Лесное хозяйство. Лесоводство

В учебном пособии рассматриваются сложная структура древесного растения от клеточного до организменного уровня, структура лесных фитоценозов и экосистем. Физиологические процессы: водный режим, фотосинтез, дыхание, минеральное питание, формирование устойчивости древесных пород к неблагоприятному воздействию абиотических и биотических факторов среды — излагаются с учетом условий естественного произрастания отдельных видов. Впервые рассматриваются функции вторичных метаболитов древесных растений и их роль во взаимоотношениях древесных пород с травянистыми видами, микроорганизмами и насекомыми, выделительная деятельность корней, принципы диагностики и роль микоризы в обеспеченности растений основными минеральными элементами. Пособие иллюстрировано множеством рисунков, диаграмм, содержит словарь терминов и понятий, вопросы для самоконтроля.

Подведены итоги многолетнего изучения сегетальной флоры постоянных лесных питомников Вологодской области. Приведены сведения о сорных фитоценозах лесных питомников с учетом таксономических, хорологических, фитосоциологических, экологофитоценотических особенностей отдельных сегетальных ценофлор. Изучены характеристики сезонной динамики роста, сохранности и развития сеянцев хвойных пород в условиях химической защиты от сорняков. Изложены вопросы влияния проективного покрытия сорной растительности на вегетацию двух- и трехлетних сеянцев ели и научно-обоснованные способы химического контроля над сорняками с учетом климатических и эдафических условий местности.

В рекомендациях даны разъяснения по технике и технологии отвода и таксации лесосек в различных насаждениях Архангельской области. Приведены нормативы таксации, методика обработки материалов отвода с использованием ЭВМ и дистанционной обработки по про-граммам Архангельского филиала ФГБУ «Рослесинфорг».

Рецензия на книгу Киреева Д.М. "Эколого-географические термины в лесоведении"

Показана возможность организации автоматизированного учета доступными техническими средствами лесопромышленных древесных ресурсов и произведенной древесины. Проведен анализ взаимосвязи наполнения актуальными данными о древесных ресурсах информационной системы лесопромышленного предприятия и эффективности его практической деятельности, обоснован выбор методов дистанционного зондирования Земли, обеспечивающих заданную точность получаемых фактических данных о лесных ресурсах. Предложен алгоритмический метод управления процессами учета древесных ресурсов и произведенной древесины в адресной базе данных и среде Единой государственной автоматизированной информационной системы учета древесины и сделок с ней в соответствии с нормами лесного права. Разработка систем автоматизированного управления процессами учета древесных ресурсов, отводимых в рубку, и информационными потоками производства и реализации древесины предприятия опирается на создаваемые цифровые пространственные модели реальных участков леса, подлежащих рубке. Принципиально отличающимся от известных методов являются именно метод автоматизированной виртуальной маркировки произрастающих деревьев, производимой в процессе подготовки лесосеки в рубку дистанционными методами, а также адресная привязка полученных данных о каждом конкретном дереве и точном географическом его местоположении в корпоративной информационной системе. Разработаны технология автоматизированного управления процессами учета и метод виртуальной маркировки деревьев лесосеки, способ автоматического клеймения произведенной продукции на лесосеке. Предложенный метод и совокупность программно-аппаратных средств информационного связывания получаемой информации обеспечивают полный и открытый учет эксплуатируемых лесных ресурсов и контроль перемещений древесины с применением технических средств.

Выращивание посадочного материала с закрытой корневой системой – перспективный способ получения сеянцев и саженцев, позволяющий иметь высокую приживаемость лесных культур и проводить посадку в течение всего безморозного периода. В 2013 г. в Вологодской области с использованием сеянцев с закрытой корневой системой создано 135,5 га лесных культур, в 2014 г. их площадь уже составила 265,2 га, в 2015 г. – 406,9 га, в 2016 г. – 321,0 га. Однако использование такого вида посадочного материала, кроме положительных моментов, имеет ряд недостатков. Одним из недостатков является значительная стоимость производства лесных культур. Данных о стоимости выращивания различного вида посадочного материала и производства лесных культур в литературных источниках практически нет. Цель нашего исследования – оценить стоимость создания лесных культур на сплошных вырубках посадочным материалом с открытой и закрытой корневыми системами. В результате проведенных расчетов установлено, что себестоимость сеянца с закрытой корневой системой на 42 % выше, чем сеянца с открытой корневой системой. Создание 1 га лесных культур посадочным материалом с закрытой корневой системой в 1,9 раза дороже, чем посадочным материалом с открытой корневой системой.

Павловский парк Санкт-Петербурга разделен на 7 природных ландшафтов, которые различаются видовым составом насаждений и почвенно-грунтовыми условиями их произрастания. С использованием определителей растений выявлены виды деревьев и кустарников в насаждениях всех ландшафтов парка, проведена оценка видового богатства и разнообразия состава насаждений с помощью различных индексов. Установлено, что состав сообществ в ландшафтах парка относительно сходен, во всех до-минируют лесные породы: ель европейская, береза пушистая, сосна обыкновенная, береза повислая и осина. Эти породы являлись преобладающими в период формирования парка из хвойного лесного массива. В настоящее время отмечается смена хвойных пород на широколиственные благодаря антропогенному воздействию на биоценоз. Часть хвойных и мелколиственных пород была вырублена на дрова в период Великой Отечественной войны. Для формирования полуоткрытых и открытых пейзажей проводились ландшафтные рубки. На месте вырубленных деревьев высаживались дуб черешчатый и липа мелколистная. Количество растений в каждом ландшафте различно, зависит от площади территории и густоты древостоя. Насаждения отличаются также числом видов, возрастной структурой и санитарным состоянием. Архитектурно-ландшафтные композиции растений представлены в виде древесных массивов, куртин, групп и солитеров.

Имеющиеся литературные данные указывают на разное представление о целесообразности отбора по скорости роста на ранних этапах онтогенеза хвойных видов и дальнейшего использования такого посадочного материала для лесокультурного производства. Впервые в условиях юга Средней Сибири нами проведены исследования роста второго поколения семенного потомства кедра сибирского разного географического происхождения, форм за 11-летний период наблюдений с момента прорастания семян и после высадки растений на постоянное место. Цели исследования: вы-явление изменчивости по показателям роста полусибов кедра сибирского с течением времени, определение перспективности отбора семей по скорости роста и их применения при создании культур. Объект исследований – полусибовое потомство кедра сибирского, произрастающее в испытательных культурах зеленой зоны г. Красноярска, относящейся по лесорастительному районированию к Среднесибирскому подтаежно-лесостепному району. Семьи были выращены из семян, собранных в 2003 г. в плантационных культурах, расположенных в тех же лесорастительных условиях. Год характеризовался слабой урожайностью кедровых семян, что отразилось на количестве семей и числе экземпляров в них. Полусибы были высажены на постоянное место в 7-летнем возрасте в нескольких повторностях, расположенных рендомизировано по участку. Материалы обработаны с применением статистической программы SSPS. Отмечены закономерности изменения уровня варьирования по скорости роста полусибов и длине пучковой хвои. Установлено, что уровень изменчивости по высоте увеличивается с возрастом, тогда как по длине хвои остается стабильно высоким за весь период наблюдений. Выявлено, что у большей части семей кедра сибирского в возрасте до 6 лет характер роста может меняться. Доля семей, отличающихся стабильными темпами роста, увеличивается, начиная с 7-летнего возраста. Пересадка на постоянное место снизила долю таких семей на 26,7 %, но с тенденцией к уменьшению этого разрыва. Получена модель, описывающая зависимость высоты от диаметра стволика и возраста за весь период наблюдений (R2 = 0,888). Отмечено наличие связи между длиной хвои, высотой и диаметром стволика (r = 0,519 и r = 0,502), а также возрастом (r = 0,705). Исследования показали, что на ранних этапах онтогенеза можно наблюдать семьи, стабильно сохраняющие свой рост независимо от внешних факторов. Быстро- и медленнорастущие семенные потомства сохраняют характер роста на 2-й и 4-й год после пересадки. Отобраны семьи, отличавшиеся высокой скоростью роста и быстрее восстанавливавшиеся после пересадки (с учетом размеров хвои до и после пересадки).

Минеральные элементы играют важную роль в развитии всех древесных растений. Содержание минеральных компонентов зависит как от породного состава насаждения, так и от климатических и эдафических факторов конкретных местообитаний. Цель исследований – сравнительный анализ содержания химических элементов в древесине сосны обыкновенной и ели обыкновенной в черничных типах леса (в Приморском участковом лесничестве Архангельского лесничества), поиск закономерностей, связанных с категорией состояния деревьев и поперечным сечением ствола. Определение содержания минеральных элементов и тяжелых металлов выполнено посредством рентгенофлуоресцентного анализа, проведенного на волнодисперсном спектрометре. Исходным материалом служили керны древесины, взятые возрастным буравом Пресслера из центральной и периферийной частей ствола ели, из ядра и заболони сосны. Для проведения анализа предварительно высушенные до абсолютно сухого состояния в сушильном шкафу и измельченные пробы прессовали в таблетки. Общее количество проб – 50 штук. Для обеих пород ряд аккумуляции минеральных элементов: Ca > K > Mg > Fe > S > P. В древесине сосны и ели больше всего содержится кальция и калия, на порядок меньше магния, железа, серы, меди, фосфора. В 2 раза больше меди и свинца содержится в центральной части ствола, кальция и калия – в периферийной части. Больше элементов накапливается у здоровых деревьев сосны, для остальных категорий – у ели, причем для обеих пород имеется тренд уменьшения их количества с ухудшением состояния деревьев до сильно ослабленных. У усыхающих деревьев и сухостоя, наоборот, количество минеральных элементов несколько повышается, но остается меньшим, чем у здоровых. С ослаблением дерева уменьшается содержание кальция и увеличивается содержание таких тяжелых металлов, как цинк и медь. Содержание тяжелых металлов в древесине сосны превалирует: меди в 4–7 раз больше, чем в древесине ели, свинца – в 10–30 раз.

