ispltaИзвестия Санкт-Петербургской лесотехнической академииIzvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii2079-43042658-5871СПбГЛТУ10.21266/2079-4304.2021.235.6-21isplta-212Research ArticleЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВОFORESTRYМониторинг состояния насаждений Санкт-Петербурга: современные и традиционные подходыMonitoring the state of St. Petersburg tree plantations: modern and traditional approacheshttps://orcid.org/0000-0001-8257-5956ЦуварёваН. А.TsuvarevaN. A.

ЦУВАРЁВА НИНА АЛЕКСАНДРОВНА – аспирантка

194021, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург

ResearcherID: AAG-1681-2020

TSUVAREVA Nina A. – PhD student

194021. Institute per. 5. St. Petersburg

ResearcherID: AAG-1681-2020

miss.spb09@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-8203-9571БуйДинь ДыкBuyDinh Dyk

БУЙ Динь Дык – сотрудник; аспирант

QL21, Xuan Mai, Chuong My District, Hanoi City

194021, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург

ResearcherID: AAH-4144-2020

BUY Dinh Dyk – researcher, PhD student

QL21. Xuan Mai. Chuong My District. Hanoi City

194021. Institute per. 5. St. Petersburg

ResearcherID: AAH-4144-2020

vnuf@vnuf.edu.vnhttps://orcid.org/0000-0003-4227-9647МельничукИ. А.MelnichukI. A.

СЕЛИХОВКИН Андрей Витимович – зав. кафедрой, профессор

194021, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург

199034, Университетская наб., д. 13В, Санкт-Петербург

ResearcherID: K-4851-2015

SELIKHOVKIN Andrey V. – Head of Dept.; professor

194021. Institute per. 5. St. Petersburg

199034. Universitetskaya Emb. 13B. St. Petersburg

ResearcherID: K-4851-2015

a.selikhovkin@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7772-8874СелиховкинА. В.SelikhovkinA. V.

МЕЛЬНИЧУК Ирина Альбертовна – доцент кафедры ландшафтной архитектуры, кандидат сельскохозяйственных наук

194021, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург

ResearcherID: AAE-2585-2020

MELNICHUK Irina A. – PhD (Agriculture), associate professor of Department of landscape architecture

194021. Institutskiy per. 5. St. Petersburg

ResearcherID: AAE-2585-2020

Melnichuk.Irina@gmail.comСанкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. КироваРоссияSt.Petersburg State Forest Technical UniversityRussian FederationНациональный вьетнамский университет лесного хозяйства; Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. КироваВьетнамVietnam National University of Forestry; St.Petersburg State Forest Technical UniversityViet NamСанкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова; Санкт-Петербургский государственный университетРоссияSt.Petersburg State Forest Technical Universityt; St.Petersburg State UniversityRussian Federation2021040320240235621Copyright © Цуварёва Н.А., Буй Д.Д., Мельничук И.А., Селиховкин А.В., 20242024Цуварёва Н.А., Буй Д.Д., Мельничук И.А., Селиховкин А.В.Tsuvareva N.A., Buy D.D., Melnichuk I.A., Selikhovkin A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiya-lta.spbftu.ru/jour/article/view/212

Предлагается использование системы Tree Talker мониторинга в сочетании с традиционными методами фитопатологического и энтомологического мониторинга для обеспечения своевременного обнаружения изменения состояния насаждений Санкт-Петербурга и выявления ключевых факторов экологического стресса. Разнообразная ведомственная принадлежность и широкий видовой состав насаждений города, а также наличие многочисленных экологических факторов, негативно влияющих на состояние деревьев, появление инвазионных патогенов и вредителей создают плохо прогнозируемые ситуации. Появление инвазионных вредителей и патогенов, таких как возбудитель голландской болезни гриб-аскомицет Ophiostoma novo-ulmi и его распространители – короеды-заболонники, ещё один аскомицет, гриб Hymenoscyphus fraxineus и ясеневая изумрудная узкотелая златка Agrilus planipennis, привело к массовой гибели вязов и ясеней, в том числе из-за несвоевременного обнаружения этих патогенов и вредителей. В условиях разобщенности системы управления городскими насаждениями из-за разной ведомственной принадлежности, мозаичного расположения, видового разнообразия и специфичности видового состава древесных растений, а также требований к оперативному принятию решений, использование Tree Talker технологий становится весьма перспективным. Эти технологии позволяют обеспечить оперативное получение, передачу и анализ данных по суточной и сезонной динамике физиологических параметров, устойчивости деревьев к ветровым нагрузкам с учётом породы, возраста и размеров. Интегрирование полученных данных позволяет оценить эффективность насаждений в целом по созданию микроклимата, динамике отклонений по вертикали, эффективности санитарно-оздоровительных мероприятий. В итоге, получение оперативной информации позволяет своевременно обнаружить неблагоприятные изменения как у отдельных деревьев, так и в структуре насаждений и провести анализ причин этих изменений, в особенности в отношении появления биологических угроз насаждения – распространению опасных патогенов и размножению вредителей.

