Биология леса. Лесоразведение. Защита леса

Приведены лабораторные работы по дисциплине «Селекционно-генетический анализ древесных растений». Рассмотрены материалы по изучению генетических процессов в популяциях и фенетическому анализу популяций.

В учебном пособии обобщены данные по использованию прививки растений рода Pinus, а также результаты трехлетних исследований, проведенных в Среднем Предуралье (Удмуртская Республика) по изучению прививки семи видов рода Pinus на Pinus sylvestris L., способов и сроков прививки Pinus sibirica Du Tour на Pinus sylvestris L., влиянию физиологически активных веществ на приживаемость привоя. Учебное пособие может использоваться при изучении дисциплин «Плодоводство», «Приусадебное садоводство».

Представлены теоретические основы создания лесных защитных насаждений, рекультивации нарушенных земель и их охраны. Рассмотрены вопросы организации и проектирования мероприятий по рекультивации нарушенных земель и оценке возможного воздействия на компоненты окружающей среды. Перечислены требования к процедуре защиты курсовой работы, критерии ее оценки.

К наиболее актуальным вопросам при изучении биологии и селекции лещины обыкновенной (Corylus avellana L.) относятся оценка разнообразия (полиморфизма) ее плодов и прогноз встречаемости форм с хозяйственно-ценными признаками в естественных популяциях, являющихся источником ценнейшего генофонда вида. Цель исследования – выявление разнообразия орехов лещины и прогноз встречаемости ее форм в естественных дубовых и пихтовых формациях Северо-Западного Кавказа. Для анализа отобрано рендомизированно по 1 ореху с растения в дубовой (297 шт.) и пихтовой (301 шт.) формациях. Изучали основные хозяйственно-ценные показатели орехов лещины: массу и выход ядра, массу ореха, общий балл качества плодов, крепость и цвет скорлупы, вкус, неразрушаемость и наличие шелухи на ядре. Достоверность различий энтропии, ее дисперсию и степень свободы, разнообразие по индексу Шеннона, коэффициенты вариации, Пирсона и Чупрова, значение по χ2 определяли известными методами. Индекс распределенного рангового разнообразия (IRRR) вычисляли из соотношения суммы произведений относительной энтропии признака на его ранг к числу градаций признака, индекс распределенного рангового разнообразия с учетом доли (IRRRD) для отдельного признака – как произведение IRRR на долю признака соответствующей градации. Прогноз наличия форм лещины выполнен в соответствии с законом параллелизма. Установлено, что в дубовой и пихтовой формациях у лещины имеются орехи со сходными признаками. Выводы о большем разнообразии показателей плодов лещины, произрастающей в составе дубовой формации, по сравнению с пихтовой полностью совпали по индексам Шеннона, IRRR, IRRRD и 2χ . Встречаемость наиболее ценных в хозяйственном отношении форм в формациях прогнозируется с различной частотой. Для цитирования: Биганова С.Г., Сухоруких Ю.И., Кулик К.Н., Кулик А.К. Разнообразие орехов лещины обыкновенной (Corylus avellana L.) и прогноз встречаемости ее форм на Северо-Западном Кавказе // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 3. С. 55–71. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-55-71
One of the most significant issues in common hazelnut biology and selection is the diversity (polymorphism) assessment of its fruits and the occurrence prediction of its forms with economically valuable features in natural populations, which are the source of the most valuable gene pool of the species. The research purpose is to identify the hazelnut diversity and to predict the occurrence of its forms in natural oak and fir forest formations of the studied region. For analysis, one nut was randomly selected from each plant of oak (297 pcs.) and fir (301 pcs.) forest formations. We studied the main economically valuable parameters of hazelnuts: kernel weight and yield, nut weight, fruit quality total score, nutshell strength and color, taste, indestructibility and presence of husk on a kernel. The significance of differences in entropy, its dispersion and degree of freedom, diversity by the Shannon index, variation coefficients, χ2 values, Pearson and Chuprov coefficients were determined by known methods. The index of distributed rank diversity (IRRR) was calculated from the ratio of the sum of the products of the relative entropy of a feature by its rank to the number of scales of this feature. The index of distributed rank diversity including share (IRRRD) for a single feature was defined as the product of the IRRR by the share of the feature of the corresponding scale. The forecast of the presence of hazelnut forms is made according to the law of parallelism. It was found that hazel has nuts with similar features in oak and fir forest formations. The conclusions on a greater variety of parameters of hazel fruits, growing in the composition of oak forest formation, in comparison with fir forest formation coincided completely with the Shannon index, IRRR, IRRRD and χ2. The occurrence of the most economically valuable forms in forest formations is predicted with varying frequency. For citation: Biganova S.G., Sukhorukikh Yu.I., Kulik K.N., Kulik А.K. Diversity of Common Hazelnuts (Corylus avellana L.) and Occurrence Forecast of Its Forms in the NorthWestern Caucasus. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 3, pp. 55–71. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-55-71

К настоящему времени в России отмечена тенденция к увеличению площадей осиновых насаждений (по официальным данным до 24...25 млн га с запасом до 3 715 млн м3), имеются также насаждения других видов тополей (962 тыс. га с запасом 144 млн м3). Но ввиду истощения здоровых осинников и неразвитости инфраструктуры переработки и использования тополевой древесины этот ценный ресурс в нашей стране востребован недостаточно. Цель настоящей работы – анализ использования древесных ресурсов рода тополь в прошлом и рассмотрение возможностей расширения их потребления в современных условиях на примерах отечественного и зарубежного опыта. Изучение литературных источников и собственные наблюдения автора позволяют констатировать, что в XVIII–XX вв. в нашей стране осиновая древесина в основном использовалась в бытовых целях, но постепенно она внедрялась и в промышленное производство: строительство; изготовление поделок; производство тары, спичек, фанеры, картона и бумаги; химическая переработка; углежжение, топливо, веточный корм и др. Во второй половине ХХ в. и в начале XXI в. применение древесины осины и тополей резко возросло во всем мире за счет как расширения направлений ее использования в традиционных целях, так и создания новых материалов с применением новых технологий. Выделяют следующие позиции применения древесины тополей и осины: пиловочник и разнообразные древесные материалы – строительный брус, вагонка, колодезные срубы и др.; композиты и панели – шпон и фанера, древесноволокнистые, древесностружечные и ориентировано стружечные плиты, древесноцементные и древесно-пластиковые композиты; клееные строительные изделия – ламинированные стружечные и шпоновые брусья, параллельно стружечные брусья, интегрированные лаги; целлюлоза и бумага; энергия биомассы и др. В работе приведена краткая характеристика перечисленных материалов. С учетом имеющегося опыта применения новых технологий и огромные запасы осиново-тополевой древесины в России предложено использовать их более эффективно.

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.