На основе результатов изучения, закономерностей строения, роста, продуктивности модальных древостоев ольхи серой на территории Архангельской области разработаны товарные таблицы для таксации древостоев методом круговых реласкопических площадок (для деловой части древостоя), радиусы круговых площадок (деревья с коэффициентами 0,5 м2/га и 1,0 м2/га), таблицы перехода от диаметра пня к диаметру на высоте груди. Разработанные нормативы предназначены для таксации ольховых древостоев на лесосеках сплошного и выборочного хозяйства методом закладки круговых реласкопических площадок при проведении работ на территории Архангельской области в пределах Северо-таежного и Двинско-Вычегодского таежного районов европейской части Российской Федерации. Сбор полевого материала проведен на территории Каргопольского, Вельского, Няндомского и Архангельского лесничеств, Кенозерского национального парка, а также дендрологического сада Северного научно-исследовательского института лесного хозяйства. В работе использованы полевые материалы, полученные за период с 2013 по 2015 г. (124 пробные площади для изучения ольхи серой с обмером 120 модельных деревьев). Количественная представленность экспериментальных материалов обоснована применяемым методом построения разрядных шкал. Обработка полевого материала проведена общепринятыми в лесной таксации методами. Предлагаемые новые подходы к использованию метода круговых реласкопических площадок (особенно на участках несплошных рубок), достаточно высокая точность и низкая трудоемкость метода способствуют расширению его использования в практике лесоучетных работ.

Объект исследования – липняки – расположен в Ленинградской области. Исследования проведены на двух постоянных пробных площадях, заложенных авторами в мае 2013 г. в квартале 71 Лисинского участкового лесничества Учебно-опытного лесничества Ленинградской области. Цель исследований – получение комплексной характе- ристики биогеоценозов в насаждениях, представленных липой, являющейся редкой реликтовой формацией и находящейся на севере своего ареала. Она – один из объектов особой охраны заказника «Лисинский». Задачи исследования включали проведение таксации и геоботанического описания на постоянных пробных площадях, а также изучение почвенного покрова. Для получения морфологических и агрохимических характеристик почв было заложено два почвенных разреза, по одному на каждой пробной площади, выполнены морфологическое описание и отбор почвенных образцов для исследования агрохимических показателей. В отобранных из каждого генетического горизонта образцах почвы определены: содержание гумуса, актуальная и обменная кислотность (потенциометрически), гидролитическая кислотность и сумма обменных оснований, подвижные формы азота (дисульфофеноловым методом), калия (методом Пейве), фосфора (по Кирсанову). По результатам сплошного перечета насаждений на пробных площадях рассчитаны средние таксационные показатели. Общее состояние насаждений на обследованных территориях оценивается как удовлетворительное (средний балл 2,5 и 2,8). Липовые леса пробных площадей отнесены к дубравнотравной серии типов леса, почвы – к подзолистому типу со слабым развитием подзолообразовательного процесса. По содержанию гумуса в верхнем горизонте почвы отнесены к хорошо обеспеченным, чему способствует опад липы, имеющей глубокую корневую систему, которая позволяет ей усваивать питательные вещества с большей глубины, где располагаются моренные суглинки, обогащенные карбонатом кальция. Старовозрастные леса рассматриваемого типа находятся в фазе «оконной» динамики. Это означает, что они, по-видимому, могут довольно долго существовать на одном и том же месте, однако липняки являются реликтами теплого Атлантическо- го периода голоцена и их существование все время находится под угрозой смены ельником. Морфологические исследования показали, что на размытом озе формируются подзолистые почвы со слабо выраженным подзолообразовательным процессом ввиду хорошего дренажа песчаных грунтов, которые сформированы на бескарбонатных породах и отличаются низким содержанием подвижных форм элементов минерального питания, что характерно для песков и супесей. Результаты нашего исследования показали, что невысокие значения обеспеченности почв минеральными элементами питатя являются достаточными для успешного произрастания липы.

В рекомендациях даны разъяснения по технике и технологии отвода и таксации лесосек в различных насаждениях Архангельской области. Приведены нормативы таксации, методика обработки материалов отвода с использованием ЭВМ и дистанционной обработки по про-граммам Архангельского филиала ФГУП «Рослесинфорг».

Анализ литературных данных и наблюдений авторов в Шиповом и Теллермановском лесостепных лесных массивах указывает на постепенное уменьшение мощности плодородных лесных темно-серых почв лесных и аграрных черноземов. В «древних» богатых почвах слой гумуса, достигнув определенного возраста, начинает разрушаться. Мощность гумусо-аккумулятивного горизонта почв ограничена сверху. Использованы оценки мощности и возраста почв, погребенных под курганными сооружениями и насыпями. В течение ХХ–ХХI вв. мощность гумусо-аккумулятивного горизонта богатых почв Европейской России сокращается. Радиоуглеродный возраст наиболее древних фракций гумуса уменьшается, что свидетельствует об исчезновении этих фракций. Обсуждаются гипотезы непрерывного накопления (убывания) гумуса. Предположительно, тяжелые гуматные фракции гумуса, свойственные наиболее плодородным почвам, уничтожаются почвенными археями, более легкие фульватные фракции, свойственные молодым и мало-продуктивным почвам, сохраняются. Сигналом к началу деструкции гумуса служит высокая концентрация в почвах гуматного гумуса. Для накопления гумуса до «предельных» концентраций требуется примерно 150...180 тыс. лет. Старт деструкции происходит менее чем за 10...20 лет. Начало процессов деструкции и сокращения аккумулятивного горизонта плодородных почв относится к 90-м гг. XIX в. Математическое моделирование, выполненное по материалам наблюдений за концентрацией гумуса в Центрально-Черноземном заповеднике им. В.В. Алехина, показало, что рассматриваемый процесс деструкции занимает около 200 лет и сопровождается сопряженным обогащением атмосферы оксидами углерода (СО2) и азота (N2O). Деструкция гумуса в почвах Северного полушария позволяет выявить основной, независимый от антропогенного, источник наблюдаемых изменений состава атмосферы

Обоснование энергетических и динамических параметров агрегата для понижения пней является важным вопросом при выполнении лесовосстановительных работ. Также актуально определение оптимальных конструктивных параметров фрезерного рабочего органа агрегата и режимов его работы. Цели данных теоретических исследований – обоснование возможностей преодоления перегрузок при встрече рабочего органа с пнем за счет кинетической энергии вращающихся масс двигателя, трансмиссии и фрезы; определение оптимальных энергетических и динамических параметров агрегата; теоретический анализ процесса дробления пня фрезерным рабочим органом, позволяющий в дальнейшем решить задачу оптимизации конструктивных и геометрических параметров рабочего органа, а также режимов его работы по критерию минимума энергоемкости. Программа исследований предусматривала изучение возможности преодоления перегрузок посредством подбора оптимальных значений частоты вращения рабочего органа, мощности двигателя, момента инерции агрегата, скорости его движения по критерию допустимого коэффициента загрузки двигателя трактора, рациональных по критерию минимума энергоемкости режимов резания и углов установки резцов. Исследования проводили теоретически на основании созданных авторами компьютерных программ Dina 2 и Freza_n, что позволило обосновать параметры агрегата и его рабочего органа на стадии проектирования. На основании полученных результатов возможно обосновать выбор базового трактора, конструкцию и компоновку тракторного лесохозяйственного агрегата для понижения пней с рабочим органом в виде фрезы фронтальной навески и определить мощностные и динамические параметры такого агрегата, что позволит увеличить производительность труда и снизить утомляемость оператора

Для условий малообъемных лесозаготовок форма лесосек напрямую связана с формой таксационных выделов, расположенных на территории лесного квартала. Непрямо-угольная форма выделов, а следовательно, и осваиваемых лесосек, различие запасов назначенного в рубку древостоя и видов рубок являются характерными особенностями лесосечных работ при их комплексном ведении на нескольких смежных лесосеках в условиях поквартального освоения лесных участков. Нами предложена методика расчета среднего расстояния трелевки с территории выделенных делянок, отличающаяся возможностью ее использования на лесосеках различной конфигурации в условиях неравномерности распределения запасов древесины по площади и разнообразия технологических схем разработки пасек, характеризующихся криволинейной формой магистральных и пасечных волоков. Методика предусматривает разбиение анализируемых смежных лесосек на ряд простейших геометрических фигур, что позволяет максимально упростить расчеты и свести их к использованию методов дифференциального и интегрального исчисления. Идея базируется на анализе грузовой работы при трелевке лесоматериалов с различных участков смежных лесосек к погрузочным площадкам. Получена универсальная математическая зависимость для определения грузовой работы по трелевке лесоматериалов с участков любой конфигурации в условиях ветвистой структуры размещения на них пасечных и магистральных волоков. Материалы могут быть рекомендованы к использованию при обосновании технологических элементов лесосек, созданных путем объединения нескольких таксационных выделов, в условиях поквартального освоения лесных участков. При внедрении полученных результатов в производство создаются условия для более эффективного размещения погрузочных пунктов, прокладки трелевочных волоков, сокращаются затраты на освоение лесосек и повышается производительность трелевочной техники. Разработанная методика может быть использована для увеличения эффективности освоения лесных участков и оптимизации лесозаготовительного процесса при непрямо-угольной форме разрабатываемых лесосек. Полученные нами результаты прошли экспериментальную проверку в производственных условиях и рекомендуются к использованию на предприятиях, заинтересованных в поквартальном освоении лесных участков.