It is proposed to use the Tree Talker monitoring system in combination with traditional methods of phytopathological and entomological monitoring to ensure timely detection of changes in the state of plantations in St. Petersburg and identify key factors of environmental stress. Diverse departmental affiliation and a wide species composition of the city's plantations, as well as the presence of numerous environmental factors that negatively affect the condition of trees, the appearance of invasive pathogens and pests create poorly predictable situations. The emergence of invasive pests and pathogens, such as the causative agent of the Dutch elm disease, the Ascomycete fungi Ophiostoma novo-ulmi and its spreaders – the sapwood bark beetles, another Ascomycete, the Hymenoscyphus fraxineus fungus, and the Emerald ash borer Agrilus planipennis in including due to late detection of these pathogens and pests. In the context of the disunity of the management system of urban plantings due to different departmental affiliation, mosaic location, species diversity and specificity of the species composition of woody plants, as well as requirements for prompt decision-making, the use of Tree Talker technologies becomes very promising. These technologies allow for the prompt receipt, transmission and analysis of data on the daily and seasonal dynamics of physiological parameters, the resistance of trees to wind loads, taking into account the species, age and size. Integration of the obtained data allows us to evaluate the effectiveness of plantings in general in terms of creating a microclimate, the dynamics of vertical deviations, and the effectiveness of sanitary and recreational activities. As a result, obtaining operational information allows us to timely detect unfavorable changes both in individual trees and in the structure of plantings and to analyze the causes of these changes, especially in relation to the emergence of biological threats to the plantation – the spread of dangerous pathogens and the reproduction of pests.