Из-за относительно длительного развития и большой продолжительности жизни лесообразующих видов значительная часть выводов о динамике насаждений основана на данных, собранных косвенными методами сравнительного изучения, анализа сообществ, составляющих гипотетически временные или пространственные сукцессионные ряды, и нуждается в проверке и уточнении. Наиболее достоверные сведения о динамике древостоев могут быть получены на стационарных объектах – постоянных пробных площадях. Представлены результаты анализа материалов многолетнего мониторинга (1968–2012 гг.) соснового (Pinus sylvestris L.) древостоя в низкогорной части Восточного Саяна на южном склоне крутизной 7–8º. Использован метод периодических замеров морфометрических показателей закартированных на постоянной пробной площади деревьев. Показано, что сумма площадей сечения стволов деревьев на высоте 1,3 м и запасы древесины на нижнем, центральном и верхнем равновеликих участках пробной площади за весь период наблюдений отличались не более чем на 10 %. В то же время неоднородность экологических условий, имеющая место даже на небольшом отрезке пологого склона, сказывается на интенсивности самоизреживания насаждения. Уже в 42-летнем древостое отношение густоты на нижнем, центральном и верхнем участках составляло 1:1,5:2,1. Разница в густоте древостоя по склону со временем постепенно снижалась, но и во время его последнего учета оставалась около 30 %. За годы наблюдений на нижнем участке сохранилось 53 % сосен, на центральном – 47 %, на верхнем – всего 32 %. Вычисленный средний возраст усохших деревьев показал, что во всех группах естественных ступеней толщины наблюдалось более раннее отмирание сосен внизу склона с постепенным увеличением возраста усыхания вверх по склону. Деревья с бо́льшим диаметром ствола (первый учет) погибали позднее. Все это приводило к перестройке горизонтальной структуры насаждения, снижению среднего диаметра и среднего объема деревьев вверх по склону. Характерный для горных лесов клинальный тип размещения деревьев, влияющий на их морфологические показатели, необходимо учитывать при исследовании и моделировании лесных экосистем, а также при проведении лесохозяйственных мероприятий. Для цитирования: Овчинникова Н.Ф. Особенности пространственно-временной структуры соснового древостоя на южном склоне Восточного Саяна // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 5. С. 34–47. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-5-34-47 Благодарность: Автор признателен д-ру биол. наук, проф. В.В. Кузьмичеву за пре- доставленные архивные материалы, а также канд. физ.-мат. наук О.П. Секретенко и студентам Сибирского федерального университета А. Кравченко и Е. Мельниковой за помощь в получении новых данных в 2012 г.
Due to relatively long development and long life of forest-forming species most of the conclusions on stand dynamics are based on the data collected by indirect methods of comparative research and analysis of cenosis forming theoretically temporal and spatial succession sequences and need to be verified and clarified. The most reliable results on the stand dynamics can be received on stationary objects such as permanent sample areas. The article presents the analysis results of long-term monitoring (1968–2012) of a pine (Pinus sylvestris L.) stand in low-mountain Eastern Sayan on the south slope with a steepness of 7–8º. The intermittent test of morphometric indicators of trees mapped on the permanent sample area was used. It is shown that the sum of tree trunk cross-section areas at breast height (1.3 m) varied by no more than 10 % with timber reserves on the lower, central and upper equal sites of the sample area during the entire observation period. At the same time heterogeneity of ecological conditions, taking place even on a small section of a smooth slope, influences the plantation self-thinning intensity. In the 42-year-old stand density ratio at lower, central and upper sites was 1:1.5:2.1. Stand density difference along the slope had been decreasing gradually over time, although it remained around 30 % at the time of the last observation. Over the years of observation, 53, 47, and 32 % of pines on the lower, central, and upper sites, respectively, have survived. The calculated average age of the died trees showed that in all groups of natural diameter classes, there was an earlier die-off of pines at the bottom of the slope with an increase in dying age up to the slope. Trees with larger trunk diameter (first telling) died later. All this led to a rearrangement of the horizontal structure of the plantation, a decrease in the average diameter and average volume of trees up to the slope. Typical for mountain forests clinal tree distribution, which affects their morphological indicators, is important to consider when studying and modeling forest ecosystems, as well as when implementing forest management measures. For citation: Ovchinnikova N.F. Spatiotemporal Structure Features of a Pine Stand on the South Slope of the Eastern Sayan Mountains. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 5, pp. 34–47. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-5-34-47 Acknowledgements: The author is grateful to Doctor of Biology, Professor V.V. Kuzmichev for the provided archival materials and Candidate of Physics and Mathematics O.P. Sekretenko, and students of the Siberian Federal University A. Kravchenko and E. Melnikova for their help in obtaining new data in 2012.

Изложены результаты многолетних исследований влияния минеральных удобрений на агрохимические свойств торфяно-болотных почв и физиологию ели и сосны. Рассмотрены закономерности изменения физиологических процессов у растений в зависимости от вида вносимых элементов и особенностей водно-воздушного режима осушаемой болот ной почвы, механизм влияния удобрений на метаболизм сосны и ели в условиях минеральных почв. Большое внимание уделено особенностям жизнедеятельности корневых систем, СО2-газообмена, сезонной динамике накопления пигментов, постфотосинтетического оттока, передвижения и распределения углерода-14, а также суточному и сезонному росту сосны, жизнедеятельности подпологовых растений. Значительное место отведено природным особенностям лесов Крайнего Севера и их реакции на природные и антропогенные факторы, физиологии подсачиваемых сосняков. На основе изучения физиологических процессов сосны и ели в разных условиях роста анализируется механизм действия минеральных элементов на рост и продуктивность насаждений.

В статье рассматривается экологическая роль лесов в организации устойчивого управления и пользования ими, а также необходимые мероприятия для создания экологически комфортной окружающей среды на примере Московской области. Для цитирования: Моисеев Н.А. Роль лесов в создании экологически комфортной среды обитания и меры для ее реализации // Лесн. журн. 2019. № 5. С. 203–207. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.203.
The article discusses the ecological role of forests for the organization of sustainable management and use of forests, as well as the necessary measures for creation of an comfortable environment on the example of Moscow region. For citation: Moiseev N.A. The Role of Forests in Creation of a Comfortable Environment and Measures for Its Implementation. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 5, pp. 203– 207. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.203

Рассмотрены современные технологические процессы, машины и оборудование лесосечных и лесовосстановительных работ. Материал пособия изложен с учетом последних достижений техники, технологии и научных исследований.

В настоящее время отсутствует единое научное понимание определения величины общего эколого-экономического ущерба от лесных пожаров на основе экосистемного подхода, учитывающего многостороннее назначение лесных благ и зависимость достижения эффективности лесохозяйственных и противопожарных мероприятий от уровня развития транспортной сети на территории лесного фонда. Цель статьи – разработка методики оценки величины эколого-экономического ущерба от пожаров лесным экосистемам с учетом фактора планирования лесной дорожной сети и ее апробация. Исследованы вопросы, касающиеся необходимости прогнозирования вероятности возникновения лесных пожаров, площади их распространения по территории лесного фонда, оценки возможного эколого-экономического ущерба лесным экосистемам. Изучение данных вопросов необходимо для своевременного проведения противопожарных и лесовосстановительных мероприятий, а также для определения величины оптимальных резервов, достаточных для ликвидации последствий лесных пожаров, оценки сопряженности показателя общего эколого-экономического ущерба от пожаров лесным экосистемам с непосредственно влияющим на этот показатель уровнем развития транспортной сети. Приведена разработанная авторами математическая модель, положенная в основу предлагаемого метода оценки величины эколого-экономического ущерба от пожаров лесным экосистемам с учетом фактора планирования создания и развития лесной дорожной сети. Разработка базируется на инструментарии экономико-математического моделирования, элементах теории вероятности и комбинаторики, а также комплексном междисциплинарном подходе к объекту исследования. Также описаны результаты расчетно-численного эксперимента при помощи разработанного методологического аппарата. Предложенная авторами методика может быть использована при выявлении наиболее пожароопасных территорий лесного фонда, разработке мероприятий по сохранению биоразнообразия, планировании рубок, лесовосстановительных работ и др. Для цитирования: Ковалев Р.Н., Еналеева-Бандура И.М., Никончук А.В. Оценка влияния пожаров на лесные экосистемы c учетом уровня развития лесотранспортной сети // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 4. С. 131–149. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-131-149
Currently, we can state the fact that there is no developed unified scientific approach to determining the degree of the total ecological and economic damage from forest fires based on the ecosystem approach, taking into account the multipurpose of forest benefits and the dependence of achieving the effectiveness of forestry and fire-fighting measures on the level of development of the transportation network on the territory of the forest fund. Hence, we can conclude that the development of a method for assessing the magnitude of ecological and economic damage from fires to forest ecosystems considering the factor of planning a forest road network is an urgent scientific issue. In this regard, the purpose of the article is to develop a methodology for assessing the degree of ecological and economic damage from fires to forest ecosystems, taking into account the planning factor of the forest road network and its testing. Within this framework, the article outlines the issues under study concerning the need for forecasting: the probability of forest fires, the area of their spread over the territory of the forest fund, the assessment of the degree of the possible ecological and economic damage to forest ecosystems. The study of these issues is necessary for the timely implementation of fire-prevention and restoration measures, as well as the determination of the value of optimal reserves sufficient to eliminate the consequences of forest fires, the assessment of the correlation of the indicator of total ecological and economic damage from fires with the level of development of the transportation network, which directly affects this indicator. The article presents a mathematical model developed by the authors, which forms the basis of the proposed method for assessing the degree of ecological and economic damage from fires considering the factor of planning the creation and development of the forest road network. The presented methodological development is based on the tools of economic and mathematical modeling, elements of the theory of probability and combinatorics, as well as an integrated interdisciplinary approach to the research object. The article also presents the results of a computational and numerical experiment using the developed methodological apparatus. The methodology proposed by the authors can be used in identifying the most fire-hazardous areas of the forest fund, development of measures to preserve biodiversity, planning logging, reforestation work, etc. For citation: Kovalev R.N., Enaleeva-Bandura I.M., Nikonchuk A.V. Assessment of the Impact of Fires on Forest Ecosystems Considering the Level of Development of the Forest Transportation Network. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 4, pp. 131– 149. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-131-149

В работе приведены результаты исследований по изучению влияния низовых пожаров на основные компоненты сосновых насаждений, произрастающих в Приобском левобережном районе Алтая, дана оценка огневого воздействия различной силы на отпад, состояние и возобновление сосны обыкновенной. Монография предназначена на специалистов лесного хозяйства, научных сотрудников, специализирующихся в области лесной пирологии, преподавателей и студентов лесотехнических вузов, техникумов и колледжей.