Береза повислая (Betula pendula Roth.) в Житомирском Полесье Украины формирует высокопродуктивные как чистые, так и смешанные насаждения с сосной обыкновенной (Pinus sylvestris L.), дубом обыкновенным (Quercus robur L.), осиной (Populus tremulae L.). В последние годы наблюдается массовое усыхание этого ценного древесного растения, связанное с инфекционной, в первую очередь бактериальной, патологией. Приведены результаты исследований бактериальной водянки – опасного инфекционного заболевания березы повислой, возбудителем которого является фитопатогенная бактерия Enterobacter nimipressuralis. Указано, что отмирание березы повислой при ее поражении бактериальной водянкой происходит в результате отслоения покровных частей с образованием некрозов шириной 10…20 см и длиной 1 м и более. Патогенность возбудителя водянки доказана в эксперименте на индикаторных растениях и на березе повислой (побеги и листья B. pendula были не чувствительны к патогену). Установлено, что поражение бактериальной водянкой с образованием стойких очагов усыхания более интенсивно происходит в березовых насаждениях старших возрастных групп. С поражениями вместе с E. nimipressuralis изолированы и другие виды бактерий, а также грибы, которые, очевидно, являются сопутствующей мико- и микрофлорой в патологии бактериальной водянки. Высказано достаточно аргументированное предположение о непосредственном участии рогохвоста (Tremex fuscicornis) в распространении E. тimipressuralis. В зависимости от физиологического состояния плотность заселения B. pendula рогохвостом в исследуемом регионе варьирует в среднем от 0,09 до 10,9 летных отверстий на 1 дм2. Здоровые деревья и насаждения характеризуются практически нулевой численностью T. fuscicornis на стволах. К сильно ослабленным деревьям и насаждениям отнесены те, где наблюдалось свыше 7 летных отверстий на 1 дм2 и береза находилась в состоянии отмирания.

Для пчеловодства широкое использование потенциала растительных сообществ лесных массивов возможно потребует изучения и оценки медоносных ресурсов. В задачи исследований входило определение медопродуктивности растительных формаций на землях лесного фонда степного Придонья. Знание медосборных условий в лесном хозяйстве необходимо для планирования пчеловодства, составления плана пасечных работ на сезон, выбора метода пчеловождения и приемов ухода за пчелами, а также для того, чтобы наиболее полно использовать медоносные ресурсы и наметить пути улучшения медоносной базы. При оценке медоносных ресурсов устанавливали площади, занятые медоносными растениями, проводили учет количества медоносных деревьев и кустарников на пробных площадях маршрутным методом. Потенциальную медопродуктивность вычисляли на единице площади. Медоносные угодья и природно-климатические условия в лесном фонде степного Придонья характеризуются большой изменчивостью. В результате исследований установлено, что Ростовская область при лесистости 2,5 % располагает огромным биоресурсным потенциалом лесов для медосбора. Древесная и кустарниковая медоносная растительность (клены остролистный, татарский и полевой, липа, робиния лжеакация, груша, черешня, яблоня, абрикос, ива, кизил мужской, терн, боярышники однопестичный и алма-атинский, жимолость татарская, акация желтая, аморфа, калина обыкновенная, крушина ломкая, лох серебристый, снежноягодник, вишня степная) произрастают в основном в лесных насаждениях, а также в байрачных и пойменных лесах. Максимальной медопродуктивностью на световых берегах характеризуются дубняки байрачные (426,4 кг/га). При этом с повышением доли кленов полевого и татарского, липы мелколистной и вяза обыкновенного увеличивается медопродуктивность угодий на единицу площади. Первое место по этому показателю занимают кленовники дубняков байрачных присетевых (369,1 кг/га). В пойменных формациях наибольшей продуктивностью обладают ветляники береговых низин (156,6 кг/га). В дубраве сухой осоковой наиболее продуктивны чистые насаждения клена полевого (1050,9 кг/га). Значимой медопродуктивностью отличаются дубово-кленовые насаждения в составе с кленом полевым (487,8 кг/га), орехово-липовые (326 кг/га), дубово-липовые в подлеске с кленом татарским (306,4 кг/га), липово-ясеневые (421,6 кг/га). В дубраве свежей снытьево- осоковой высокую медопродуктивность показали дубово-кленовые насаждения в составе с кленом полевым (в подлеске с кленом татарским) и живой напочвенный покров со снытью, звездчаткой, будрой и медуницей (603,4 кг/га). При умелом использовании медоносного потенциала лесных растений не только будет успешно развиваться доходное пчеловодство, но и будет обеспечено значительное увеличение лесного фонда южных регионов европейской части Российской Федерации.

Интродукция является одним из наиболее эффективных методов пополнения местной дендрофлоры ценными видами растений. Для диагностики успешности интродукции растений необходимо выяснить природу их адаптации в новых условиях произрастания. Весьма значимыми для оценки акклиматизации растений являются состав и соотношение запасных веществ и метаболитов в клетках тканей. Из запасных питательных веществ наиболее важен для развития древесных растений крахмал. Повышение температуры значительно влияет на содержание этого питательного вещества. Увеличение содержания крахмала в клетках тканей связано с выходом растений из состояния покоя и подготовкой к вегетационному периоду. Исследована биологическая специфичность 13 видов ели, интродуцированных в Нижегородскую область. Установлена их неоднородность по содержанию крахмала в клетках тканей годичных побегов, что может иметь адаптационное значение. Содержание крахмала в клетках тканей годичных побегов выявляли цветной реакцией с раствором Люголя. Срезы после окрашивания соответствующими реактивами и фиксации анализировали с помощью микроскопа «Микмед-2». Оценку содержания запасных веществ на поперечном срезе побега давали по каждой учетной зоне отдельно и в сумме баллов по всем учетным зонам. Статистический и дисперсионный анализы выполняли по общепринятым методикам. По каждому ботаническому виду, включенному в схему анализа, вычисляли средние значения. Соотношение между видами рода ель по содержанию крахмала в разных тканях было неодинаковым. Различия между интродуцентами проявились на выровненном фоне экологических условий. Дисперсионный анализ подтвердил существенность различий, обнаруженных между исследованными видами ели, в содержании крахмала.

Одним из негативных последствий развития очагов корневой губки, наряду с распадом древостоев, является неопределенность в возможности естественного возобновления хвойных пород. Поэтому исследования хода естественного возобновления в очагах корневой губки разной степени развития не только актуальны, но и своевременны. Цель работы – изучение процессов дифференциации деревьев сосны и естественного возобновления леса в очагах усыхания деревьев от корневой губки. Исследования проводили летом 2015 г. в возникающих, действующих и затухающих очагах усыхания. Для каждой категории усыхания обследовали по 6 очагов округлой формы со средним диаметром 40 м. Для сравнения на межочаговом пространстве были заложены контрольные площади, имеющие одинаковые с очагами усыхания характеристики и сопоставимые размеры (35×40 м). Средняя площадь очага и контрольной площади составляла 0,13 га. На каждой контрольной площади и в каждом очаге усыхания проводили сплошной перечет деревьев с разделением их на 6 категорий состояния. Среднее число деревьев, шт.: на контрольных площадях – 92, в возникающих очагах – 85, в действующих – 79, в затухающих – 76. Результаты исследований показали, что в очагах усыхания, расположенных в сосняке орляковом, отмечено посте-пенное снижение количества условно здоровых деревьев и увеличение числа деревьев в той или иной степени ослабленных, усыхающих и отмерших по мере перехода очагов из категории возникающих в категории действующих и затухающих. На контрольных площадях в процессе дифференциации деревьев в среднем было 73 дерева (или 79 %) без внешних признаков ослабления, т. е. условно здоровых. На аналогичной площади в возникающих очагах усыхания таких деревьев сохранилось 58 шт. (или 69 %), в действующих – 21 шт. (27 %), в затухающих – 14 шт. (18 %). В очагах усыхания, особенно в окнах полога, может образоваться вполне достаточное количество разновозрастного самосева и подроста различных древесных пород. В обследованных лесных культурах отмечено увеличение количества самосева сосны в очагах усыхания по мере их перехода от возникающих к действующим и затухающим. Возрастание количества самосева сосны в действующих и затухающих очагах усыхания по сравнению с контролем и возникающими очагами связано, по нашему мнению, с тем, что при развитии в очагах усыхания со временем происходит снижение полноты, появляются окна полога, в которых создаются лучшие условия для естественного возобновления сосны