мониторинг зеленых насажденийTree Talker технологииоптимизация системы мониторингаустойчивость насажденийmonitoring of green spacesTree Talker technologiesoptimization of the monitoring systemplant sustainabilityReferencesАлексеев А.С., Ходачек О.А., Селиховкин А.В. Анализ факторов ослабления хвойных древостоев в рекреационных насаждениях // Биосфера. 2019. Т. 11, № 1. C. 48–61. DOI: 10.24855/v11i475Alekseyev A.S., Khodachek O.A., Selikhovkin A.V. Analysis of the factors of weakening of coniferous stands in recreational plantations [Analiz faktorov oslableniya khvoynykh drevostoyev v rekreatsionnykh nasazhdeniyakh], Biosphera, 2019, b. 11, pp. 48–61. (In Russ.)Баранчиков Ю.Н. Датировка начала инвазии Agrilus planipennis Fairmaire (Coleoptera: Buprestidae) в Санкт-Петербург с помощью интернет-технологий // Дендробионтные беспозвоночные животные и грибы и их роль в лесных экоси-стемах (XI Чтения памяти О.А. Катаева) : матер. Всероссийской конференции с международным участием. Санкт-Петербург, 24–27 ноября 2020 г. / под ред. Д.Л. Мусолина, Н.И. Кириченко, А.В. Селиховкина. СПб.: СПбГЛТУ, 2020. С. 70–71. DOI: 10.21266/SPBFTU.2020.KATAEV]Baranchikov Yu.N. Dating of the beginning of the Agrilus planipennis Fairmaire (Coleoptera: Buprestidae) invasion to Saint Petersburg using Internet technology. [Datirovka nachala invazii Agrilus planipennis Fairmaire (Coleoptera: Buprestidae) v Sankt-Peterburg s pomoshch'yu internet-tekhnologiy], Dendrobiotic Invertebrates and Fungi and their Role in Forest Ecosystems. The Kataev Memorial Readings – XI / Proceedings of the All-Russia conference with international participation. Saint Petersburg (Russia), November, 24–27, 2020 / D.L. Musolin, N.I. Kirichenko and A.V. Selikhovkin (Eds). St. Petersburg (Russia): Saint Petersburg State Forest Technical University, 2020. 452 p. (In Russ.)Буй Динь Дык, Денисова Н.В., Барышникова С.В., Шевченко С.В., Селиховкин А.В. Актуальные изменения видового состава и плотности популяций насекомыхфиллофагов в Санкт-Петербурге // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2020. Вып. 230. С. 73–99. DOI: 10.21266/2079-4304.2020.230.73-99Buy Dinh Dyk, Denisova N.V., Baryshnikova S.V., Selikhovkin A.V. Actual changes in the species composition and the population density of phyllophagous insects in St. Petersburg [Aktual'nyye izmeneniya vidovogo sostava i plotnosti populyatsiy nasekomykh-fillofagov v Sankt-Peterburge]. Izvestia Sankt-Peterburgskoj Lesotehniceskoj Akademii, 2020, is. 230, pp. 73–99. (In Russian with English summary).Волкович М.Г., Суслов Д.В. Первая находка ясеневой изумрудной узкотелой златки Agrilus planipennis Fairmaire (Coleoptera: Buprestidae) в Санкт-Петербурге свидетельствует о реальной угрозе дворцово-парковым ансамблям Петергофа и Ораниенбаума // Дендробионтные беспозвоночные животные и грибы и их роль в лесных экосистемах (XI Чтения памяти О.А. Катаева) : матер. Всероссийской конференции с международным участием. Санкт-Петербург, 24–27 ноября 2020 г. / под ред. Д.Л. Мусолина, Н.И. Кириченко и А.В. Селиховкина. СПб.: СПбГЛТУ, 2020. С. 119–120. DOI: 10.21266/SPBFTU.2020.KATAEV]Volkovich M.G., Suslov D.V. The first record of the emerald ash borer, Agrilus planipennis Fairmaire (Coleoptera: Buprestidae), in Saint Petersburg signals a real threat to the palace and park ensembles of Peterhof and Oranienbaum [Pervaya nakhodka yasenevoy izumrudnoy uzkoteloy zlatki Agrilus planipennis Fairmaire (Coleoptera: Buprestidae) v Sankt-Peterburge svidetel'stvuyet o real'noy ugroze dvortsovo-parkovym ansamblyam Petergofa i Oraniyenbauma]. Dendrobiotic Invertebrates and Fungi and their Role in Forest Ecosystems. The Kataev Memorial Readings – XI / Proceedings of the All-Russia conference with international participation. Saint Petersburg (Russia), November, 24–27, 2020 / D.L. Musolin, N.I. Kirichenko and A.V. Selikhovkin (Eds). St. Petersburg (Russia): Saint Petersburg State Forest Technical University, 2020. 452 p. (In Russ.)Дорофеева Т.Б., Тюпина Г.Н. Графиоз ильмовых в Санкт-Петербурге и меры борьбы с ним // Экология большого города. 2002. № 6. С. 57–61.Dorofeeva T.B., Tyupina G.N., The elm grafiosis in St. Petersburg and measures to combat it [Grafioz il'movykh v Sankt-Peterburge i mery bor'by s nim]. Ecology of a big city, 2002, no. 6, pp. 57–61. (In Russ.)Ершова С.