В учебнике изложены основные положения дисциплины: зарождение рекреационного лесопользования в России; лесная рекреационная система; рекреационные леса; критерии и индикаторы рекреационной оценки лесов; негативные изменения лесных экосистем под воздействием рекреационных нагрузок; рекреационные нагрузки на леса; проект освоения лесов для осуществления рекреационной деятельности; дорожно-тропиночная сеть; ландшафтно-рекреационное лесопользование; оценка воздействия на окружающую среду.

Вспышкам Ips typographus (L.), причиной которых стали катастрофические природные явления в Центральной Европе, Сибири и на Дальнем востоке, по- священы многочисленные научные исследования. Для анализа отношений и происхождения видов Ips были использованы молекулярные методы. Детально изучены биологические характеристики I. typographus: жизненные параметры, влияние на которые оказывает температура, и поведение в полете. Обнаружено, что еловый короед рассеивается в пределах 500 м. Однако его новые атаки происходят в непосредственной близости от старых очагов. Решающее значение для успешности деятельности вредителя имеют механизмы восприимчивости и защиты деревьев. Их экземпляры, пораженные болезнью, отвечают предварительно сформированной смолой, реакциями на раны и в конечном итоге системными изменениями на физиологическом уровне. Риск нападения I. typographus, связанный с местопроизрастанием, возрастом, характером поступления питательных веществ и воды, был оценен как на уровне дерева, так и на уровне леса в целом. Динамика вспышек в значительной степени зависит от численности I. typographus, восприимчивости к нему деревьев, погодных условий и принятых фитосанитарных мер. Короед I. typographus является неотъемлемым компонентом любой лесной экосистемы. Он колонизирует ослабленные, слабые или мертвые деревья и таким образом начинает процесс разложения коры и древесины. Данный вредитель способен использовать недолговечные ресурсы и быстро размножаться до чрезвычайно больших количеств. Это происходит, например, после ветров. В таких эпидемических ситуациях I. typographus может представлять серьезную угрозу для лесов, богатых елью, особенно для насаждений, расположенных за пределами территории с оптимальными для данного вида условиями. В целях исследования потенциальной взаимозависимости климатических, специфических, фитосанитарных факторов и динамики заражения с помощью анализа геопространственных данных и методов множественной регрессии может быть изучено пространственное развитие заражений I. typographus. Также рассматриваются различные методы контроля лесов и подчеркивается необходимость применения более сложных инструментов оценки рисков появления I. typographus. Для цитирования: Пирцхалава-Карпова Н.Р., Карпов А.А., Козловский Е.Е., Грищенко М.Ю. Защита еловых лесов от вспышек Ips typographus (обзор) // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 4. С. 55–67. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-55-67
Outbreaks of Ips typographus (L.) caused by catastrophic natural phenomena in Central Europe, Siberia and the Far East have been the subject of numerous scientific studies. Molecular methods were used to analyze the relationships and origin of Ips species. The review article shows in detail the biological characteristics of I. typographus, such as the effect of temperature on vital parameters and flight behavior. It was found that the spruce bark beetle disperses within 500 m. However, new attacks occur in the immediate vicinity of the old foci. The susceptibility and protection mechanisms of trees are critical to a successful bark beetle attack. The newly attacked trees react with preformed resin, reactions to wounds, and, ultimately, systemic changes in physiology. The risk assessment in the studies was carried out both at the tree level and at the forest level as a whole. The risk of an attack of I. typographus is associated with the growth of the forest in a particular area, age, the flow of nutrients and water to the tree. The dynamics of outbreaks, to a large extent, depend on the abundance of I. typographus, susceptibility of trees, weather conditions and phytosanitary measures. Bark beetle I. typographus is an integral component of any forest ecosystem. It colonizes weakened, weak or dead trees, and thus begins the decomposition of bark and wood. This pest is able to use short-lived resources and quickly multiply to extremely large numbers, for example, after winds. In such epidemic situations, I. typographus can pose a serious threat to spruce-rich forests, especially for stands planted outside their optimal range. The spatial development of I. typographus infections can be analyzed using GIS and multiple regression methods to investigate potential correlations between climatic, specific and phytosanitary factors and infection dynamics. Also, the article discusses various methods of forest control and emphasizes the need for more sophisticated risk assessment tools. For citation: Pirtskhalava-Karpova N.R., Karpov A.A., Kozlovski E.E., Grishchenko M.Yu. Protection of Spruce Forests from Outbreaks of Ips typographus (Review). Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 4, pp. 55–67. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-55-67

Рассмотрены классификации лесов, местообитаний и растительности на общеевропейском уровне на примере классификации европейских типов леса (EFT), классификации местообитаний EUNIS и созданной фитосоциологами Европейского обследования растительности (EVS) классификации растительности Европы. Тип леса в EFT – крупная единица лесной растительности, выделяемая в пределах биогеографических регионов по общности лесорастительных условий, структуре и продуктивности насаждения, степени антропогенной трансформации. Учет сукцессионной динамики лесных биогеоценозов прорабатывается на теоретическом уровне. Практически учет возможен за счет информации из классификации местообитаний EUNIS, которая связана с классификацией EVS кросс-ссылками. Классификация EUNIS представляет собой общеевропейский эталонный набор единиц местообитаний. При ее создании были использованы результаты предыдущих масштабных исследований, завершившихся созданием ряда классификаций биотопов, почвенного покрова и морских местообитаний. Классификация EVS – это всеобъемлющая иерархическая синтаксономическая система союзов, порядков и классов синтаксономии Брауна-Бланке для произрастающих в Европе сосудистых растений, мхов, лишайников и водорослей. Достоинствами EFT являются включение антропогенных воздействий в число ключевых диагностических признаков типа леса, которые оцениваются за счет выявления степени натуральности лесов, количества лесных видов, характера и интенсивности антропогенного воздействия; наличие перекрестных связей с другими системами классификации растительности, местообитаний и типов леса, применяемыми как в рамках национальных систем инвентаризации лесов, так и на уровне ЕС. Использование реализованного в классификации фитоценологических альянсов, в настоящее время известной под названием EVS, эколого-флористического подхода Браун-Бланке дает возможность проведения детального экологического анализа, учета не только продуктивности древостоя, но и уровня биоразнообразия в нем, что делает классификацию более полезной для научных исследований и охраны природы. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант РФФИ № 20-14-50422) и по грантам Министерства науки и высшего образования FEUG 2020-0013 и FEUZ 2021-0014.

Для получения количественных данных о работе листового аппарата и корневой системы, а также показателей биологической продуктивности и депонирования углерода растениями лиственницы сибирской в онтогенезе использованы экологические, физиологические, агрохимические и балансовые методы исследования, а также характеристики почвенно-климатических условий мест произрастания и собственные результаты модельных опытов авторов. Табличные данные массы корней, хвои, стволов и сучьев, приведенные на 1 га для древостоев Iа–V классов бонитета Архангельской области, пересчитывали на среднее (по массе) растение по возрастам. Биологическую продуктивность определяли по относительному увеличению сухой массы растения в сравниваемых периодах, чистую продуктивность фотосинтеза – по формуле, приведенной А.А. Ничипоровичем (1955), минеральную продуктивность – по В.М. Лебедеву (1998). Установлен характер реакции растений на истощение почвенных ресурсов с возрастом, затрагивающий физиологические, функциональные и морфологические процессы и биологическую продуктивность растений. В древостоях всех классов бонитета с 25 до 300 лет отмечено снижение чистой и биологической продуктивности фотосинтеза и депонирования углерода в зависимости от бонитета соответственно в 4,1–8,1; 15,7–19,9 и 5,6–10,7 раза, поглощения азота, фосфора и калия – соответственно в 20,4–42,2; 24,3–53,1 и 24,0–50,2 раза. Показатели резко изменялись до возраста 75–80 лет, после чего относительно стабилизировались, оставаясь на низком уровне. При этом отношение корневого потенциала к фотосинтетическому в течение онтогенеза увеличилось в 4,5–5,4 раза. За счет этого усилилось снабжение растения элементами питания для поддержания фотосинтеза, биологическая продуктивность снижалась не так резко, как чистая продуктивность фотосинтеза и минеральная продуктивность. Представленные материалы существенно дополняют знания о биологии древесных растений, способствуют расширению исследований в области экологии и физиологии древесных растений и служат теоретической основой для разработки агротехнических приемов управления продукционным процессом. Предложенный комплексный физиологический анализ таблиц фитомассы древостоев позволяет получать количественные данные о работе листового аппарата и корневой системы древесных растений на уровне организма в онтогенезе, устанавливать характер их взаимосвязи. В древостоях всех бонитетов в ответ на снижение поглощения минеральных элементов активизировалась неспецифическая адаптивная реакция, приводящая к росту активной части корневой системы относительно поверхности хвои для увеличения подачи элементов в надземную часть в целях поддержания фотосинтеза на жизненно необходимом уровне и стабилизации биологической продуктивности.