Рубки ухода трудоемки и затратны, поэтому должна быть сформирована увязанная по срокам, интенсивности, периодичности программа рубок, которая позволит интенсифицировать лесное хозяйство. Теоретической основой оптимальных рубок ухода по целевым и экономическим функциям выступает изучение естественных механизмов роста деревьев разных категорий развития. Основным показателем реакции деревьев на «социальное» положение в древостое, климатические факторы, хозяйственные мероприятия является радиальный прирост. Цель исследования – оценка влияния прореживаний на радиальный прирост сосны в средневозрастных насаждениях. Рубку прореживания проводили в 1993 г. по традиционной технологии верховым методом. Учетные площадки закладывали вблизи волока и в центре пасеки. У модельных деревьев на высоте 1,3 м отбирали керны перпендикулярно прорубленным волокам (по направлению западвосток). Классы продуктивности определяли по относительному диаметру. Категории роста деревьев выделяли по индексам радиального прироста. После рубки прореживания достоверного изменения радиального прироста не произошло, хотя отмечалась положительная динамика, особенно у деревьев вблизи волока. Все исследуемые деревья понизили класс продуктивности. Через 20 лет после рубки часть деревьев вблизи волока перешла в более высокий класс продуктивности, за исключением деревьев пятого класса. Отсутствие реакции у деревьев, относящихся к разным категориям роста, связано с тем, что рубки ухода на исследуемом выделе начали проводить сравнительно поздно, в 50-летних насаждениях. Отсутствие прочистки перед прореживанием привело к наличию 12 % сухостоя и депрессии в радиальном приросте. В результате проведенные рубки ухода стали лишь технической подготовкой для дальнейшей выборки деревьев.

В работе рассматриваются особенности роста лесных культур сосны, созданных посадочным материалом из брикетированных сеянцев по механически обработанной почве вырубок и без обработки. Опытные культуры были заложены в рамках международного проекта «Тайга – модельный лес» сотрудниками Петрозаводского государственного университета и Института леса Карельского научного центра Российской академии наук. Культуры были созданы на старой заросшей вырубке сосняка брусничного свежего по подзолистым иллювиально-железистым супесчаным почвам, подстилаемым мореной. Каменистость почвы высокая. Опытные культуры закладывали однолетними брикетированными сеянцами, стандартными двухлетними сеянцами с открытой корневой системой, также исследовали культуры, созданные посевом. На экспериментальных участках в течение 14 лет изучали приживаемость, сохранность, высоту ствола, диаметр ствола, текущий прирост по высоте, развитие корневых систем. Максимальные значения показателей (приживаемость на первый год – 100 %, сохранность на 14-й год – 82 %, средняя высота насаждений – 5,24 см, средний диаметр ствола – 8,0 см) отмечены для культур из брикетированных сеянцев, созданных по обработанной почве. Раскопки корневых систем лесных культур показали, что у высаженных в неподготовленную почву растений практически отсутствовал явно выраженный стержневой корень, имелось более слабое развитие корней всех порядков. На основании 14-летних наблюдений за ростом культур сосны и анализа полученных результатов были сделаны выводы о более высоких показателях роста культур из этого вида посадочного материала и о необходимости проведения обязательной подготовки почвы при создании культур из брикетированных сеянцев в условиях зеленомошных типов условий местопроизрастания. Посевы сосны после рубки брусничников позже начинали активный рост, но догоняли по показателям роста культуры из стандартного посадочного материала.

Назначение лесохозяйственных мероприятий в рамках лесного проектирования является важной задачей лесоустройства. К одной из основных проектируемых групп мероприятий относится и лесовосстановление. Цель исследования заключается в обобщении закономерностей естественного лесовосстановления в различных лесорастительных условиях для хвойно-широколиственных лесов Среднего Поволжья, разработке методики балльной оценки количественных и качественных характеристик подроста для объективного назначения способов лесовосстановления на таксационном выделе. Объектом исследования являлись лесные насаждения Республики Марий Эл. Исходными данными для проведения статистического анализа служили информация о 44 пробных площадях и база данных, состоящая из почти 50 тыс. единиц таксационных характеристик лесных насаждений. С использованием в среде STATISTICA модуля «Деревья классификации и регрессии» проведен кластерный анализ основных лесоводственных факторов, влияющих на наличие и густоту подроста. Разработаны интерполированные десятибалльные шкалы таксационных показателей для оценки перспективности способов лесовосстановления. Каждая шкала корректируется поправочным коэффициентом силы влияния этого фактора на появление подроста. По анализируемому таксационному выделу накапливается балльная оценка лесоводственных факторов. Исходя из суммы баллов, приведенных к 10-балльной шкале, все таксационные выделы лесного участка оцениваются по перспективности искусственного или естественного лесовосстановления. Разработанная методика лесоводственно-статистической оценки целесообразности способа лесовосстановления является объективным оценочным инструментом. Его использование представляется возможным как для небольшого лесного участка, так и для лесного района.

Методические указания содержат теоретический материал, задания для выполнения лабораторных работ, список рекомендованной учебной литературы, контрольные вопросы.

Повышение эффективности использования лесохозяйственных агрегатов – важнейшая проблема при срезании пней в процессе выполнения лесовосстановительных работ. Целью исследования являлось изучение влияния конструкции машины для срезания пней, ее рабочего органа и привода на эффективность выполнения технологического процесса. Программа исследований предусматривала анализ влияния конструктивных особенностей машины МУП-4 для срезания пней и проектного агрегата с фронтальной телескопической навеской рабочего органа и гидравлическим приводом рабочего органа на базе лесохозяйственного трактора ЛХТ-100А на производительность труда и утомляемость оператора. Важным техническим отличием от существующей машины МУП-4, имеющей привод рабочего органа от системы карданных передач и редукторов, в этом случае является то, что рабочий орган нашей конструкции приводится в действие гидравлическим двигателем, встроенным в рабочий орган, а телескопическая стрела его навески выполнена подпружиненной. Это позволяет производить срезание пней в режиме непрерывного движения, снижает износ узлов трансмиссии агрегата и повышает топливную экономичность при выполнении технологического процесса. Получены зависимости производительности труда от конструкции рабочего органа и его навески. Обоснован выбор конструкции рабочего органа и особенностей компоновки тракторного лесохозяйственного агрегата для срезания пней. Рассмотрено влияние конструкции базового и проектного агрегатов на частоту воздействия оператора на рычаги управления при выполнении технологического процесса. На основании полученных результатов возможно обосновать конструкцию и компоновку тракторного лесохозяйственного агрегата для срезания пней с рабочим органом в виде фрезы фронтальной навески и определить его мощностные параметры, что позволит увеличить производительность труда и снизить утомляемость оператора. Сделаны выводы о необходимости изменения конструкции машины для удаления пней МУП-4 и доказана целесообразность изменения привода рабочего органа и его навесной системы, что даст возможность осуществлять технологический процесс в режиме непрерывного движения с повышением производительности труда в 4 раза и уменьшением нагрузки на оператора в 2 раза.

Изучено влияние калийных удобрений с высоким (хлористый калий) и низким (сульфат калия) содержанием хлора на физиологические процессы ели и сосны в зависимости от состояния водного режима торфяной почвы. Установлено, что внесение в торфяную почву хлористого калия в качестве минеральной подкормки у деревьев приводит к накоплению в хвое не только калия, но и хлора. Особенно в больших количествах (более 50 %) хлор накапливается у растений в условиях дренированной почвы, в которых корни хорошо снабжаются кислородом воздуха. В переувлажненной почве хлористый калий быстро переходит в почвенный раствор и выносится за пределы корнеобитаемого горизонта, поэтому существенного накопления хлора в органах дерева не происходит. При совместном внесении хлористого калия и азота в результате возникающих между азотом и хлором антагонистических отношений накопления хлора у ели и сосны также не происходит. Измерение концентрации пигментов, интенсивности фотосинтеза и состояния энергопреобразующей системы показало значительное снижение данных физиологических показателей у растений, удобренных фосфорно-калийным удобрением, по сравнению с растениями, удобренными одним фосфором. Эти данные дают основание полагать, что главной причиной нарушения физиологических и ростовых процессов у растений является негативное действие ионов хлора на хлоропласты, поскольку на площадках с внесением только фосфора наблюдалось даже усиление таких процессов. Параллельное использование хлористого калия и сульфата калия в качестве минеральной подкормки деревьев в целом подтвердило предположение о негативном действии на древесные растения ионов хлора, которое особенно усиливалось на дренированной почве. Сделан вывод, что применение хлористого калия в качестве минеральной подкормки деревьев в целях повышения их продуктивности без участия азота является нежелательным и даже вредным для леса хозяйственным мероприятием. Это приводит к тому, что эффективность действия на древесные растения комплексных удобрений при наличии в них хлорсодержащего калийного удобрения значительно снижается.