А. Генеральные планы Санкт-Петербурга 1703–2013 гг. // Питер.ру.2014. 500 с.Ershova S.A. Master plans of St. Petersburg 1703–2013 [General'nyye plany Sankt-Peterburga 1703–2013 gg]. [Piter.ru], 2014. 500 p. (In Russ.)Ижевский С.С., Масляков В.Ю. Новые инвазии чужеземных насекомых в Европейскую Россию // Российский журнал биологических инвазий. 2008. № 2. С. 34–43.Izhevskiy S.S., Maslyakov V.Yu. New invasions of alien insects into European part of Russia [Novyye invazii chuzhezemnykh nasekomykh v Yevropeyskuyu Rossiyu]. Russian journal of Biological Invasion, 2008, no. 2, pp. 34–43. (In Russ.)Мартирова М.Б. Охридский минер (Cameraria ohridella Deschka & Dimic, 1986) – инвазионный вредитель конского каштана в Санкт-Петербурге // Актуальные вопросы в лесном хозяйстве: матер. III Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых, 06–08 ноября 2019 г.//Полиграф экспресс. 2019. С. 201–2004.Martirova M.B. The Horse-chestnut leaf miner (Cameraria Ohridella Deschka & Dimic, 1986) a dangerous invasive pest on Horse chestnut in Saint-Petersburg [Okhridskiy miner (Cameraria ohridella Deschka & Dimic, 1986) – invazionnyy vreditel' konskogo kashtana v Sankt-Peterburge]. Actual issues in forestry: materials of the III international. scientific and practical conference young scientists, November 06–08, 2019 St. Petersburg: [Polygraph Express], 2019, pp. 201–204. (In Russ.)Петростат. Социально-экономическое положение субъектов РФ, находящихся в пределах СЗФО в 2019 году. СПб., 2019. URL: https://petrostat.gks.ruPetrostat. The socio-economic situation of the constituent entities of the Russian Federation located within the NWFD in 2019 [Sotsial'no-ekonomicheskoye polozheniye sub"yektov RF, nakhodyashchikhsya v predelakh SZFO v 2019 godu]. 2020. SPb., 2019. URL: https://petrostat.gks.ru. (In Russ.)Селиховкин А.В. Могут ли вспышки массового размножения насекомыхдендрофагов оказать существенное влияние на состояние биосферы? // Биосфера. 2009. Т. 1, № 1. С. 72–81.Selikhovkin A.V. Can outbreaks of dendrophagous insects make a considerable impact on the Biosphere? [Mogut li vspyshki massovogo razmnozheniya nasekomykhdendrofagov okazat' sushchestvennoye vliyaniye na sostoyaniye biosfery?]. Biosphere 2009, vol. 1, no. 1, pp. 72–81.Селиховкин А.В., Барышникова С.В., Денисова Н.В., Тимофеева Ю.А. Видовой состав и динамика плотности популяций доминирующих чешуекрылых-дендрофагов в Санкт-Петербурге и его окрестностях // Энтомологическое обозрение. 2018. Т. XCVII. № 4. С. 617–639. DOI: 10.1134/S0367144518040032Selikhovkin A.V., Baryshnikova S.V., Denisova N.V., Timofeeva Yu.A. Species composition and populatiom dynamics of dominant dendrophagous moths (Lepidoptera) in St.-Petersburg and its environts [Vidovoy sostav i dinamika plotnosti populyatsiy dominiruyushchikh cheshuyekrylykh-dendrofagov v Sankt-Peterburge i yego okrestnostyakh]. Entomological Review, 2018, b.XCVII, no. 4, pp. 617–639. (In Russ.)Селиховкин А.В., Дренкхан Р., Мандельштам М.Ю., Мусолин Д.Л. Инвазии насекомых – вредителей и грибных патогенов древесных растений на северозападе европейской части России // Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле. 2020. Т. 65. Вып. 2. С. 263–283.Selikhovkin A.V., Drenkhan R., Mandelstam M.Yu., Musolin D.L. Invasions of insect pests and fungal pathogens of woody plants in the north-west of the European part of Russia [Invazii nasekomykh – vrediteley i gribnykh patogenov drevesnykh rasteniy na severo-zapade yevropeyskoy chasti Rossii]. Herald of St. Petersburg State University, pp. 28–35. (In Russ.)Щербакова Л.Н. Вязовые заболонники в городских посадках Санкт-Петербурга // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2008. Вып. 182. С. 306–313.Stcherbakova L.N. Vyazovye zabolonniki v gorodskih posadkah g. SanktPeterburga [Vyazovyye zabolonniki v gorodskikh posadkakh Sankt-Peterburga]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy Lesotekhnicheskoy Akademii, 2008, is. 182, рр. 306–313. (In Russ.)Bodnaruk E.W., Kroll C.N., Yang Y., Hirabayashi S., Nowak D.J., Endreny T.A. Where to plant urban trees? A spatially explicit methodology to explore ecosystem service tradeoffs // Landsc. Urban Plan. 2017. № 157. P. 457–467.Bodnaruk E.W.; Kroll C.N.; Yang Y.; Hirabayashi S.; Nowak D.J.; Endreny T.A. Where to plant urban trees? A spatially explicit methodology to explore ecosystem service tradeoffs. Landsc. Urban Plan, 2017, no. 157, pp. 457–467.James K.R., Hallam C. Stability of urban trees in high winds. //Arboricultural Journal. 