В данном научном издании обобщены материалы по безопасности жизнедеятельности в лесу. Рассмотрены основные категории безопасности жизнедеятельности, проанализированы опасности леса, приведен расчет основных параметров безопасности жизнедеятельности, даны рекомендации по оказанию медицинской помощи.

В статье рассматриваются работы по дражированию семян хвойных древесных пород: мелких - лиственница Каяндера (Larix cajanderi Mayr.) и крупных - кедра корейского (Pinus koraiensis Siebold et Zucc.). Рассчитаны предварительные нормы выработки и нормы времени на дражирование семян ручным и механизированным способами.

Рассматривается эколого-ценотическая структура господствующего типа растительности средней тайги Архангельской области – еловых лесов – на примере малоизученного региона в пределах западной части подзоны. Дана эколого-фитоценотическая классификация еловых лесов. Установлены различия видового и синтаксономического состава, а также параметров структуры ценофлор еловых лесов, растущих на силикатных и карбонатных почвообразующих породах.

В учебном пособии приведена методика сбора материалов, обработки, написания и оформления курсового проекта по модулю «Государственное управление лесами, контроль и надзор, лесное ресурсоведение».

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.

Представлены рекомендации для проектирования постоянного лесного питомника на основе потребности в посадочном материале для лесовосстановления в заданных лесорастительных условиях. Приведены примеры составления смет, сформулированы требования, предъявляемые к курсовому проекту, и правила оформления.

статье рассмотрен опыт проведения проходной рубки с использованием на трелевке леса мини-трактора, который оборудован водительским местом, укомплектован барабанной лебедкой (длина троса 20 м) и тележкой, предназначенной для транспортировки сортиментов длиной 2...6 м. Работы проводились в высокополнотном чистом средне-возрастном сосняке. Площадь лесосеки – 1,8 га. Участок характеризуется сложным микрорельефом и развитой дорожно-тропиночной сетью. Запланированная интенсивность рубки – 12,0 % от исходного запаса древостоя, фактическая – 13,3 %, что соответствует параметрам выборочной рубки слабой интенсивности. Расстояние трелевки заготовленной древесины в виде сортиментов в среднем составляло 30 м. Весь комплекс работ от валки до трелевки заготовленной древесины и уборки порубочных остатков осуществлялся одним человеком. Применялась беспасечная технология разработки лесосеки. Исследовалось два варианта заготовки древесины: первый предусматривал загрузку одного разрезанного ствола дерева, вершины и крупных ветвей на тележку и их транспортировку к месту погрузки; второй – поочередное перемещение сортиментов лебедкой мини-трактора к месту погрузки. Установлено, что общие затраты времени, необходимые на заготовку одного дерева, в среднем 21...22 мин, на сбор и складирование порубочных остатков – дополнительно 2...10 мин. В обоих вариантах заготовки при основном количестве вырубаемых деревьев с диаметром на высоте груди 12...16 см производительность мини-трактора на трелевке ликвидной древесины составила 0,5 м3/ч. При увеличении диаметра вырубаемых деревьев до 28...30 см производительность мини-трактора повысилась до 1,1 м3/ч. Высказано предположение, что производительность мини-трактора может быть увеличена за счет сокращения пеших переходов оператора, что достигается установкой системы дистанционного управления лебедкой. Первый вариант с трелевкой только одного ствола с кроной наиболее предпочтите-лен при очень слабой и слабой интенсивности выборочной рубки, беспасечной технологии разработки лесосеки и диаметре вырубаемых деревьев на высоте груди не ниже 20 см. Второй вариант, когда мини-трактор используется в качестве самоходной лебедки, имеет смысл, если расстояние трелевки не превышает 15...20 м, т. е. имеется ограничение по длине троса лебедки. Установлено, что наименее продолжительной операцией технологического процесса является валка дерева, самой продолжительной – погрузка сортиментов, вершины и крупных ветвей дерева на тракторную тележку. На них расходуется соответственно 5,6 и 39,4 % от общих затрат времени. На операции, связанные только с работой мини-трактора (холостой ход, погрузка, грузовой ход и разгрузка), приходится 78,0 % .

Современные изменения климата влияют на леса и требуют разработки особой стратегии управления лесным хозяйством. Цель обзора – анализ влияния наблюдаемого и прогнозируемого изменения климата на адаптационную реакцию древесных пород с учетом их внутривидовой дифференциации для определения направлений исследований и выработки корректив ведения лесного хозяйства на Европейском Севере страны. Показано, что долгосрочные отклики в лесных экосистемах связаны не только с термическими сдвигами, но и со сменой режимов увлажнения, инсоляции, распространением патогенов и др. Изменения в лесных экосистемах могут сопровождаться физиологическими и генетическими мутациями у всех видов и быть растянуты по времени на несколько поколений. В связи с генетическими мутациями виды должны пройти «эволюционную адаптацию». При устойчивом потеплении и смене режима влажности воздуха и почв может повышаться продуктивность лесов за счет изменения продолжительности вегетационного периода и сроков вегетации, усиления фотосинтетической активности, с другой стороны – вероятно снижение производительности в результате уменьшения уровня осадков и возникновения засухи. Прогнозируются постепенные климатические изменения, и на обширной территории России в различных с точки зрения географии регионах степень проявления этих изменений будет неодинакова. У лесообразующих древесных пород проявятся краткосрочные отклики, связанные с географическим положением популяции и климатическими условиями, в которых сформировались данные растения за время стабильного климатического периода после расселения в голоцене. В то же время наследственно закрепленные показатели роста и развития откликнутся на смену климатических параметров, что будет определяться географическим положением лесообразующих пород и их популяционными особенностями. Дифференцированный отклик древесных пород необходимо учитывать при планировании лесохозяйственных мероприятий, адаптируя их к возможным климатическим изменениям. Для цитирования: Прожерина Н.А., Наквасина Е.Н. Изменение климата и его влияние на адаптацию и внутривидовую изменчивость хвойных пород Европейского Севера России // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 2. С. 9–25. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-2-9-25 Финансирование: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-14-50307.

В статье приведены результаты исследований по оценке потенциала насаждений ели различного происхождения для создания лесоводственными методами лесных плантаций, предназначенных для получения целевых сортиментов в условиях южно-таежного района европейской части России. Проанализированы насаждения с участием ели разного возраста естественного и искусственного происхождения с учетом особенностей лесорастительных условий произрастания в юго-западной части Костромской области. В древостоях ели искусственного происхождения без рубок ухода или с проведением рубок интенсивностью до 20 % в возрасте от 20 до 40 лет доля лиственных пород может доходить до 2–4 единиц. В насаждениях в возрасте от 45 до 60 лет доля участия мягколиственных пород составляет не более 2 единиц. Проведение ухо-да в культурах ели и в естественных насаждениях из мягколиственных пород, сформировавшихся на месте бывших вырубок с жизнеспособным подростом, позволит сформировать чистые и смешанные насаждения ускоренного выращивания. Выделены типы насаждений, наиболее перспективные для формирования рубками ухода плантаций с ускоренным выращиванием целевых сортиментов из ели в лесорастительных условиях южно-таежного лесного района европейской части России. Проведена оценка потенциала формирования лесных плантаций в различных лесорастительных условиях произрастания темнохвойных лесов на основе сортиментной структуры древостоев на пробных площадях. Ельники искусственного происхождения по сравнению с еловыми древостоями естественного происхождения имеют больший объем деловой древесины, включая пиловочник. Выход целевых сортиментов в естественных древостоях уменьшается с увеличением возраста древостоя. В связи с ограниченным количеством подроста ели под пологом насаждений и существенной долей естественного возобновления лиственных пород желательно проводить рубки ухода (преимущественно в кисличной группе типов леса). Созданные ранее условно-плантационные культуры ели нуждаются в интенсивных разреживаниях. Для цитирования: Чудецкий А.И., Багаев С.С. Оценка потенциала еловых насаждений для создания лесных плантаций лесоводственными методами в южно-таежном районе европейской части России // Лесн. журн. 2019. № 2. С. 22–31. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.22
The article presents the results of studies on the potential assessment of spruce plantations of different origin for the development of forest plantations by silvicultural methods in order to obtain target assortment in the southern taiga region of the European part of Russia. The analysis of spruce plantations of different age and natural and artificial origin, taking into account the features of site conditions in the south-western part of Kostroma region, is given. In spruce stands of artificial origin at the age of 20…40 years without improvement thinning or with thinning intensity up to 20 % the proportion of deciduous species can reach up to 2–4 units. The share of softwood species is not more than 2 units in plantations at the age of 45–60 years. Carrying out tending of spruce crops and natural stands of softwood species formed on the felling site with viable undergrowth will allow the formation of pure and mixed plantations of accelerated cultivation. Types of stands which are the most promising for the formation by improvement thinning of plantations for the advanced growth of spruce target assortment under forest site conditions of the southern taiga forest region of the European part of Russia were selected. The potential assessment of forest plantation formation in different forest site conditions for dark coniferous forest growing was carried out based on the stand assortment structure of trial plots. Spruce forests of artificial origin have a greater volume of industrial wood including sawlog in comparison with spruce forests of natural origin. The yield of target assortment in natural stands decreases with the increase of stand age. It is advisable to carry out improvement thinning (mainly in the sorrel family), due to the limited amount of spruce undergrowth under plantation canopy and the significant share of natural regeneration of hardwood species. The conventional plantation spruce crops, which were created earlier, need intensive thinning. For citation: Chudetsky A.I., Bagaev S.S. Potential Assessment of Spruce Stands for the Development of Forest Plantations by Silvicultural Methods in the Southern Taiga Region of the European Part of Russia. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 2, pp. 22–31. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.22