Радиоэкологическая обстановка на территории Брянской области, особенно в ее юго-западных районах, сложившаяся в результате катастрофы в г. Чернобыле, до сих пор остается сложной и неблагоприятной для жизнедеятельности и проживания людей. Полностью стабилизировать ситуацию в этой зоне не удалось до сих пор. Радиоактивное загрязнение значительных площадей лесных угодий (более 42 % (493,9 тыс. га) лесного фонда области оказалось загрязнено радионуклидами) привело к существенным изменениям условий хозяйствования. Приоритетным направлением реабилитации территорий, загрязненных радиоактивными выпадениями, является лесоразведение и лесовосстановление. В связи с этим оценка лесорастительных свойств почв на вырубках, гарях и неиспользуемых землях сельскохозяйственного назначения и выявление особенностей поведения радионуклидов в лесных насаждениях позволят правильно выбрать технологию создания лесных культур, обеспечивающую радиационную и экологическую безопасность, а также лесоводственную и экономическую эффективность. Проведение исследований, направленных на поиск перспективных технологий создания лесных культур на различных категориях земель, загрязненных радионуклидами, на основании оценки лесорастительных свойств почв и особенностей поведения радионуклидов в лесных насаждениях является своевременным и актуальным. Цель исследований – изучение особенностей роста сосны обыкновенной в зоне хвойно-широколиственных лесов и разработка перспективных технологий их создания на различных категориях земель, загрязненных радионуклидами. В условиях радиоактивного загрязнения на дерново-подзолистых песчаных почвах разной степени оглеенности и оподзоленности на вырубках, гарях и землях сельскохозяйственного назначения впервые установлена взаимосвязь лесорастительных свойств почв с биометрическими показателями сосны обыкновенной. Результаты работы позволяют расширить научную базу в области радиоэкологического мониторинга на различных категориях лесных земель, загрязненных радионуклидами. Полученные данные подтверждают тесную взаимосвязь почвенно-экологических условий с биометрическими показателями сосны обыкновенной, независимо от категории земель, и могут использоваться при разработке перспективных технологий создания лесных культур. Достоверность результатов исследований подтверждается достаточным количеством экспериментального материала, собранного и обработанного с использованием современных методов статистики. Мониторинг радиоэкологической ситуации в лесах и оценка почвенно-экологических условий позволяют комплексно решать вопросы безопасного ведения лесного хозяйства и лесопользования.

В настоящее время более половины заготавливаемой в мире древесины используется в энергетике главным образом для получения тепла. По современным оценкам, биомасса является самым мощным после солнца возобновляемым экологически чистым источником энергии. Цель работы – определение теплоты сгорания различных фракций надземной фитомассы в культурах сосны и ели, произрастающих в северо-таежном районе Архангельской области. Полученные данные использовали для установления количества солнечной энергии, аккумулированной фракциями фитомассы. Энергетический потенциал изучаемых культур сосны и ели рассчитывали по низшей теплоте сгорания фитомассы, так как в России она принята в качестве основного показателя энергетической ценности топлива. Установлено, что относительное количество солнечной энергии, фиксированной отдельными частями древесного яруса в культурах как сосны, так и ели, различно. Больше всего энергии аккумулируется древесиной (сосна – 70,0, ель – 59,1 %). Наименьший показатель энергетической продуктивности отмечен у фракции «сухие сучья» (соответственно 2,8 и 3,3 %). Результаты исследований могут быть использованы при разработке карт пожарной безопасности лесов, обосновании правильного выбора дозы огнегасящих химических средств и воды при тушении, а также комплекса необходимых профилактических противопожарных мероприятий. Полученные данные позволяют оценивать энергетический потенциал традиционно неиспользуемых фракций фитомассы, намечать пути их энергетического применения, а также являются основой для составления энергетического баланса лесных сообществ и изучения потока энергии в лесных экосистемах таежной зоны.

Ель сибирская (Pícea obovаta) на территории Забайкальского края занимает площадь около 10 тыс. га и произрастает во всех лесорастительных зонах, кроме степной. Чаще всего она формирует смешанные по составу насаждения с участием некоторых видов хвойных (кедр, пихта, сосна), а также мягколиственных древесных пород (береза, осина). С учетом морозоустойчивости и ввиду отсутствия соответствующей агротехники были проведены исследования по выращиванию сеянцев в питомнике Ингодинского лесного стационара Института природных ресурсов, экологии и криологии Сибирского отделения Российской академии наук в целях быстрого облесения вырубок и гарей, создания лесных культур. Установлены оптимальные агротехнические приемы выращивания ели сибирской. Испытание предпосевной обработки семян (18-часовое намачивание в 0,02 % растворе сернокислого цинка и снегование в течение 60 дн.) показало, что всхожесть семян увеличивается на 20…25 % по сравнению с контролем. Лучшая грунтовая всхожесть отмечена при посеве семян в начале второй декады мая, оттаивании почвы на глубину 20…25 см, ширине посевной строчки 5…6 см, глубине посева 2 см. Сеянцы лучше были защищены от ожога при направлении лент с севера на юг, частом поливе во время прорастания семян и по мере роста, а также при мульчировании сеянцев опилками толщиной до 1 см. Использование данных агротехнических приемов позволило увеличить высоту сеянцев на 70…80 %, выход стандартных сеянцев – на 127,2 % к плановому.

Прогноз патогенеза в лесных, преимущественно гомогенных экосистемах в силу его многофакторности всегда вероятностный. Достаточно высокая степень детерминированности прогноза возможна в более сложных гетерогенных насаждениях. В сложных лесных экосистемах вероятностный прогноз патогенеза замещается на близкий к детерминированному прогноз, который может быть основой для контроля патогенеза. Для гомогенных лесных насаждений непредсказуемость эпифитотий, в то время как для гетерогенных насаждений характерны плавные достоверно предсказуемые флуктуации патогенеза. При этом патогены часто переходят к сапротрофному питанию. Этот феномен особенно характерен для высоко гетерогенных мозаичных насаждений. Иерархия целей исследований данной работы состоит в том, чтобы через достаточно детерминированный прогноз обеспечить эффективный контроль патогенеза и предложить концептуальные модели формирования устойчивых к патогенным организмам насаждений. Лесные насаждения как биологические системы характеризуются повышенной сложностью и динамичностью. Влияние на патогенез многих изменяющихся факторов создает хаотичность, широко распространенную в природе. Актуальная задача заключается в том, чтобы хаотичное поведение лесных экосистем преобразовать в регулируемый процесс. При этом долгосрочные прогнозы патогенеза должны стать менее зависимыми от внешних воздействий и определяться преимущественно внутренними факторами биосистемы. Методология исследований основана на приложении схемы трехфакторного анализа влияния исследуемых факториальных групп на жизнеспособность (состояние здоровья) насаждений. Исследования про-водились в различных по уровню гетерогенности насаждениях Среднерусской лесостепи в течение последних 10 лет. Установлено, что по силе влияния доминировала окружающая среда. Факторы влияния популяции патогена и популяции хозяинных растений были модифицирующими. Чтобы долгосрочные прогнозы патогенеза стали менее зависимыми от внешних влияний и зависели больше от внутренних факторов биосистем, рекомендуется переходить от обычных в Среднерусской лесостепи гомогенных насаждений к гетерогенным.

В статье рассматриваются вопросы, связанные с восстановлением лесных фитоценозов, нарушенных в результате вырубки древостоя и последующего пожара. Объектом исследования служили 53-летние культуры сосны, созданные посевом на вересковопаловой вырубке с песчаными почвами. Цель работы – исследование динамики влияния многолетнего внесения фосфорсодержащих удобрений и его последействия на формирование годичного кольца и качество древесины средневозрастных культур сосны. Схема опыта: контроль (без внесения удобрений); P (суперфосфат); PK (суперфосфат + + хлористый калий); NP (мочевина + суперфосфат). Удобрения вносили ежегодно, начиная с 7-летнего возраста культур (1967 г.) на протяжении 30 лет (до 1996 г.). С 1967 г. по 1972 г. мочевину и хлористый калий вносили в дозе 60 кг/га, суперфосфат – в дозе 120 кг/га, с 1973 г. по 1996 г. – каждый вид удобрений в дозе 120 кг/га по действующему веществу. Отмечено, что состав удобрений не только оказывал влияние на рост культур в период их внесения, но и определял продолжительность последействия. Установлено, что наибольший прирост по площади сечения стволов отмечен во время подкормок азотно-фосфорными удобрениями. Фосфорные и фосфорно-калийные удобрения были более эффективны в период их последействия. К концу периода наблюдений объем среднего дерева при внесении P, PK и NP превосходил контроль в 1,6; 2,0 и 2,5 раза соответственно. Применение фосфорсодержащих удобрений повысило долю поздней древесины в годичном слое на 13…25 % по сравнению с контролем. Максимальной величины (30 %) данный показатель достиг при внесении одного суперфосфата. Плотность древесины в зависимости от вида внесенного удобрения колебалась от 406 до 446 кг/м3. При подкормках сосны азотно-фосфорными и фосфорно-калийными удобрениями отмечена тенденция снижения базисной плотности, особенно при включении в состав удобрений азота.

Цель исследования – изучение допустимых рекреационных нагрузок в лесах Западно-го Кавказа, которые обеспечивают отсутствие процессов эрозии почв на склонах. В ходе эксперимента были использованы следующие методы: моделирование рекреационных нагрузок; исследование эрозии почвы после искусственного дождя; обработка данных с помощью компьютерных программ. Установлено, что по мере нарастания рекреационной нагрузки эрозия почв увеличивается. Известно, что эрозия почв и крутизна склона взаимосвязаны. При обработке экспериментальных данных получены уравнения, отражающие взаимосвязь эрозии почвы, рекреационной нагрузки и крутизны склона. При отсутствии эрозии почв на основании графического анализа определен допустимый уровень рекреационных нагрузок на склонах различной крутизны по группам типов леса. Это позволило обосновать допустимые рекреационные нагрузки, чел./га: в лесах низкогорий – 7,6…0,5; в лесах Колхиды – 1,7…0,8; в буковых лесах – 10,3…0,1; в пихтовых лесах – 7,3…1,4. В субальпийских лесах клена и рябины допустимая рекреационная нагрузка изменялась от 4,2 до 0,7 чел./га. Предложено не проводить рекреацию в дубовых, каштановых и буковограбовых лесах низкогорий при крутизне склонов более 23°; в колхидских лиановых лесах – более 17°; в буковых лесах – более 20°; в пихтарниках – более 18˚; в субальпийском редколесье – более 14°.

