Features of the structure and development of the crowns of woody plants of the genus Robinia L.
Authors: Лазарев С.Е. , Семенютина А.В. 
Published: May 2021

Важнейшим элементом формирования габитуса древесных растений является размер и форма кроны. Проектирование декоративных композиций в садово-парковом строительстве возможно только с учетом особенностей строения и развития крон. В родовом комплексе Robinia L. представлено четыре вида и несколько декоративных форм древесных растений, существенно отличающихся строением и особенностями развития крон. Проектирование ландшафтных композиций с использованием этих растений затрудняется тем, что все они способны формировать разные типы крон в зависимости от экологических условий произрастания в процессе онтогенетического развития. В связи с этим целью данной работы стало изучение особенностей строения и развития крон представителей рода Robinia в разных экологических условиях. Объектами исследований являлись виды и формы рода Robinia L.: R. neomexicana Gray.; R. pseudoacacia L.; R. pseudoacaciaf. pyramidalis (Pepin) Rehd.; R. pseudoacacia f. umbraculifera (DC) Rehd.; Robinia viscosa var. hartwegii (Koehne) Ashe.; произрастающие в дендрологических коллекциях ФНЦ агроэкологии РАН, кадастр №34:34:000000:122, 34:34:060061:10. Проведенные исследования показали, что на формирование крон оказывает влияние генетически обусловленная архитектурная модель, а также экологические факторы среды обитания, главными из которых являются: гидрологический режим, освещенность и ветровая нагрузка. Формирование определенной жизненной формы под воздействием гидрологического режима приводит к изменению общей геометрии кроны, неравномерное освещение к увеличению асимметрии, а повышенная ветровая нагрузка уменьшает общую плотность кроны. Установлено, что для R. pseudoacacia с жизненной формой одноствольного дерева типичной является раскидистая форма кроны, а для R. neomexicana и R. viscosa – узкоовальная и купольная соответственно. Многоствольные жизненные формы R. neomexicana имеют преимущественно округловерхнеовальные кроны, R. viscosa– округлокупольные. Кроны R. pseudoacaciaс изменением жизненной формы как правило меняют только общую геометрию, сохраняя при этом раскидистую форму. Формирование такого типа кроны вызвано крупными размерами растений этого вида. Большая высота и диаметр кроны приводят к повышенной ветровой нагрузке (Chan W., Eng Y…, 2020; Bunce A., Volin J.C., Miller D.R., 2019), для снижения которой в процессе эволюции сформировалась раскидистая крона с высокой степенью ажурности (просветы составляют 60-70%). Выявлено, что строгие геометрические шаровидные и колоновидные формы характерны только для декоративных форм R. pseudoacaciaf. umbraculifera и R. pseudoacacia f. pyramidalis, а высокоштамбовые формы образуются у растений после радикальной омолаживающей обрезки на высоте 3-3,5 метров. R. pseudoacacia после радикальной омолаживающей обрезки формирует округло-овальную, R. neomexicana – округло-верхнеовальную, а R. viscosa- ширококупольную или даже зонтично-купольную форму. Анализ архитектурных моделей позволил определить основные закономерности формирования крон различных видов. Так, при развитии купольной кроны R. viscosa определяющим фактором является генетическая предрасположенность к образованию наклоненно-поникающих обрастающих ветвей. Восходящие и наклоненные побеги R. neomexicana при относительно высокой плотности кроны (просветы составляют 50-60%) приводят к формированию узкоовальной формы кроны. В процессе реализации генетической программы развития у R. pseudoacaciaпреимущественно образуются скелетные ветви, восходящие под углом (45) 50-70 градусов, а у R. viscosa и R. neomexicana под углом 60-80 (85) градусов. Результаты проведенных исследований показали, что существенную трансформацию кроны всех видов претерпевают в процессе онтогенеза. У синильных экземпляров одноствольных деревьев значительно увеличивается асимметричность, кроны приобретают раскидистую или флагообразную форму. Дальнейшие процессы старения приводят к потере центрального проводника и трансформации жизненной формы в многоствольное аэроксильное или геоксильное дерево. Установлено, что плотность крон всех изучаемых видов Robiniaимеет ярко выраженную сезонную и суточную динамику. Сезонная динамика определяется не только осенним, но и летним листопадом. Суточные колебания плотности протекают благодаря термонастическим движениям сложных листьев.