В монографии рассмотрены природно-климатические условия региона исследований (Брянская область), на территории которого выделяются четыре геоморфологических округа и два геоморфологических района. Проанализировано современное радиоэкологическое состояние почвенного покрова на территории Брянской области в целом и в зоне значительного радиоактивного загрязнения аграрных экосистем и распределение радионуклида в почвах лесных биогеоценозов. Приведены результаты многолетних наблюдений за радиоэкологическим состоянием почвенно-растительного покрова агроландшафтов на территории Брянской области при стабилизации глобальных радиоактивных выпадений, и после аварии на Чернобыльской АЭС. Показаны особенности перераспределения 137Cs по профилю почв различных типов почв в типологических группах агроландшафтов в поставарийный период. Выявлены особенности миграции радионуклида в лесных экосистемах и влияния лесных насаждений на перераспределение радионуклида в структуре ландшафта. Описаны принципы создания лесных культур на сельхозугодьях, загрязнённых радионуклидами, переданных в лесной фонд.

В работе рассматриваются результаты применения стимуляторов (регуляторов) роста при выращивании саженцев кедра корейского (Pinus koraiensis Siebold et Zucc.) под пологом хвойно-широколиственных лесов. В сравнении с контролем, у опытных растений наблюдается активизация роста корневой системы, высоты и биомассы.

Взаимное влияние ветровой нагрузки и лесных насаждений достаточно хорошо изучено. К настоящему времени в данной области накоплен и отражен в публикациях большой объем ценной научной и практической информации. Известны данные о повреждении ветровой нагрузкой насаждений, ее воздействии на их прирост, а также о способности лесных насаждений снижать скорость и силу ветра. Тем не менее проблемы воздействия ветра как на отдельные деревья, так и на лесные массивы не теряют актуальности. Анализ литературы и интернет-ресурсов показал, за рамками исследований остался вопрос о влиянии ветровой нагрузки на качество выращиваемой древесины. Для каждой местности многолетние наблюдения и построенная на их основе роза ветров позволяют определить преобладающие силу и направление ветра. Зная особенности влияния ветровой нагрузки на качество лесоматериалов, получаемых после рубки насаждения, можно прогнозировать процент выхода деловой и низкокачественной древесины, а при плантационном выращивании леса целевым образом влиять на этот показатель, высаживая посадочный материал с учетом этих данных. Разработана методика для теоретической оценки вероятности появления критических деформаций коры в сжатой зоне, которая образуется при изгибе растущего дерева под действием ветровой нагрузки. В качестве теоретической основы методики использованы классические исследования критического состояния сжатых стержней на упругом основании. Роль стержня выполняет участок коры растущего дерева, а роль упругого основания – камбий и другие живые клетки, находящиеся между корой и древесиной ствола. Для получения количественных оценок предложено соотношение, достаточно простое для практического применения. Адекватность результатов моделирования подтверждена их согласованностью с опытными данными. Применение разработанной методики показано на примерах.

Своевременное и качественное искусственное лесовосстановление служит одним из основных условий устойчивого управления лесами. Цель многолетнего исследования – установить влияние методов лесовосстановления и вида посадочного материала на рост лесных культур сосны обыкновенной в таежной зоне Республики Карелия. Для подтверждения объективности полученных результатов впервые были применены мультивременные материалы дистанционного зондирования, полученные со спутников серии Landsat и Sentinel. Наличие красного и ближнего инфракрасного каналов в полученных данных позволяет выполнить расчет нормализованного разностного индекса растительности NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), который является разностью интенсивностей отраженного света в инфракрасном и красном каналах, деленной на сумму их интенсивностей, и позволяет оценить количество фотосинтетически активной биомассы. Применение этого индекса для изучения динамики лесовозобновления и лесовосстановления представляет научный интерес. Исследование живого напочвенного покрова показало, что доля участия злаков и иван-чая узколистного существенно уменьшилась, доля лесных видов увеличилась. Установлено, что к 2019 г. после создания культур сосны обыкновенной по обработанной почве на вейниково-луговиковой вырубке сформировалось хвойное насаждение I и Iа классов бонитета с запасом не менее 29,2 м3/га. Для цитирования: Гаврилова О.И., Морозова И.В., Ольхин Ю.В., Юрьева А.Л., Иоффе А.О. Динамика роста и оценка состояния культур сосны обыкновенной на вейниково-луговиковых вырубках методами дистанционного зондирования // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 1. С. 63–74. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-1-63-74
Well-timed and high-quality artificial reforestation is one of the main factors of sustainable forest management. Efficient forest stand formation is influenced by the right choice of the reforestation method and efficient planting material species. Longstanding research of pine crops’ growth in the taiga zone of the Republic of Karelia was held according to the conventional methods. In order to confirm the objectivity of the obtained research results multitime materials of remote sensing taken from the satellites of Landsat and Sentinel series were used for the first time. The presence of red and near infrared channels in the received data allows to calculate NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), which gives the opportunity to estimate the photosynthetic active biomass. The index is the difference between the reflected intensities in infrared and red channels divided by the sum of its intensities. The use of NDVI for the study of reforestation dynamics is of reserach interest. Forest live cover analysis has shown that the quota of cereals and fireweed has essentially decreased, while the quota of forest species has increased. It was found that the coniferous stand of the I and Ia quality classes with the stock not fewer than 29.2 m3/ha has developed after Scots pine crops’ formation on the cultivated land of reedgrass meadow cuts by 2019. For citation: Gavrilova O.I., Morozova I.V., Olkhin Yu.V., Yureva A.L., Ioffe A.O. Growth Growth Dynamics and Status Assessment of Scots Pine Crops on Reedgrass Meadow Cuts by Remote Sensing Techniques. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 1, pp. 63–74. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-1-63-74

Исследование культур сосны обыкновенной (Рinus sylvestris L.) проведено в степных сосновых борах Цасучейский и Цырик-Нарасун, расположенных на юго-востоке Забайкальского края в условиях усиления аридности территории – повышения среднегодовой температуры воздуха, снижения годовой суммы осадков, участившихся степных и лесных пожаров. С использованием результатов исследований В.В. Огиев-ского и П.А. Бондаря рассмотрены история и опыт создания лесных культур в Забайкальском крае в 60–70-е гг. XX в. Установлены оптимальные сроки, способы и методы подготовки почвы, посадки культур и ухода за ними, а также возможность их создания в определенных условиях посевом семян. Приведена современная оценка состояния культур сосны, созданных в степных борах преимущественно в 70-х гг. прошлого столетия и характеризующихся низкой сохранностью (2...18 %), связанной с лесными пожарами и дефицитом осадков. Естественное возобновление сосны в культурах оценивается как удовлетворительное на участках с редким травяным покровом и обработанной почвой. На большинстве исследованных площадей в дре-востое преобладают здоровые деревья. Значительное влияние на снижение жизненного состояния культур сосны оказывают сильные низовые пожары. Динамика прироста культур сосны преимущественно связана со среднегодовой суммой осадков, температурой воздуха первой половины вегетационного периода, плотностью посадки культур и влиянием пожаров. Для сохранения степных сосновых боров в условиях повышения аридности территории рекомендуется усилить меры по профилактике степных и лесных пожаров, содействовать естественному возобновлению сосны, совершенствовать методы создания лесных культур.

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).

