций насосов данного типа, существуют разногласия в научно-практической деятельности при объяснении основных принципов их работы, что является предметом наших исследований. В статье подробно описываются принципы работы вихревого насоса и обсуждаются общие аспекты теории его рабочего процесса. Рассматриваются пути передачи энергии колеса жидкости, перемещающейся в рабочем канале вихревого насоса. Представлены энергетические зависимости для движения жидкости в рабочих полостях насоса. Получено соотношение, которое показывает, что повышение давления в боковом канале определяется только энергетическими потерями в струйке жидкости, и выводится критерий, который связывает полезный эффект насоса с энергетическими потерями.

Цель работы – исследование русла р. Чегем для оценки возможности русловой добычи аллювиальных пород с учетом гидрологического, руслового режима и определение допустимых объемов добычи песчано-гравийных материалов с минимальным негативным воздействием на природный комплекс. Для решения поставленных задач в мае 2023 г. были проведены натурные обследования русла р. Чегем ниже с.п. Чегем Второй. Проанализированы результаты обследования, имеющаяся информация по исследуемой теме и архивные материалы по гидрологическим и геоморфологическим характеристикам р. Чегем. Проведены расчеты по определению морфометрических и гидрологических параметров р. Чегем, в том числе расход воды дождевого паводка 1%-ной обеспеченности, а также объема твердого стока русла реки в районе руслового карьера. Установлено, что объем среднегодового твердого стока в русле р. Чегем зависит от паводкового режима. По результатам исследований рассчитана среднегодовая допустимая величина добычи песчано-гравийных материалов в зависимости от паводкового режима с минимизацией негативного воздействия на русловые процессы реки. Сделан вывод о необходимости проведения периодического мониторинга с целью получения актуальных гидроморфо-метрических данных о состоянии р. Чегем.

Целью исследований являлась разработка методики моделирования и прогнозирования состояния оползня по результатам наблюдений, полученных в реальном режиме времени, с использованием автоматизированной системы мониторинга, включающей в себя геотехническое и геодезическое оборудование (поверхностные наклономеры, электриче-ские трехмерные трещиномеры, датчики давления грунта, инклинометры). Объект исследований – реальные данные результатов геотехнического мониторинга при проведении работ по строительству и реконструкции подпорных стенок на автомобильной дороге А‑147 Джубга – Сочи – граница с Республикой Абхазия, Краснодарский край, на участке км 195+310 – км 196+985. Традиционные методы изучения результатов мониторинга ограничиваются визуализацией наблюдений и расчетом описательных характеристик. Между тем наблюдения представляют собой временную последова-тельность, которая может быть рассмотрена с точки зрения теории стохастических временных рядов. Задача исследований заключалась в выявлении закономерностей развития оползневых процессов, чтобы актуализировать подход, опирающийся на данные. Полученные результаты анализа данных мониторинга оползневого склона позволяют сделать вывод о том, что наблюдения могут описываться моделями многомерных временных рядов (авторегрессии, скользящего среднего, авторегрессии скользящего среднего, авторегрессии проинтегрированного скользящего среднего и векторной регрессии), которые могут использоваться для прогнозирования развития оползней и количественной оценки риска.

Целью исследований является оценка причин произошедшей деградации ирригационных водохранилищ в аридной зоне Европейской территории Российской Федерации и выявление мер, необходимых для их восстановления и возобновления орошения. Для достижения цели решались следующие задачи: выявление и анализ основных причин существенного сокращения использования водохранилищ на орошение; оценка изменений условий функционирования ирригационных водохранилищ аридной зоны Европейской территории Российской Федерации; обоснование необходимости восстановления орошения из ирригационных водохранилищ; обоснование возможности восстановления орошения из ирригационных водохранилищ. Исследования проведены на примере Ремонтненского водохранилища, находящегося в полупустынной зоне на границе Ростовской области и Республики Калмыкия согласно методическим рекомендациям, которые включали в себя как полевые измерения водных объектов, статистические методы обработки полученных данных, так и стохастическое моделирование водопользования, в соответствии с разработанными правилами регулирования стока. Среди результатов работы отмечаются установленные факты потепления климата и заиления водохранилища с соответствующим его обмелением, что приводит к существенному увеличению потерь на испарение. Необходимость должного функционирования водохранилищ подтверждается требованиями декларации безопасности гидротехнических сооружений и экологическими требованиями. Возможность потенциального использования водохранилищ для ирригации подтверждается результатами моделирования согласно рациональным правилам управления водными ресурсами.