The most important element in the formation of the habitus of woody plants is the size and shape of the crown. The design of decorative compositions in garden and park construction is possible only taking into account the features of the structure and development of the crowns. The genus complex Robinia L. contains four species and several decorative forms of woody plants that differ significantly in the structure and features of the development of the crowns. The design of landscape compositions using these plants is complicated by the fact that they are all able to form different types of crowns, depending on the environmental conditions of growth in the process of ontogenetic development. In this regard, the purpose of this work was to study the features of the structure and development of the crowns of representatives of the genus Robiniain different environmental conditions. The objects of research were the species and forms of the genus Robinia L.: R. neomexicana Gray.; R. pseudoacacia L.; R. pseudoacacia f. pyramidalis (Pepin) Rehd.; R. pseudoacacia f. umbraculifera (DC) Rehd.; Robinia viscosa var. hartwegii (Koehne) Ashe.; growing in dendrological collections of the Federal Research Center of Agroecology of the Russian Academy of Sciences, cadastre №34:34:000000:122, 34:34:060061:10. Studies have shown that the formation of crowns is influenced by a genetically determined architectural model, as well as environmental factors of the habitat, the main of which are: the hydrological regime, illumination and wind load. The formation of a certain life form under the influence of the hydrological regime leads to a change in the overall geometry of the crown, uneven lighting increases the asymmetry, and increased wind load reduces the overall density of the crown. It was found that for R. pseudoacacia with the life form of a single-stemmed tree, the spreading form of the crown is typical, and for R. neomexicana and R. viscosa– narrow-oval and domed, respectively. The multi-stemmed life forms of R. neomexicana have mainly rounded – topped crowns, while R. viscosa has rounded-topped crowns. The crowns of R. pseudoacacia, with a change in the life form, usually change only the general geometry, while maintaining a spreading shape. The formation of this type of crown is caused by the large size of plants of this species. The high height and diameter of the crown lead to an increased wind load (Chan W., Eng Y..., 2020; Bunce A., Volin J. C., Miller D. R., 2019), to reduce which, in the course of evolution, a spreading crown with a high degree of openwork was formed (the gaps are 60-70%). It was revealed that strict geometric spherical and columnar forms are characteristic only for decorative forms of R. pseudoacacia f. umbraculifera and R. pseudoacacia f. pyramidalis, and high-stemmed forms are formed in plants after radical rejuvenating pruning at a height of 3-3. 5 meters.R. pseudoacaciaafter radical rejuvenating pruning forms a round – oval, R. neomexicana-a round - upper oval., and R. viscosa-a wide-domed or even umbrella-domed form. The analysis of architectural models allowed us to determine the main patterns of crown formation of various types. Thus, in the development of the dome crown of R. viscosa, the determining factor is the genetic predisposition to the formation of inclined-drooping fouling branches. Ascending and tilted shoots of R. neomexicana at a relatively high crown density (the lumen is 50-60%) lead to the formation of a narrow oval crown shape. In the process of implementing the genetic development program in R. pseudoacacia mainly forms skeletal branches ascending at an angle of (45) 50-70 degrees, and in R. viscosa and R. neomexicana at an angle of 60-80 (85) degrees. The results of the conducted studies have shown that the crown of all species undergoes a significant transformation in the process of ontogenesis. In the blue specimens of single-stemmed trees, the asymmetry significantly increases, the crowns acquire a spreading or flag-shaped shape. Further aging processes lead to the loss of the central conductor and the transformation of the life form into a multi-stemmed aeroxyl or geoxyl tree. It was found that the crown density of all studied Robiniaspecies has a pronounced seasonal and diurnal dynamics. Seasonal dynamics is determined not only by autumn, but also by summer leaf fall. Diurnal density fluctuations occur due to thermonastic movements of complex leaves.