Проведены комплексные эколого-физиологические исследования на уровне организма реакции растений сосны обыкновенной на изменение плодородия почвы в целях получения количественных показателей функционирования листового аппарата, корневой системы и характера их взаимосвязи. Биологическую продуктивность рассчитывали по В.М. и Е.В. Лебедевым, чистую продуктивность фотосинтеза – по А.А. Ничипоровичу, минеральную продуктивность – по В.М. Лебедеву. В условиях микрополевого опыта на серой лесной почве изучена реакция 2–3-летних растений сосны обыкновенной на внесение на фоне Р60К60 по 30, 60, 120 и 240 кг/га азота. Выявлено, что увеличение уровня азотного питания привело к изменению эколого-физиологических показателей работы корневой системы и листового аппарата (отношения корневого потенциала к фотосинтетическому, поглощения азота единицей активной поверхности корней в сутки, чистой продуктивность фотосинтеза, биологической продуктивности растений). Уровень азотного питания практически не влиял на чистую продуктивность фотосинтеза, но способствовал повышению биологической продуктивности в 1,2–1,5 раза. Рост уровня азотного питания привел к изменению соотношения между величинами корневого и фотосинтетического потенциалов в пользу листового аппарата. Между фотосинтетическим потенциалом и приростом сухой массы установлена высокая положительная связь (r = 0,931–0,992), между отношением корневого потенциала к фотосинтетическому и поглощением азота – высокая отрицательная корреляция (r = –(0,843–0,963)). Максимальное значение биологической продуктивности у сосны было отмечено при дозе азота 120 кг/га. Дальнейшее повышение уровня азотного питания привело к уменьшению этого показателя и оказалось токсичным. Реакция сосны на снижение плодородия почвы (вследствие его высокой инерционности) определена в результате ретроспективного комплексного эколого-физиологического анализа табличных данных фитомассы, составленных В.А. Усольцевым, для древостоев, произраставших в европейской и азиатской частях России в возрастной период от 10–20 до 150–300 лет. Естественное снижение плодородия почвы во всех регионах с возрастом древостоев сосны от 25 до 100 лет вызвало уменьшение поглощения азота в 18,5–84,5 раза, чистой продуктивности фотосинтеза – в 3,4–18,0 раз. Корреляция между возрастом растений и поглощением азота и чистой продуктивностью фотосинтеза варьировала от –0,714 до –0,870 и от –0,894 до –0,991 соответственно. Снижение активности работы фотосинтетического аппарата и корневой системы отрицательно сказалось на биологической продуктивности, которая упала от 2,8 до 4,0 раз в зависимости от региона. Связь биологической продуктивности с возрастом была высокая отрицательная (коэффициент корреляции варьировал от –0,572 до –0,783). Связь минеральной продуктивности с биологической продуктивностью и чистой продуктивностью фотосинтеза во всех случаях была высокой положительной: от 0,907 до 0,994 и от 0,757 до 0,932 соответственно. Начиная с 25 лет, растения адаптировались к снижению почвенного плодородия путём увеличения отношения корневого потенциала к фотосинтетическому, которое, в зависимости от региона, в течение онтогенеза выросло от 4,8 до 12,5 раза. Такая неспецифическая реакция подтверждается высокой положительной корреляцией (r = 0,947–0,997) отношения корневого потенциала к фотосинтетическому с возрастом дерева. Для цитирования: Лебедев В.М., Лебедев Е.В. Эколого-физиологические особенности реакции сосны обыкновенной на уровень плодородия почвы как показатель адаптации к условиям среды // Лесн. журн. 2019. № 6. С. 92–103. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.6.92.
Comprehensive ecological and physiological studies (on the organism level) of plant response of Scots pine to changes in soil fertility were carried out in order to obtain quantitative parameters of the leaf apparatus and root system functioning and nature of their interrelation. Biological productivity was calculated according to V.M. Lebedev and E.V. Lebedev (2006), net productivity of photosynthesis – according to A.A. Nichiporovich (1955), and mineral productivity – according to V.M. Lebedev (1998). The response of 2–3-year-old scots pine plants was studied for fertilization with 30, 60, 120 and 240 kg/ha of nitrogen against the fertilizer application rate of Р60К60 under the conditions of a microfield experiment on gray forest soil. An increase in the level of nitrogen nutrition led to a change in the ecological and physiological parameters of the root system and leaf apparatus functioning: the ratio between root and photosynthetic potential, nitrogen absorption by the unit of the active surface of roots per day, net productivity of photosynthesis, and biological productivity of plants. The nitrogen status slightly affected the net productivity of photosynthesis, however drove up an increase in biological productivity by 1.2–1.5 times. An increase in the nitrogen status led to a change in the ratio between the values of root and photosynthetic potentials in favor of the leaf apparatus. A high positive correlation (0.931–0.992) between the photosynthetic potential and increase in dry mass; and a high negative correlation (–(0.843–0.963)) between the ratio of root potential to photosynthetic potential and nitrogen uptake were established. The maximum of pine biological productivity was observed at a nitrogen rate of 120 kg/ ha. A further increase of the nitrogen status led to a decrease in biological productivity and was found to be toxic. The response of pine to a decrease in soil fertility (due to its slow response) was determined as a result of a retrospective comprehensive ecological and physiological analysis of tabular phytomass data compiled by V.A. Usol’tsev (2002) for tree stands growing in the European and Asian parts of Russia in the age range from 10–20 to 150–300 years. The natural decrease in soil fertility of pine stands with the age from 25 to 100 years in all the regions caused a decrease in nitrogen uptake by 18.5–84.5 times, and net productivity of photosynthesis by 3.4–18.0 times. The correlation between plant age, nitrogen uptake, and net productivity of photosynthesis ranged from –0.714 to –0.870 and –0.894 to –0.991, respectively. The decrease in the activity of photosynthetic apparatus and root system adversely affected the biological productivity, which fell from 2.8 to 4.0 times depending on the region. The relationship between biological productivity and age was high negative (correlation coefficient ranged from –0.572 to –0.783). The relationship between mineral productivity with biological productivity and net productivity of photosynthesis in all cases was high positive from 0.907 to 0.994 and from 0.757 to 0.932, respectively. Starting from the age of 25, the plants adapted to a decrease in soil fertility by increasing the ratio of root to photosynthetic potential, which grew from 4.8 to 12.5 times during ontogenesis depending on the region. This nonspecific reaction is confirmed by the high positive correlation (from 0.947 to 0.997) of the ratio of root to photosynthetic potential with the tree age. For citation: Lebedev V.M., Lebedev E.V. Ecological and Physiological Features of the Scots Pine Reaction to the Soil Fertility Level as an Indicator of Adaptation to Environmental Conditions. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2019, no. 6, pp. 92–103. DOI: 10.17238/ issn0536-1036.2019.6.92

Существующие технологии посадки и полива саженцев лесных культур во влагодефицитных районах Российской Федерации не обеспечивают их удовлетвори-тельной приживаемости. Полив лесных культур в лесополосах производится, как правило, под корень посредством шланга от емкости с водой или автомобиля-водовоза. Расход воды составляет 20...30 л на одно растение, при этом до 90 % воды бесполезно рассеивается в почве или испаряется. Цель исследования – обоснование низкоэнергоемкой технологии подкорневого полива саженцев лесных культур при создании полезащитных лесных полос на опустыненных территориях в условиях трудности доставки поливочной воды с применением возобновляемых экологически безопасных источников энергии для ее подачи к корневым системам и разработка соответствующего оборудования. Метод исследования – расчеты производительности машин и оборудования для доставки воды и подкорневого полива, гидравлические расчеты системы полива и оборудования для его выполнения. Результаты исследований – конкретные данные по технологии полива, сменной и сезонной производительности машин, их количеству, параметрам прицепа-водовоза и его оборудования для подачи воды в гидравлические коммуникации, сечениям гидравлических коммуникаций, затратам мощности на подачу воды к корневым системам саженцев и энергетической эффективности гелиобатарей для питания компрессора. На основании полученных результатов возможно обосновать технологию подкорневого полива саженцев лесных культур в первые пять-шесть лет их роста при посадке полезащитных полос на опустыненных территориях в условиях дефицита воды и компоновку прицепа-водовоза с подачей воды за счет использования гелиоэнергии, определить конструктивные и геометрические параметры поливочной системы, рассчитать затраты мощности на выполнение технологического процесса, что позволит увеличить производительность труда, снизить нарушение почвенного покрова и сократить затраты на посадку полос.

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.