2013. № 35(1). P. 28–35.James K.R., Hallam C. Stability of urban trees in high winds. Arboricultural Journal, 2013, no. 35(1), pp. 28–35.Matasov V., Marchesini L.B., Yaroslavtsev A., Sala G., Fareeva O., Seregin I., Castaldi S., Vasenev V., Valentini R. IoT Monitoring of Urban Tree Ecosystem Services: Possibilities and Challenges // Forests. 2020, № 11. Р. 775.Matasov V., Marchesini L.B., Yaroslavtsev A., Sala G., Fareeva O., Seregin I., Castaldi S., Vasenev V., Valentini R. IoT Monitoring of Urban Tree Ecosystem Services: Possibilities and Challenges. Forests, 2020, no. 11, p. 775.Musolin D.L., Selikhovkin A.V., Shabunin D.A., Zviagintsev V.B., Baranchikov Yu.N. Between Ash dieback and Emerald ash borer: Two Asian invaders in Russia and the future of ash in Europe. Baltic Forestry, 2017. № 23(1). P. 316–333.Musolin D.L., Selikhovkin A.V., Shabunin D.A., Zviagintsev V.B., Baranchikov Yu.N. Between Ash dieback and Emerald ash borer: Two Asian invaders in Russia and the future of ash in Europe. Baltic Forestry, 2017, no. 23(1), pp. 316–333.Nowak D.J., Crane D.E., Stevens J.C. Air pollution removal by urban trees and shrubs in the United States // Urban Forestry & Urban Greening. 2006. Vol. 4. P. 115–123.Nowak D.J., Crane D.E., Stevens J.C. Air pollution removal by urban trees and shrubs in the United States. Urban Forestry & Urban Greening, 2006, vol. 4, pp. 115–123.Selikhovkin A., Melnichuk I., Ignatieva M. St. Petersburg Green Infrastructure: past, present and future // Green and sustainable cities – the role of landscape architecture. 4th International Workshop, 12–14 March / Abstracts, 2014. SLU, Sweden. P.30.Selikhovkin A., Melnichuk I., Ignatieva M. St. Petersburg Green Infrastructure: past, present and future. Green and sustainable cities – the role of landscape architecture. 4th International Workshop, 12–14 March. Abstracts, 2014 SLU, Sweden, p. 30.Shabunin D.A., Selikhovkin A.V., Varentsova E.Yu., Musolin D.L. Decline of Fraxinus excelsior L. in parks of Saint Petersburg: Who is to blame – Hymenoscyphus fraxineus or Diplodia spp.? // Forestry Studies. 2020. Vol. 73. P. 43–51Shabunin D.A., Selikhovkin A.V., Varentsova E.Yu., Musolin D.L. Decline of Fraxinus excelsior L. in parks of Saint Petersburg: Who is to blame – Hymenoscyphus fraxineus or Diplodia spp.? Forestry Studies, 2020, vol. 73, pp. 43–51. URL: http://mi.emu.ee/forestry.studiesSoudani K., Hmimina G., Delpierre N., Pontailler J.-Y., Aubinet M., Bonal D., Caquet B., de Grandcourt A., Burban B., Flechard C., Guyon D., Granier A., Gross P., Heinesh B., Longdoz B., Loustau D., Moureaux C., Ourcival J.-M., Rambal S., Saint André L., Dufrêne E. Ground-based Network of NDVI measurements for tracking temporal dynamics of canopy structure and vegetation phenology in different biome // Remote Sensing of Environment. 2012. No. 123. P. 234–245.Soudani K., Hmimina G., Delpierre N., Pontailler J.-Y., Aubinet M., Bonal D., Caquet B., de Grandcourt A., Burban B., Flechard C., Guyon D., Granier A., Gross P., Heinesh B., Longdoz B., Loustau D., Moureaux C., Ourcival J.-M., Rambal S., Saint André L., Dufrêne E. Ground-based Network of NDVI measurements for tracking temporal dynamics of canopy structure and vegetation phenology in different biome. Remote Sensing of Environment. 2012, no. 123, pp. 234–245.Speak A.; Escobedo F.J.; Russo A.; Zerbe S. An ecosystem service-disservice ratio: Using composite indicators to assess the net benefits of urban trees. Ecol. Indic. 2018. No. 95. P. 544–553.Speak A.; Escobedo F.J.; Russo A.; Zerbe S. An ecosystem service-disservice ratio: Using composite indicators to assess the net benefits of urban trees. Ecol. Indic., 2018, no. 95, pp. 544–553.Valentini R., Marchesini B. L., Gianelle D., Sala G., Yarovslavtsev A., Vasenev V., Castaldi S. New tree monitoring systems: from Industry 4.0 to Nature 4.0. Annals of Silvicutural Researches. 2019. Vol. 43, no. 2. P. 84–88.Valentini R., Marchesini B.L., Gianelle D., Sala G., Yarovslavtsev A., Vasenev V., Castaldi S. New tree monitoring systems: from Industry 4.0 to Nature 4.0. Annals of Silvicutural Researches, 2019, vol. 43, no. 2, pp. 84–88.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.