Опыт искусственного лесовосстановления показал, что лесные культуры являются действенным приемом повышения продуктивности наших лесов. Проектирование, закладка и выращивание лесных культур должны базироваться на зонально-типологической основе. При этом тип лесных культур являет собой ядро методологии лесокультурного дела. На современном этапе стратегия и тактика в практике лесокультурного дела должны отражать диалектическую взаимосвязь между целевым заданием на создание лесных культур и его реализацией путем экологически обоснованных приемов формирования рукотворного леса. Улучшение эффективности и качества лесокультурных работ немыслимо без осуществления политики стирания противоречий между биологической и технологической составляющей искусственного лесовосстановления на основе экологизации всего лесокультурного процесса. Лесокультурный процесс нельзя считать завершенным с переводом лесных культур в покрытые лесом земли. Создание (закладка) и формирование (выращивание) лесных культур – это длительный процесс, который можно считать завершенным только с назначением искусственного насаждения в рубку. Наука и практика искусственного лесовосстановления обладают обширным арсеналом для осуществления самых разнообразных форм рукотворных лесов по составу, ярусности и возрасту составляющих их компонентов.

В статье рассматриваются основные положения лесоустройства с учетом истории его развития как в России, так и в других странах, в том числе в Германии, где оно первоначально зародилось. Особое внимание уделяется функциональному назначению, содержанию, методологии стратегического планирования в рамках лесоустройства и его связи с принятым в 2014 г. Правительством Российской Федерации законом «О стратегическом планировании в Российской Федерации» № 172-ФЗ. Последним Лесным кодексом Российской Федерации (2006 г.) лесоустройство было упразднено, что негативно отразилось не только на лесоуправлении, но и на состоянии лесного сектора экономики. При этом были искажены и основные понятия, утвердившиеся ранее в лесной науке и практике. В статье последовательно рассматриваются ключевые понятия, лежащие в основе лесоуправления, и его специфика, предопределяющая истоки возникновения лесоустройства; двухуровневый характер стратегического лесоустроительного планирования; его методология; другие функции лесоустройства, включая учет лесов, оценку прошлого хозяйства, организацию и расчет непрерывного неистощительного пользования лесом; экономическое обоснование лесных программ, формирующихся при лесоустройстве на уровнях субъекта Российской Федерации и входящих в него лесничеств; механизм их реализации; рекомендации по совершенствованию лесоуправления и контроль за ним. Изложенные концептуальные положения могут быть использованы при разработке новой лесоустроительной инструкции.

В журнале публикуются материалы по генетике, селекции, физиологии, биохимии растений и животных, защите растений, разработке и внедрению вакцин и методов диагностики заболеваний животных, их кормлению и содержанию, почвоведению и агрохимии, микробиологии, механизации и электрификации сельского хозяйства, мелиорации и гидротехнике, моделированию, переработке и хранению сельскохозяйственной продукции.

Представлены результаты исследования процесса паровзрывной обработки лигноцеллюлозных материалов, приведена классификация древесных отходов и характеристика лигноцеллюлозных материалов в целом. Рассмотрены методы химического и паровзрывного разделения древесины на компоненты и возможность использования этих методов для переработки лигноцеллюлозных материалов в ценные продукты. Представлено аппаратурное оформление процессов паровзрывной обработки лигноцеллюлозных материалов.

Рассмотрены вопросы сертификации и маркетинга в области лесных материалов. Предназначено для магистров направления подготовки 35.04.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств», изучающих дисциплину «Сертификация и маркетинг в области лесных материалов», а также для аспирантов и преподавателей.

Формирование сети трелевочных волоков при выполнении рубок ухода и выборочных рубок в спелых и перестойных древостоях снижает производительность древостоев в результате разрубки коридоров и механической деформации почвогрунтов в процессе перемещения трелевочной техники. Снижение плотности трелевочных волоков при селективном изреживании древостоев достигается подтрелевкой древесины к волокам мини-тракторами, работающими под пологом древостоя. Такая возможность обеспечивается габаритами и маневренностью мини-тракторов, соответствующими густоте формируемого древостоя. Возможность и целесообразность применения мини-тракторов должны определяться с учетом экологических, социальных и экономических критериев. В качестве наиболее информативного критерия для оценки эффективности трелевочного мини-трактора при выборе схемы его перемещения рассмотрена часовая производительность, максимум которой, при прочих равных условиях, достигается при формировании полной загрузки и минимальной величине холостого хода. В качестве вариантов перемещения мини-трактора при работе под пологом древостоя рассмотрены схемы с ходами между смежными пасечными волоками, с челночными ходами, параллельными пасечному волоку, и с ходами, перпендикулярными пасечному волоку. Ограничениями по использованию схем являются крутизна маневрирования при заданных габаритах мини-трактора, длина трелюемых лесоматериалов и густота древостоя. Рекомендации по использованию схем перемещения учитывают соотношение грузоподъемности мини-трактора, крупномерности вырубаемых деревьев и возможности формирования полногрузного пакета при минимальном расстоянии перемещения.

Рассмотрены особенности оперативного планирования и управления лесосечными работами. Показано, что практически невозможно подобрать численность машин в комплекте таким образом, чтобы их производительность на всех операциях была одинаковой. В целях снижения внутрисменных простоев ведущих машин предлагается оперативное планирование – расчет режимов работы машин и оборудования на отдельных операциях с учетом маневрирования численностью (подключением дополнительных машин) или сменностью работы основных машин. Управление лесосечными работами – контроль за соответствием режимов работы машин и оборудования на отдельных операциях – предлагается проводить по объемам оперативных, многоуровневых, технически и технологически перемещаемых межоперационных запасов, расчитанных для конкретных условий разработки лесосеки. Как правило, для лесосечных работ применяют различные типы машин, условия их работы разнообразны. Предлагаемая методика реализована в виде программного обеспечения на персональных ЭВМ. Программа написана по разработанной укрупненной блок-схеме. Автоматизированное решение задачи должно происходить согласно разработанной организационной схеме. Основные элементы схемы – сбор исходной информации для решения поставленной задачи, заполнение карты заказа, получение и анализ результатов решения, организация работы комплекта машин на основе полученных результатов. В статье также проанализированы результаты расчетов и организации работы комплекта машин. В приведенном примере за счет организации работы по рассчитанным режимам объем выработки комплекта машин увеличивается на 49 % при условии, что на отстающих операциях (валке и обрезке сучьев) будет подключено дополнительное оборудование. Увеличение объема выработки машин позволяет сократить число дней работы машин на лесосеке до 30 % (в зависимости от объема производства); снизить удельные показатели эффективности (эксплуатационные затраты, металлоемкость, энергоемкость и др.); уменьшить вредное воздействие машин на лесные экосистемы за счет сокращения объемов отравляющих веществ, выбрасываемых с отработавшими газами; сохранить почвы от разрушения.

Северные города, как правило, имеют скудный породный состав дендрофлоры. Для расширения ассортимента урбанофлоры необходимо введение перспективных видов. Одной из пород, возможной для внедрения в городские посадки, является лиственница сибирская. В условиях г. Вологды весь цикл сезонного развития она успевает пройти за теплый период времени и завершить его к началу зимы. Период начала роста наблюдается в первой половине мая, когда происходит пробуждение почек. Начало роста побегов тесно связано с температурой воздуха и почвы. Период, характеризующийся максимальным ростом, приходится на середину июня, когда среднесуточная температура воздуха резко повышается и выпадает достаточное количество осадков. При накоплении суммы положительных температур 1265,3 °С рост растения заканчивается. В изучаемых условиях побеги лиственницы сибирской не обмерзают. К началу зимних холодов растение успевает к ним подготовиться (рост побегов прекращается, они одревесневают, плоды созревают, хвоя желтеет и опадает). Все взрослые особи лиственницы, достигшие репродуктивной стадии онтогенеза, в условиях г. Вологды образуют шишки с семенами. Плодоношение обильное как в глубине парков и скверов, так и вдоль дорог. Семена лиственницы имеют очень низкую всхожесть и признаются нестандартными. Возможность семенного размножения тоже очень низкая и требует дополнительных мер для увеличения всхожести семян (флотация, снегование, обработка стимуляторами роста). Такая способность к размножению уменьшает балл перспективности вида. Сохранение жизненной формы дерева, вызревание побегов и побегообразовательная способность, высокая зимостойкость характерны для лиственницы сибирской в условиях г. Вологды. С учетом всех факторов лиственница сибирская признана в качестве перспективной породы для использования в озеленении г. Вологды.