Исследования проводились с целью определения условий работы крепления нижнего бьефа за расширяющимся водобойным колодцем шахтно-башенного водосброса гидроузла «16 Тишрин» в Сирийской Арабской Республике. Выполнены расчеты допустимых скоростей, не вызывающих размывов, исходя из средних диаметров частиц грунта нижнего бьефа и фактических скоростей, измеренных в лаборатории на фрагментарной модели устройства крепления выходного участка трехочкового закрытого водосброса с шахтным входным оголовком при максимальном эксплуатационном расходе и работе сооружения всем фронтом. Проблема деформаций и размывов в нижнем бьефе гидроузла «16 Тишрин» существует уже много лет, и до сих пор не найдено никакого практического решения, кроме того, что каждые 2‑3 года яма размыва засыпается грунтом с неизученными размерами фракции. Также в процессе экспериментов оценена работа водобойного колодца при разных схемах маневрирования затворами. Лабораторное подтверждение пути предлагаемого практического решения этой проблемы, обеспечиваю-щего надежную и безопасную работу водосбросного сооружения и всей плотины в целом, подчеркивает актуальность решения этой задачи для водного хозяйства северо-западной части Сирии.

Исследования проводились с целью определения условий работы крепления нижнего бьефа за расширяющимся водобойным колодцем шахтно-башенного водосброса гидроузла «16 Тишрин» в Сирийской Арабской Республике. Выполнены расчеты допустимых скоростей, не вызывающих размывов, исходя из средних диаметров частиц грунта нижнего бьефа и фактических скоростей, измеренных в лаборатории на фрагментарной модели устройства крепления выходного участка трехочкового закрытого водосброса с шахтным входным оголовком при максимальном эксплуатационном расходе и работе сооружения всем фронтом. Проблема деформаций и размывов в нижнем бьефе гидроузла «16 Тишрин» существует уже много лет, и до сих пор не найдено никакого практического решения, кроме того, что каждые 2‑3 года яма размыва засыпается грунтом с неизученными размерами фракции. Также в процессе экспериментов оценена работа водобойного колодца при разных схемах маневрирования затворами. Лабораторное подтверждение пути предлагаемого практического решения этой проблемы, обеспечиваю-щего надежную и безопасную работу водосбросного сооружения и всей плотины в целом, подчеркивает актуальность решения этой задачи для водного хозяйства северо-западной части Сирии.

Приведено обоснование эффективности применения биоинженерных технологий при защите и обустройстве малых водных объектов и мелиорации прибрежных земель АПК. Использованы натурные и теоретические методы исследований известных и авторских технологий возведения берегозащитных сооружений с применением биопозитивных элементов из местных и экологически безопасных искусственных материалов. Представлены разработки инновационных конструкций берегоукрепления и защиты проблемных территорий АПК, в том числе эрозирующих береговых участков малых прудов, рек и каналов небольших оросительных систем. Предложена и апробирована концепция природоприближенного обустройства прибрежных территорий водного объекта, включающая в себя сам водный объект, его пойменные участки и прилегающую площадь водосбора. Проведенные в последние годы исследования различных участков малых рек показали, что применение биопозитивных и гибких конструкций защитно-регуляционных сооружений и их элементов не только обеспечивает надежную инженерную защиту прибрежных зон, но и создают благоприятные условия для восстановления зеленых водоохранных зон. С течением времени построенные сооружения, зарастая травой и кустарниками, сливаются с природной средой, превращаясь в биоинженерные сооружения.

Цель исследований – анализ причин опустынивания земель, поиск путей сдерживания темпов опустынивания и восстановления ранее опустыненных земель. Опустыниванию подвержены территории с жарким климатом, минимальными осадками и сильными ветрами. Годовая сумма осадков не превышает 200… 50 мм, а в отдельных местах их вообще не бывает в течение ряда лет. Почвенный слой на таких территориях слабо развит, растительный покров покрывает меньше половины земной поверхности, а в отдельных случаях практически отсутствует. Подземные воды, как правило, минерализованы. На территориях в таких природных условиях наблюдается деградация почвы, происходит потеря плодородия, уменьшается биоразнообразие, что в итоге приводит к их опустыниванию. С использованием аналитического метода исследований определены основные причины, вызывающие деградацию земель и ее последствия, приводящие к опустыниванию территорий. Предложены пути снижения темпов деградации сельскохозяйственных земель и восстановления ранее опустыненных территорий.

