Some aspects of mechanical stability of centuries-old Pinus pinea L. trees growing in the Crimea

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The paper considers the issues of assessing the mechanical stability and accident rate of the Italian pine, using the example of a 120 year-old tree growing in the conditions of the recreationally loaded territory of the A.P. Chekhov House-Museum in the city of Yalta, Republic of Crimea. It was found that the viability of the studied plant is 1 point – this is a healthy plant without damage to the trunk and crown. Biomechanical studies were carried out: the aboveground phytomass of the trunk of the tree under study and the main skeletal branches with needles were calculated, the physico-mechanical properties of tissues were determined and model calculations of the mechanical stability of the tree were performed. It was found that the dimensions of the main skeletal branches are separate independent trees, and the calculated weight is an additional static load on the trunk and under the action of a dynamic factor, which additionally reduces the critical load by ~ 20% and increases the accident rate of the entire tree. A large angle of inclination, taking into account the length of the branches, also increases the degree of accident. As a result, there is a shift in the center of mass and a tilt of the entire body with a high probability of falling out of the tree with the slab. To reduce the accident rate of a tree, it is necessary to trim the main branches and reduce the load on the trunk, taking into account the center of mass, and if it is impossible to carry out the necessary trimming, it is necessary to fix dangerous skeletal branches to metal structures.

About the authors

Vladimir O. Kornienko

Donetsk State University

Author for correspondence.
Email: kornienkovo@mail.ru

candidate of biological sciences, associate professor of Biophysics Department

Russian Federation, Donetsk

Nicolay I. Klimenko

Crimean Literary and Art Memorial Museum Reserve

Email: klymenko.gnbs@mail.ru

candidate of agricultural sciences, agronomist of Equipment and Technical Support Department

Russian Federation, Yalta, Republic of Crimea

Sergey I. Pavlov

Samara State University of Social Sciences and Education

Email: pavlov@sgspu.ru

candidate of biological sciences, associate professor of Biology, Ecology and Methods of Teaching Department

Russian Federation, Samara

References

  1. Румянцев Д.Е., Фролова В.А. Проблемы диагностики аварийности деревьев в урбанизированной среде // Принципы экологии. 2021. № 2. С. 102–119. doi: 10.15393/j1.art.2021.11162.
  2. Анциферов А.В. Судебные экспертизы по установлению причин падения деревьев // Теория и практика судебной экспертизы. 2020. Т. 15, № 2. С. 62–69. doi: 10.30764/1819-2785-2020-2-62-69.
  3. Царалунга В.В., Царалунга А.В., Короткая А.В. Проблема выявления и назначения в рубку аварийных деревьев на территории Гослесфонда // Лесотехнический журнал. 2020. № 3 (39). С. 86–94. doi: 10.34220/issn.2222-7962/2020.3/9.
  4. Nock C.A., Lecigne B., Taugourdeau O., Greene D.F., Dauzat J., Delagrange S., Messier C. Linking ice accretion and crown structure: towards a model of the effect of freezing rain on tree canopies // Annals of Botany. 2016. Vol. 117, iss. 7. P. 1163–1173. doi: 10.1093/aob/mcw059.
  5. Kane B. Determining parameters related to the likelihood of failure of red oak (Quercus rubra L.) from winching tests // Trees. 2014. Vol. 28. P. 1667–1677. doi: 10.1007/s00468-014-1076-0.
  6. Kane B., Clouston P. Tree pulling tests of large shade trees in the genus Acer // Arboriculture & Urban Forestry. 2008. Vol. 34, iss. 2. P. 101–109. doi: 10.48044/jauf.2008.013.
  7. Корниенко В.О. Влияние природно-климатических факторов на механическую устойчивость и аварийность древесных растений на примере Juniperus virginiana L. // Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада. 2020. Вып. 134. С. 93–100. doi: 10.36305/0513-1634-2020-134-93-100.
  8. Korniyenko 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 // Contemporary Problems of Ecology. 2022. Vol. 15, № 7. P. 806–816. doi: 10.1134/s1995425522070150.
  9. Пальчиков С.Б., Анциферов А.В. Оценка состояния деревьев, пораженных ксилотрофными грибами, с помощью приборов Resistograph и Arbotom // Евразийский союз ученых. 2016. № 4 (25), ч. 4. С. 121–125.
  10. Pinus pinea. Stone pine [Internet] // European Forest Genetic Resources Programme. https://www.euforgen.org/species/pinus-pinea.
  11. Abad Viñas R., Caudullo G., Oliveira S., de Rigo D. Pinus pinea in Europe: distribution, habitat, usage and threats // European atlas of forest tree species / eds. J. San-Miguel-Ayanz, D. de Rigo, G. Caudullo, T. Houston Durrant, A. Mauri. Luxembourg, 2016. P. 130–131.
  12. 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.
  13. Алексеев В.А. Диагностика жизненного состояния деревьев и древостоев // Лесоведение. 1989. № 4. С. 51–57.
  14. 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 // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. 2015. № 2(26). С. 19–36.
  15. Niklas K.J., Spatz H.-C. Worldwide correlations of mechanical properties and green wood density // American Journal of Botany. 2010. Vol. 97, iss. 10. P. 1587–1594. doi: 10.3732/ajb.1000150.
  16. Niklas K.J. Tree biomechanics with special reference to tropical trees // Tropical Tree Physiology / eds. G. Goldstein, L. Santiago. Cham: Springer, 2016. P. 413–435. doi: 10.1007/978-3-319-27422-5_19.
  17. Sellier D., Fourcaud T. Crown structure and wood properties: influence on tree sway and response to high winds // American Journal of Botany. 2009. Vol 96, iss. 5. P. 885–896. doi: 10.3732/ajb.0800226.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Picture 1

Download (786KB)
3. Picture 2

Download (461KB)
4. Picture 3

Download (304KB)
5. Picture 4

Download (603KB)
6. Picture 5

Download (715KB)
7. Picture 6

Download (650KB)

Copyright (c) 2023 Kornienko V.O., Klimenko N.I., Pavlov S.I.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

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».