В работе проведен анализ зависимостей между средними таксационными показателями лесных массивов с доминированием березы повислой (Betula pendula Roth.) в лесостепной зоне Средней Сибири. Объектом исследования являлся лесной массив с абсолютным преобладанием березовых древостоев, который расположен на территории Манского лесничества Красноярского края. В основу изучения положены данные натурной таксации 1212 таксационных выделов. Выбранный лесной массив типичен для лесных систем Красноярско-Ачинско-Канского лесостепного района, в нем преобладают древостои травяной группы типов леса. Условия местопроизрастания березовых древостоев благоприятны и характеризуются средним классом бонитета – II. Основную массу березняков в лесном массиве представляют средневозрастные древостои. На первом этапе была проведена первичная статистическая обработка данных. Анализ рядов средних таксационных характеристик в пределах групп возраста показал, что они соответствуют рядам нормального распределения или близки к ним. Так как установление связей проводили на типологической основе, то на следующем этапе были проанализированы парные связи между средними таксационными показателями в древостоях преобладающих типов леса – березняках осочково-разнотравном и вейниково-разнотравном. Оказалось, что древостои двух типов леса можно отнести к одной генеральной совокупности. Также были вычислены уравнения, отображающие динамику средних высот и средних диаметров березняков, рассмотрена обусловленность формирования запаса древостоя величинами средних высот, средних диаметров и относительных полнот. В результате были получены уравнения множественной регрессии. Проверка точности определения запасов по уравнениям была проведена путем сопоставления с данными Стандартной таблицы Центрального научно-исследовательского института лесного хозяйства, а также с материалами пробных площадей. Оказалось, что величина отклонений близка к полученной по уравнениям. Завершающей частью работы явилось определение парной зависимости между средними высотами древостоев травяной группы типов леса и средними диаметрами. В результате были установлены множественные и парные регрессионные зависимости между средними таксационными показателями для березовых древостоев травяной группы типов леса. Полученные уравнения могут быть использованы при дешифрировании данных лесной аэрофотосъемки и построении таксационных нормативов.

Проведена проверка возможности и эффективности использования посадочного материала дуба черешчатого с закрытой корневой системой на предмет предположения об инновационной ценности этого способа для лесного хозяйства. Лесокультурная и экономическая эффективность способа исследовалась в течение 2011–2015 гг. в трех лесничествах Тамбовской области путем высадки на площадях лесовосстановления саженцев с открытой и закрытой корневыми системами. Установлено, что по показателям приживаемости, сохранности и скорости роста сеянцев двух типов статистически достоверная разница отсутствует. Расчет затрат на выполнение комплекса работ по созданию частичных культур дуба на вырубке посадкой сеянцев с открытой и закрытой корневыми системами на прямолинейных полосах с предварительным понижением надземных частей пней и проведением уходов до 7-летнего возраста выполнен с учетом экономической ситуации, сложившейся в Воронежском лесном селекционно-семеноводческом центре. Установлено, что средняя цена сеянца с открытой корневой системой на рынке лесостепной зоны европейской части России в 6,4 раза меньше стоимости сеянца с закрытой корневой системой. При посадке 4 тыс. растений на 1 га затраты на создание лесных культур с закрытой корневой системой в 2 раза выше, чем с открытой. Для широкого внедрения в лесокультурную практику сеянцев дуба с закрытой корневой системой необходимо усовершенствовать технологию их выращивания (уменьшить себестоимость).

По данным наблюдений на постоянных пробных площадях установлены особенности семеношения ели через 15 и 29 лет после сплошной рубки древостоев березы с сохранением подроста ели и через 29 лет – с сохранением ели во втором ярусе. Для сравнения (в качестве контроля) используются данные по семеношению ели под пологом березняков в возрасте 70…75 и 90…105 лет. Работы проведены в южно-таежных березняках кислично-черничной группы типов леса. Анализ семеношения ели дается по году, который оценивался высшим баллом семеношения. На вырубках с сохранением подроста через 15 лет после удаления березового яруса количество семеносящих елей увеличивается почти в 3 раза по сравнению с контролем, общее количество шишек – в 5 раз, среднее количество шишек на дереве – в 2,3 раза, что свидетельствует о значительном повышении семеношения ели. Через 29 лет после рубки по сравнению с контролем количество семеносящих елей увеличивается в 7,4 раза, количество шишек – в 27 раз, среднее количество шишек на дереве – в 4 раза. На вырубках 29-летней давности, где сохранялся второй ярус ели (тонкомер), после вырубки березы наблюдается значительный отпад. Количество семеносящих елей в 2,6 раза меньше, чем на вырубках такого же возраста с сохранением подроста, однако их семеношение в 1,4 раза превосходит семеношение ели во втором ярусе березняков на контроле. Семеносящие ели превышают несеменосящие по средней высоте в 1,4–1,7 раза, по среднему объему крон – в 2,8–5,7 раза. Эти различия увеличиваются по мере роста ели на вырубках с сохранением подроста и особенно заметны в ельниках с сохранением второго яруса.

Важнейшее направление селекции кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour) – отбор популяций и генотипов на обильные урожаи и качество семян. На географической лесосеменной плантации, созданной посадкой 16-летних саженцев, проанализировано образование шишек и микростробилов у кедра сибирского за 32-летний период (1983–2014 гг.). Анализ проводился с учетом географического происхождения материнских популяций и индивидуальных особенностей генотипов отдельных деревьев. Материнские насаждения отличались географическим происхождением (от 50°12´ до 61°00´ с.ш., от 85°33´ до 90°36´ в.д.), высотными поясами (от 100 до 1700 м над уровнем моря), классами возраста (V–VII), типами леса и составом. Сравнивалось формирование шишек у потомства контрастных географических происхождений: бирюсинского (местного), алтайского, ярцевского, лениногорского. У потомств бирюсинского и алтайского происхождений отмечена большая встречаемость деревьев с ранним образованием шишек. Замедленное вступление деревьев в семеношение установлено у деревьев высокогорного лениногорского происхождения. К возрасту 49 лет 4,9…26,7 % деревьев всех происхождений еще не вступили в репродуктивную стадию развития. Первоначально на деревьях формируются по 1…3 шишки. В последующем их число увеличивается, составляя в 50-летнем возрасте в лениногорском, ярцевском, алтайском и бирюсинском вариантах соответственно в среднем 13,5; 16,4; 17,9 и 18,0 шт. Наименьшее количество шишек отмечено у потомства лениногорского (высокогорный район Казахстана) происхождения. В потомстве каждого происхождения проявляется значительная индивидуальная изменчивость, что позволило отобрать отдельные деревья, отличающиеся ранним и обильным образованием шишек и побегов с микростробилами. Деревья одинакового возраста, произрастающие на плантации при хорошем освещении, дифференцируются на быстрорастущие и раннего репродуктивного развития, причем эти показатели не коррелируют между собой. Количество урожайных деревьев (200 шишек и более) зависит от географического происхождения и колеблется от 11,6 до 37,0 % в разных вариантах. Выделены многошишечные формы с расположением на побеге по 4-5 шишек «в пучке». Отобранные деревья предназначены для вегетативного размножения и создания лесосеменных плантаций, отличающихся повышенной семенной продуктивностью.

Для создания более благоприятных условий отдыха людей в условиях парковых зон и повышения плодородия полей используют нулевую обработку почвы, включающую в себя механическое измельчение растительных остатков. Показана необходимость со-здания нового класса техники для нулевой обработки почвы – измельчителя на базе мотошасси, обоснована актуальность предложенной компоновки для предполагаемых условий его использования. Рассмотрены иные варианты исполнения подобных измельчителей в виде навесного оборудования на трактор и сделан вывод о наличии у данного вида рабочей техники некоторых недостатков, связанных со сложностью и дороговизной их транспортировки к месту выполнения работ. Важным техническим отличием от существующей техники, имеющей привод рабочего органа от вала отбора мощности, в нашем случае является то, что рабочий орган приводится в действие автономным двигателем от бензопилы «Урал МП-5 Электрон». Это позволяет раз-дельно рассчитывать топливную экономичность шасси при движении и двигателя рабочего органа при выполнении работ по измельчению. Предложена математическая модель топливной экономичности самоходного измельчителя растительного напочвенного покрова в условиях лесопарковых, садовых и коммунальных хозяйств. В качестве базового шасси рассмотрен двухколесный вариант с колесной формулой 2 × 1. В модели исследуется роторный рабочий орган измельчителя, имеющий 16 ножей Г-образной формы, автономный привод от двигателя внутреннего сгорания (проектная ширина захвата барабана–измельчителя 0,5 м, рабочая частота вращения 1900 мин–1). В процессе математического моделирования использованы положения метода статистической динамики линейных стохастических систем и дискретной оптимизации. Сделаны выводы о возможности решения оптимизационной задачи по минимизации удельного технологического расхода топлива при измельчении напочвенной биомассы – листьев, стеблей травы, мелких корней и сучьев.