На основании данных 73 пробных площадей, заложенных в подзоне средней тайги (Карельский таежный район), определены запасы крупных древесных остатков (древесного дебриса) сосновых насаждений в возрасте 81–120 лет. Показатель запаса крупных древесных остатков отличается высокой вариабельностью (0...180 м3/га) и в среднем оценивается в 50,9±5,62 м3/га, т. е. может достигать 15...20 % наличного за-паса. В разрезе типологической структуры лесного фонда Республики Карелия наибольшими запасами крупных древесных остатков характеризуются сосняки черничные (63 м3/га), наименьшими – лишайниковые (12 м3/га); запасы в брусничных и багульниковых типах леса составляют 34 и 35 м3/га соответственно. Установлено, что снижение класса бонитета насаждений приводит к уменьшению запаса крупных древесных остатков. Подтверждена зависимость этого показателя от запаса древостоя – с его увеличением возрастает и количество древесных остатков (коэффициент корреляции для сгруппированных данных – 0,90). Указанная закономерность отчетливо про-слеживается в диапазоне 150...400 м3/га, что предполагает возможность использования полученных данных в расчетах для дальнейшего определения объемов крупных древесных остатков и массы углерода соответствующего пула на основе данных Государственного лесного реестра. Статистически подтверждена связь запаса крупных древесных остатков с другими таксационными показателями древостоев – средними диаметром и высотой, суммой площадей сечений, относительной полнотой, количеством растущих деревьев. Выявлена тенденция снижения запаса крупных древесных остатков в насаждениях, пройденных рубками разной давности и интенсивности, по сравнению с незатронутыми ими. Закономерность проявляется в древостоях с интенсивностью изреживания до 15 % по числу стволов (150 пней/га).
Stocks of coarse woody debris (CWD) in pine plantations of 81–120 years old were deter-mined according to the data from 73 sample plots grounded in the middle taiga subzone (Karelian taiga district). Index of CWD stocks differs by the high variability (0–180 m3/ha) and is estimated at an average of 51 m3/ha, i.e. up to 15–20 % of the total available stock. Myrtillus pine forests (63 m3/ha) are characterized by the largest stocks of coarse woody debris in the context of typological structure of the Republic of Karelia forest fund; lichen pine forests (12 m3/ha) are characterized by the smallest stocks. Stocks in vaccinium and ledum pine forests are 34 and 35 m3/ha respectively. The CWD stock was found to positively correlate with plantation bonitet class. The dependence of CWD stock on stand stock was confirmed. The higher the stand stock the higher the amount of woody debris (correlation coefficient for the grouped data is 0.90). This relationship is seen quite clearly in the 150–400 m3/ha range. This allows to use these data in future calculations for further determination of CWD amounts and carbon mass of the respective pool based on data from the State Forest Register. A positive correlation between the stock of coarse woody debris and other stand valuation parameters (mean diameter and height, sum of basal areas, relative density, number of growing trees) was statistically confirmed. A tendency in reduction of CWD stocks in plantations after thinning of different recentness and intensity in comparison with plantations without thinning was detected. This patterns is observed in stands with a remov-al rate of up to 15 % of trees (150 stumps/ha).

В настоящее время основополагающим направлением в природопользовании является принцип неистощительного использования лесов. Решение проблем устойчивого развития лесного хозяйства Европейского Севера предполагает обеспечение качественного воспроизводства лесных ресурсов. Основные блоки лесокультурного производства – это заготовка и подготовка семян, выращивание посадочного материала, создание новых древостоев и агротехнические уходы за ними. Цель федерального проекта «Сохранение лесов» – достигнуть к 2024 г. баланса вырубки и воспроизводства древостоев в соотношении 100 %. При этом акцент делается на использовании для искусственного лесовосстановления посадочного материала с закрытыми корнями. Недостаточное количество информации о долгосрочной перспективе его применения, а также дефицит данных о результатах длительных наблюдений за ростом и состоянием лесных культур, созданных сеянцами с комом субстрата, и о сравнении таких сеянцев с традиционным посадочным материалом, особенно в условиях севера, актуализируют тему исследований. Их цель – по результатам долговременных испытаний выявить условия, позволяющие получать качественный посадочный материал, а также оценить возможность успешного восстановления сосны на вырубках севера европейской части России путем создания лесных культур с использованием региональных интенсивных технологий. Основными объектами наблюдений являются питомники региона, применяемые в них методы работы и экспериментальные посадки сосны, заложенные в Каргопольском и Архангельском лесничествах в 2000–2001 гг. На участках культур, созданных из различных видов посадочного материала (сеянцы, саженцы, посадочный материал с закрытыми корнями), в динамике определяли сохранность, диаметр, высоту, запас. Учеты проводили с несколькими повторениями и разделением растений на здоровые, больные и сухие. Также отмечены пороки стволов и произведен учет естественного возобновления. По данным исследований показана возможность успешного восстановления сосны на вырубках севера европейской части России при использовании региональных интенсивных технологий производства различного посадочного материала и создания лесных культур. Это позволит сократить срок перевода молодняков в естественные условия и повысить продуктивность насаждений. Сравнение средних диаметров и высот за все периоды учета указывает на влияние вида посадочного материала и густоты посадки на рост и развитие деревьев. На протяжении времени наблюдений по всем параметрам лидировали культуры из саженцев. Их высота и диаметр на 20–44 % выше, чем у однолетних сеянцев, а по объему стволика разница с другими видами посадочного материала достигает 1,9–2,9 раза. Для цитирования: Мочалов Б.А., Бобушкина С.В. Лесокультурное производство – основа непрерывности лесопользования // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 4. С. 80–96. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-80-96 Финансирование: Публикация подготовлена по результатам исследований, выполненных в рамках государственного задания ФБУ «СевНИИ ЛХ» на проведение прикладных научных исследований.
Currently, the principle of sustainable use of forests is a fundamental direction in the management of natural resources. Solving the problems of sustainable development of forestry in the European North involves ensuring the quality reproduction of forest resources. The main parts of silvicultural production are procurement and preparation of seeds; growing planting stock, creation of new stands and agricultural tending of them. The goal of the federal project “Forest Conservation” is to ensure the balance of forest felling and reproduction in the ratio of 100 % by 2024. The emphasis is on the use of ball-rooted planting stock for artificial reforestation. Information gap on the long-term prospects of its use, as well as the lack of data on the results of long-term observations of growth and condition of forest crops created by seedlings with a lump of substrate, and comparison of such seedlings with traditional planting stock, especially in northern conditions, update the topic of research. The research purpose is to identify conditions for obtaining high-quality planting stock, as well as to assess the possibility of successful restoration of pine on felling sites in the north of the European part of Russia by creating forest crops using regional intensive technologies, based on the results of long-term technologies. The main objects of observations are nurseries of the region, the procedures used in them and the experimental planting of pine trees in the Kargopol and Arkhangelsk forestries in 2000–2001. Preservation, diameter, height, and volume were determined in dynamics in the areas of crops created from various types of planting stock (seedlings, plantlet, ball-rooted planting stock). The counts were carried out with several repetitions and dividing plants into healthy, weak and dry. Wood flaws of pine trunks were also noted and natural regeneration was recorded. Based on the research materials, the possibility of successful restoration of pine trees on felling sites in the north of the European part of Russia is shown using regional intensive technologies for the production of various planting stock and the creation of forest crops. This will reduce the period of transfer of young trees to natural conditions and increase the productivity of plantations. Comparison of average diameters and heights for all accounting periods indicates the influence of the type of planting stock and density of planting on the growth and development of trees. During the observation period, plantlets lead in all respects. Their height and diameter is 20–44 % higher than that of yearling seedlings, and in terms of stem volume the difference with other types of planting stock reaches 1.9–2.9 times. For citation: Mochalov B.A., Bobushkina S.V. Silvicultural Production as a Basis for Continuity of Forest Management. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 4, pp. 80–96. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-80-96 Funding: The paper is based on the results of research carried out within the framework of the state assignment of the Federal Forestry Agency “Northern Research Institute of Forestry” for applied scientific research.

Представлены материалы для самостоятельной подготовки и выполнения лабораторных работ по разделу «Лесное семеноводство» дисциплины «Лесные культуры».

В монографии детально представлены разработанные автором методы и программное обеспечение для многопараметрического анализа клеточной структуры годичных колец хвойных, которые могут быть применимы и для других древесных растений. Впервые рассматриваются методы комплексного анализа клеточной структуры годичных колец с использованием гистометрических, денситометрических, рентгенографических и элементных данных, включая методы получения первичных данных, методы их обработки, методы построения на их основе новых показателей клеточной структуры и примеры использования в дендроэкологии. Многопараметрический подход к исследованию клеточной структуры годичных колец позволил выявить существование ранее неизвестных связей между параметрами клеточной структуры, инвариантных относительно вида древесного растения и места его произрастания.