Одним из наиболее эффективных и распространенных в средней полосе Российской Федерации методов полива является дождевание, а наиболее распространенные – широкозахватные дождевальные машины кругового действия. Целью исследований стала оптимизация конструктивно-высотных параметров дождевальной техники в зависимости от условий эксплуатации и поливаемых агрокультур. В статье рассматривается оптимизация конструктивно-высотных параметров, длины пролетов машины в зависимости от рельефа местности и высоты поливаемых агрокультур. Агротехническая проходимость оценивалась посредством отношения агропросвета к высоте растений на наиболее сложном рельефе. Проведенные исследования показывают, что в целях повышения эффективности эксплуатации (снижения буксования и исключения остановки), а также исключения заминаемости растений отношение величины агропросвета к высоте растений должно составлять более 0,7. Представлены результаты экспериментальных исследований и рекомендации оптимальных соотношений высоты профиля, пролета машины, уклона местности и поливаемых культур. При эксплуатации на уклонах величиной более 0,08 высота подъема трубопровода над поверхностью земли 2,7 м при величине пролетов 59,5 и 65 м является недостаточной – необходимы более высокопрофильные модели. При этом увеличение профиля ограничивается металлоемкостью и тягово-сцепными свойствами. Значение выбирается как минимально возможное при обеспечении агротехнической проходимости.

Цель исследований – нахождение, прогнозирование и регулирование температурно-влажностного режима почвы для условий лучистого отопления культивационных сооружений с применением потолочных инфракрасных излучателей темного типа. Представлена система дифференциальных уравнений (в размерном и безразмерном видах), отражающая взаимосвязь тепловых и массообменных процессов в коллоидных капиллярно-пористых телах в случае поверхностного лучистого обогрева. Рассмотрено частное аналитическое решение данной системы дифференциальных уравнений для неограниченной пластины с учетом перекрестных процессов: перемещения влаги в слое почвы за счет разности температур (термодиффузии) и переноса энергии водяного пара в пористой среде благодаря градиенту поля влагосодержания (пародиффузионному процессу). На примере фрезерного торфа с учетом исходных данных получено решение краевой задачи тепломассопереноса методом совместного применения интегрального преобразования Лапласа и вариационного метода Бубнова-Галеркина, представляющее собой одномерные нестационарные поля влагосодержания и температуры. Установлено, что при заданных начальных и граничных условиях, а также с учетом теплофизических характеристик фрезерного торфа достижение требуемых значений влагосодержания произойдет через 5 ч, значений температуры – через 2 ч. При этом если на координатном отрезке z ∈[6,0;12,0  ] см происходит закономерное уменьшение влагосодержания под воздействием лучистого обогрева, то вблизи поверхности почвы z ∈[0;6,0  ] см наблюдается незначительный рост данной величины. Что касается температурного поля фрезерного торфа, то здесь соблюдается закономерная температурная стратификация по глубине слоя почвы без каких-либо температурных аномалий в течение всего периода нагрева.

В статье представлены результаты агроэкологических испытаний сортов различного эколого-географического происхождения в условиях Рязанской области. Проанализированы агроклиматические характеристики региона возделывания и установлены параметры сортовой реакции на условия влагообеспеченности вегетационного периода. В последние несколько десятилетий на территории Рязанской области фиксируется локальное потепление климата с возрастанием количества засушливых лет. За годы проведения исследований температурные значения превышали среднемноголетние на 2‑6°C, суммы активных температур в среднем составили 2400‑2600°C, количество выпадающих осадков за вегетацию варьировало в интервале 255‑265 мм, при этом значение ГТК в среднем составило 0,7‑1,1. Продолжительность вегетационного периода изучаемых сортов в годы с оптимальной влагообеспеченностью (ГТК 0,7‑1,4) составила 95‑105 дней, при недостатке влаги – 78‑95 дней, при избыточном увлажнении – 98‑125 дней. На урожайность сои оказывает непосредственное влияние влагообеспеченность в критические для нее периоды бутонизации-цветения- образования плодов. С ростом температурных значений и снижением количества выпавших осадков закономерно снижается урожайность. Количество осадков, выпавших в июле, было критически значимым для сортов сои северного экотипа, на генеративное развитие и последующую семенную продуктивность южных и дальневосточных сортов оказывали существенное влияние осадки в августе. Целью исследований являлось определение реакции сортов сои различного эколого-географического происхождения на условия влагообеспеченности в Центральном Нечерноземье. Таким образом, чтобы снизить риски недополучения потенциально возможной урожайности в разные по агрометеороло-гическим условиям годы, рекомендуется наполнять ассортимент сортами разного эколого-географического происхождения, которые способны стабильно вызревать в регионе, а также при оптимальных агроклиматических условиях обеспечивать высокую урожайность и сбор белка с единицы площади.