В результате техногенных аварий, в том числе на Чернобыльской атомной электро-станции, значительная часть лесных массивов страны подверглась радиоактивному загрязнению. Использование древесины из таких регионов весьма актуально, так как позволяет решать также и экологические проблемы за счет снижения вероятности повторного заражения радионуклидами прилегающих территорий. Предлагается решать их на основе технологии переработки загрязненной радионуклидами древесины на базе мобильных установок, работающих непосредственно на лесосеке от бензиновых или дизельных двигателей через карданный вал. Это позволит избежать перевозки загрязненной древесины в чистые регионы, организовать переработку без строительства стационарных цехов и уменьшить затраты на ее переработку. Для реализации такой технологии нами предложены схемы раскроя древесины, загрязненной радионуклидами, позволяющие получать пилопродукцию требуемых размеров, не со-держащую радионуклидов. При этом решаются задачи оптимального планирования раскроя бревен различного диаметра путем включения в план раскроя только тех поставов, которые обеспечат выпиловку пиломатериалов нужных размеров с допустимым содержанием радионуклидов при наименьших затратах сырья. Эта технология разрешает с минимальными потерями заготавливать и отгружать потребителю «чистую» древесину в виде окоренного сырья или готовых пиломатериалов. Наиболее целесообразно изготавливать продукцию, которая исключает прямой контакт с людьми, например шпалы. Образующиеся при этом радиоактивные отходы древесины предложено утилизировать путем измельчения и захоронения непосредственно на лесосеке или методами газификации с помощью газогенератора, который позволяет получать генераторный газ с минимальным уровнем загрязнения радионуклидами.

В целях сохранения генетических ресурсов основных видов – лесообразователей в 1983-84 гг. на территории Свердловской области выделено 111 лесных генетических резерватов. Для оценки современного состояния данного вида охраняемых природных территорий проанализированы спутниковые снимки всех лесных генетических резерватов и проведено наземное обследование 15 из них. По спутниковым снимкам с помощью разработанных специализированных шкал определены: доля антропогенно нарушенной территории резерватов, наличие и выраженность безлесной буферной зоны во-круг них, соответствие системы выделения границ резерватов GPS-метками задачам ее практического использования. Выявлена степень нарушенности резерватов: более 20 % территории нарушено у 54, 10…20 % – у 25, 5…10 % – у 6, 0…5 % – у 21; для 5 резерватов данных нет. Установлено отсутствие полноценной безлесной буферной зоны у всех 111 резерватов. Только 30 из них имеют более или менее выраженную безлесную зону вдоль части границ, остальные окружены сплошным лесным массивом. Таксационные характеристики древостоев свидетельствуют о высоких лесоводственных показателях насаждений. Санитарное состояние древостоев: слабо-поврежденные – 11, неповрежденные – 4. Для всех обследованных резерватов средний индекс жизненного со-стояния деревьев составляет 2,2, дефолиация (изреженность кроны) – до 27 %, дехромация (пожелтение хвои) – 9 %. Показано, что комплексный подход к оценке состояния лесных генетических резерватов, сочетающий методы дистанционного и на-земного лесоводственно-таксационного обследования древостоев, существенно повышает объективность получаемой информации и является перспективным для разработки системы мониторинга состояния существующих, а также создания новых резерватов в Российской Федерации. Предложены конкретные мероприятия по сохранению и улучшению состояния обследованных территорий.

В статье представлена лесоводственно-таксационная характеристика высоковозрастных ельников, пройденных добровольно-выборочными рубками умеренной и умеренно высокой интенсивности. Проведенные исследования направлены на получение достоверных данных, характеризующих состояние, продуктивность и устойчивость к условиям внешней среды, техногенным и антропогенным воздействиям еловых насаждений, пройденных выборочными рубками. Объекты исследования расположены в Архангельском лесничестве и представлены перестойными еловыми насаждениями, пройденными выборочными рубками 15 и 17 лет назад. Всего заложено по 5 учетных пробных площадей (размер каждой – 0,04 га). На пробных площадях был произведен комплекс лесоводственно-таксационных работ. Для оценки влияния выборочных рубок на прирост древесины взято 60 образцов (кернов) древесины: 40 шт. – в насаждениях, пройденных рубкой (по 20 на каждом участке); 20 шт. – в нетронутом насаждении. Полученные на пробных площадях материалы обработаны принятыми в лесной таксации методами с использованием методов вариационной статистики. Про-веден сравнительный анализ текущего прироста по диаметру до и после рубки различной интенсивности и в нетронутом насаждении. После добровольно-выборочных рубок происходило снижение прироста на протяжении 1…3 лет. Рассчитаны статистические критерии различия средних приростов, процента поздней древесины до и после проведения выборочных рубок различной интенсивности. Установлено, что добровольно-выборочные рубки умеренной и умеренно высокой интенсивности не снижают качества формируемой древесины, после рубки плотность древесины остается на высоком уровне – 409…458 кг/м3.

Правильно организованное лесное хозяйство в своей основе содержит такое понятие, как цикл лесовыращивания. Цель этого хозяйства – производство древесины высокого качества. В правильно выстроенных рыночных лесных отношениях лес на корню является товаром. При соблюдении этих условий ведение лесного хозяйства способно при-носить доход собственнику лесов. Продуктивность и товарность насаждений можно повысить регулярными, своевременно проводимыми интенсивными рубками ухода и внесением минеральных удобрений, улучшить качество формируемой древесины – обрезкой ветвей у отобранных для дальнейшего выращивания деревьев. Эти три лесоводственных приема составляют комплексный уход за лесом. Рентабельность лесовыращивания во многом определяется рубками ухода, проводимыми в молодняках и средневозрастных древостоях. Основная цель этих рубок заключается в формировании состава выращиваемого насаждения, оптимизации его густоты и пространственного размещения деревьев. Коммерческие рубки ухода позволяют заготавливать ликвидную древесину и получать дополнительный доход. Улучшения свойств производимой древесины можно добиться в результате проведения многократной обрезки ветвей. В странах с развитым лесным хозяйством она считается необходимой мерой ухода за лесом и почти классическим примером выгодности капиталовложений. 30-летними исследованиями установлено, что в результате своевременно выполняемой 3-приемной обрезки ветвей, проводимой в сочетании с регулярным разреживанием древостоев, формируется высококачественная бессучковая древесина, стоимость которой в 4–10 раз выше обычной. При распиловке такой древесины получаются пиломатериалы отборного сорта и различные спецсортименты (резонансные, авиационные), при лущении или строгании – высококачественный фанерный шпон. В связи с этим обрезка ветвей должна стать обязательным мероприятием как средство перспективного капиталовложения. Неоднократное удобрение древостоев повышает их продуктивность, которая отмечается на протяжении 10 лет и более. Ежегодный дополнительный прирост древесины составляет от 1,5 до 2,0 м3/га. Увеличивается актуальное плодородие почвы, что приводит к интенсивному биокруговороту элементов питания, ускорению восстановительных процессов в фитоценозе и в его структурных компонентах.

Цель исследования – изучение влияния рекреации на процессы механической эрозии для получения данных о допустимом уровне рекреационной нагрузки в лесах Колхиды. Методы исследований: моделирование рекреационных нагрузок; определение массы почвы, фрагментов лесной подстилки и травы, перемещенной по склону при движении туристов. В отсутствие рекреационных нагрузок на склонах ущелий в лесах Колхиды сухая масса лесной подстилки и травы в среднем не превышает 4,0 т/га. С увеличением рекреационной нагрузки подстилка и трава постепенно разрушаются и вместе с почвой перемещаются к подошве склона. Механическую эрозию почв под воздействием ног туристов подразделяют на следующие этапы: первый (рекреационная нагрузка ≤ 1 чел./га) – частичное разрушение лесной подстилки и травяного покрова с переме-щением их фрагментов по склону; второй (1…9 чел./га), повторяя первый, включает полное разрушение и передвижение вниз по склону фрагментов подстилки и травы вме-сте с почвой; третий (> 9 чел./га), повторяя второй этап, включает передвижение почвы без фрагментов лесной подстилки и трав. Установлены средние рекреационные нагрузки, при которых не бывает механической эрозии: крутизна склонов до 10 – рекреационная нагрузка меньше, чем 5,1 чел./га; крутизна 15 – 3,4 чел./га; крутизна 20 – 1,6 чел./га. Если крутизна склонов больше или равна 25, механическая эрозия проявляется для всех уровней рекреационной нагрузки.

В статье рассматриваются экономические аспекты формирования системы воспроизводства лесных ресурсов Республики Беларусь, анализируются факторы, обуславливающие структурирование экономического интереса процесса лесопользования, под-ходы к организации финансов. В связи с повышающимися потребностями в средствах экономического возмещения затрат экологического назначения интерпретируются каналы реализации древесного сырья и источники получения добавленной стоимости. Отмечается, что экономический интерес носит конкретно-исторический характер и зависит от взаимосвязей субъектов в экономической системе. В результате формирования рыночной среды может обеспечиваться рост эффективности (для лесного комплекса в частности), так как появляется возможность реализации принципа соответствия производства той или иной продукции в тот или иной период времени общественным потребностям и мотивации прогрессивных изменений. Для лесного комплекса Беларуси обосновывается потребность применения категории «общий экономический оборот». В целях структуризации экономического интереса предлагается разработка целостного финансово-экономического механизма (использования баланса экономического оборота в частности), что диктуется и переходом лесхозов в 2015 г. на продажу древесины в заготовленном виде. Выдвигаются основные задачи по ориентации субъектов лесного хозяйства на получение положительного «сальдо» денежного потока – снижение налоговой нагрузки, изменение системы бюджетного финансирования. Выявляются основные направления институциональных преобразований, которые будут способствовать формированию эффективной системы воспроизводства лесных ресурсов – внедрение контроллинга, создание центра по отслеживанию цен и др.