Целью исследований явилась разработка концепции создания цифровой копии инфраструктуры мелиоративного комплекса и модели управления с учетом прогнозирования рисков отказов и помощи управления функционирования в случае возникновения нештатных или аварийных ситуаций. Выделена значимость безаварийного функционирования мелиоративного комплекса в структуре безрисковой сельскохозяйственной деятельности. Дано обоснование возможностей исключения возникновения нештатных ситуаций при работе мелиоративного комплекса путем внедрения непрерывного контроля состояния всех систем с использованием современных технологий. Обоснована актуальность разработки концепции создания цифровой копии инфраструктуры мелиоративного комплекса и модели управления с учетом прогнозирования рисков отказов и помощи управления функционирования в случае возникновения нештатных или аварийных ситуаций. Анализ концептуальных моделей показал, что наиболее информативной и реализуемой следует принимать пятимерную модель цифрового образа объекта с включением бесшовной интеграции данных для автономного управления процессами. Технология бесшовной интеграции позволяет управлять процессом, сокращая время разрыва между ожидаемыми и текущими условиями эксплуатации на физическом уровне. Предлагается информационный модуль мелиоративного комплекса представить в виде 3 блоков: блок строительства объекта, блок поддержания работоспособного состояния, блок эксплуатации. Ключевым показателем сформированности цифрового образа принято масштабирование данных по определению ограничений и проблем в каждом периоде жизненного цикла мелиоративного комплекса с выделением функции оптимизации. Принято решение о целесообразности перевода системы оповещения в автономный режим с включением компонентов автоматического регулирования. В качестве примера представлен алгоритм контроля функционирования компонентного элемента мелиоративного комплекса, щитового затвора. Сформирован алгоритм типовой модели цифрового двойника с модулем бесшовной интеграции прогнозирования и выявления аномалии в форме рисков отказов, нарушения безопасности, возникновения нештатных или аварийных ситуаций функционирования отдельных элементов мелиоративного комплекса в режиме реального времени на всем сроке службы систем.

В статье рассмотрены результаты экспериментальных исследований факторов, влияющих на возникновение эвтрофикации водоемов. Проблема загрязнения поверхностных вод стала особо актуальной в XX в. Связано это в основном с развитием промышленности и ростом городов. Поступление в водоемы огромного количества загрязняющих веществ приводит к деградации как отдельных компонентов экосистемы, так и целых групп водоемов, что в свою очередь является причиной сокращения запасов пресной воды на локальном и региональном уровнях. С середины XX в. наблюдается стремительное нарастание количества эвтрофированных водоемов и непригодности воды для систем капельного орошения по причине закупорки эмиттеров, связанной с развитием водорослей и бактерий в поверхностных источниках орошения. Для очистки капельниц применяют хлорирование путем добавления в поливную воду гипохлорита натрия в жидкой форме (NaOCl) или твердой формы гипохлорита кальция (Ca(OCl)2), которое вызывает подавление развития водорослей, что негативно влияет на почву и производимую продукцию. Цель исследований заключается в выявлении влияния степени затенения водной поверхности на рост и развитие сине-зеленых водорослей, на водородный показатель, карбонатную жесткость и содержание биогенных элементов в воде, а также ее дальнейшей пригодности для капельного орошения. В результате исследований установлена динамика развития водорослей в зависимости от степени освещенности водной поверхности и изменения содержания биогенных элементов.