Цель исследования – оценить запасы фитомассы произрастающих в Республике Коми северотаежных сосняков зеленомошных и сфагновых типов. Работа выполнена в 2016–2019 гг. на постоянных пробных площадях, расположенных на территории Зеленоборского лесного стационара Института биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук. По данным модельных деревьев выведены степенные уравнения зависимости массы отдельных фракций от диаметра ствола на высоте 1,3 м для основных лесообразующих пород – сосна, ель, лиственница, береза, – принадлежащих к зеленомошным или сфагновым типам леса. Исследованные параметры характеризуются тесной корреляцией с высокими коэффициентами аппроксимации тренда (R2 = 0,72–0,92). Рассчитан индекс листовой поверхности. Сосняки зеленомошных типов отличаются довольно высокими запасами фитомассы – 136–211 т/га. В древостоях сосняков сфагновых типов сосредоточено 89–96 т/га фитомассы. Несмотря на примесь других древесных пород, ведущий пул – деревья сосны, а основная фракция (46–56 %) – стволовая древесина. Ее вклад и ствола в целом (кора + древесина) выше в сосняках зеленомошных типов по сравнению со сфагновыми, тогда как доля корней в двух этих типах леса примерно одинакова. Участие крон деревьев (хвоя/ листья + ветви) в общих запасах фитомассы сосновых насаждений на автоморфных почвах достоверно ниже (в среднем 17 %), чем в сообществах на полугидроморфных и гидроморфных почвах (в среднем 22 %). Относительно бóльшая масса хвои и листьев стала причиной высокого индекса листовой поверхности, который изменялся от 8,8 до 17,8 и от 7,7 до 9,8 га/га соответственно в сосняках зеленомошных и сфагновых типов. Установлена высокая достоверная (R = 0,88; p = 0,004) взаимосвязь индекса листовой поверхности с суммой площадей сечений деревьев, тогда как с густотой и запасом древесины она статистически незначима. Рассчитаны конверсионные коэффициенты для перевода объема древесины в запасы фитомассы отдельных фракций и пород в целом. Приведенные данные полезны для оценки продуктивности сосновых экосистем в разных условиях произрастания при проведении мониторинга лесов (в т. ч. методами дистанционного зондирования), а также при планировании лесохозяйственных мероприятий с целью повышения продуктивности сосновых лесов. Благодарности: Работа выполнена в рамках государственного задания Института биологии Коми НЦ УрО РАН по теме НИР «Зональные закономерности динамики структуры и продуктивности первичных и антропогенно измененных фитоценозов лесных и болотных экосистем европейского северо-востока России» (регистрационный номер 1021051101417-8-1.6.19). Авторы благодарят Н.В. Торлопову, А.И. Патова и С.И. Наймушину за помощь в проведении полевых работ.

Преобладание смешанных древостоев в продуктивном лесном фонде среднетаежной подзоны Северо-Запада России делает актуальным изучение особенностей их роста и развития. Важным аспектом экологических исследований являются конкурентные взаимоотношения древесных пород. В производных насаждениях, сформировавшихся в результате интенсивной эксплуатации коренных ельников, ель, как правило, находится в подчиненном положении. Восстановление ее господства – актуальная хозяйственная и экологическая проблема. При единстве подходов к ведению хозяйства в лиственно-еловых древостоях данные исследований структуры корневых систем существенно различаются в зависимости от возраста и географического положения насаждения. Представлены результаты изучения корневой конкуренции между елью и лиственными породами в 70-летнем насаждении черничного типа леса, пройденном 35 лет назад интенсивной реконструктивной рубкой. В смешанных древостоях с различной долей участия ели методом почвенных монолитов исследована масса тонких корней и ее локализация в верхних почвенных горизонтах. Характеристики древостоев рассчитаны по материалам периодических сплошных перечетов на пробных площадях и по результатам измерения диаметров деревьев на круговых площадках вокруг мест взятия монолитов. Приведены данные о динамике мощности лесной подстилки и живого напочвенного покрова. Рассмотрена связь между подземной и надземной частями древостоя. Показано, что корни ели могут занимать одну экологическую нишу с корнями лиственных пород. Корреляционный анализ выявил статистически значимую связь массы тонких корней ели с конкурентным влиянием лиственных пород, долей ели в составе древостоя и ее текущим приростом по запасу. Обнаружены существенные различия массы корней ели при ее совместном произрастании с березой и осиной. Сделан вывод о комплексном характере зависимости массы корней ели от близости материнских деревьев и пространственной неоднородности органогенных горизонтов почвы. Полученные данные важны для обоснования регулирования состава и структуры лиственно-еловых древостоев в интересах выращивания устойчивых хозяйственно-ценных насаждений.

Работа посвящена исследованию тенденций, существующих в лесной селекции России в последнее время, сравнению их с аналогичными достижениями в зарубежных странах с близкими климатическими условиями и оценке, на основании полученных результатов, перспективы развития этого научно-производственного направления в нашей стране. Использованы официальные материалы государственных инвентаризаций за последние 25 лет и отечественные научные публикации, а также ряд зарубежных источников. Исследованы количественные показатели отбора плюсовых деревьев; создания архивов клонов, географических культур и популяционно-экологических культур; выделения генетических резерватов и плюсовых насаждений; организации временных и постоянных лесосеменных участков; закладки маточных и лесосеменных плантаций и испытательных культур плюсовых деревьев. Материалы по развитию или деградации лесных генетических ресурсов в России анализировали по годам. Установлено, что в стране идет регресс государственного лесного генетикоелекционного комплекса. За 25 лет произошло снижение в среднем на 50 % с колебаниями по отдельным показателям 7…940 %. Сравнение развития лесного единого генетико-селекционного комплекса в нашей стране с его развитием в зарубежных странах (Канада, Норвегия, Швеция, Финляндия) выявило наше отставание почти по всем показателям в несколько раз. В частности, интенсивность отбора плюсовых деревьев в странах Северной Европы (Норвегия, Швеция, Финляндия) выше, чем в России, в 21,0–61,7 раза. Обеспеченность лесосеменными плантациями в РФ в 2,7–12,0 раз ниже по сравнению с Норвегией и Финляндией. При этом в северных странах высокую долю составляют лесосеменные плантации более прогрессивного – второго порядка. Например, в Канаде их более 30 %. В РФ такие плантации практически отсутствуют и в официальных документах не числятся. Анализ показал, что настало время разработать новую долговременную программу генетико-селекционного улучшения лесных древесных пород для сохранения устойчивого лесовосстановления российских лесов и их ценного генофонда, а также определить ответственных за ее выполнение. Для цитирования: Царев А.П., Лаур Н.В., Царев В.А., Царева Р.П. Современное состояние лесной селекции в Российской Федерации: тренд последних десятилетий // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 6. С. 38–55. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-6-38-55 Благодарность: Авторы благодарят коллег Дж. Ричардсона (Канада), Г. Блэкберна (Канада), Ю. Кузовкину (США ), Р. Залесны (США ) и Н. Рыжкову (Карелия, Россия) за помощь в поиске информации о лесных генетических ресурсах в зарубежных источниках.
The work is devoted to the study of the trends existing in forest breeding in Russia over the recent years, their comparison with similar achievements in foreign countries with close climatic conditions, and the assessment of the prospects for the development of this scientific and production direction in our country, based on the obtained results. The official data of State inventories over the last 25 years and national scientific publications were used. A number of foreign literature sources were also considered for comparison in addition to Russian sources. Quantitative indices of the following processes were studied: selection of plus trees; creation of clone archives, provenance trial and population-ecological plantations; allocation of forest genetic reserves and plus stands; organization of temporary and permanent forest seed plots; and creation of mother plantations, forest seed orchards and progeny field tests of plus trees. Materials on the development or degradation of forest genetic resources in Russia were analyzed by years. The analysis has shown that in Russia there is a regression of the state forest genetic and breeding complex. Over the past 25 years, there has been an average 50 % decline in individual components, with fluctuations in various indices ranging from 7 to 940 %. A comparison of the development of the unified forest genetic complex in our country with its development in a number of foreign countries (Canada, Norway, Sweden, and Finland) revealed our lag in almost all indices by several times. In particular, the selection intensity of plus trees in the countries of Northern Europe (Norway, Sweden, and Finland) is 21.0–61.7 times higher than in Russia. The provision with forest seed orchards in the Russian Federation is 2.7–12.0 times lower than in Norway and Finland. At the same time forest seed orchards of the more progressive, second order represent a large share in the Nordic countries. For instance, in Canada there are more than 30 % of them. In the Russian Federation, such plantations are practically absent and are not listed in official documents. The analysis has shown that it is time to develop a new long-term program of genetic and breeding improvement of forest tree species in order to preserve sustainable reforestation of Russian forests and their valuable gene pool, as well as to identify those responsible for its implementation. For citation: Tsarev A.P., Laur N.V., Tsarev V.A., Tsareva R.P. The Current State of Forest Breeding in the Russian Federation: The Trend of Recent Decades. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 6, pp. 38–55. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-6-38-55 Acknowledgements: The authors are grateful to colleagues Jim Richardson (Canada), Gwylim Blackburn (Canada), Julia Kuzovkina (USA), Ronald Zalesny (USA) and Nina Ryzhkova (Karelia, Russia) for help in finding information on forest genetic resources in foreign literature sources.

Представлены материалы для самостоятельной подготовки и выполнения лабораторных работ по разделу «Лесное семеноводство» дисциплины «Лесные культуры».

Рассматриваются специализированные лесопожарные машины, необходимые для тушения лесных пожаров. Представлен обзор отечественной и зарубежной современной лесопожарной техники и методов борьбы с лесными пожарами. Отмечается, что общим недостатком тепловой защиты лесопожарной машины является быстрый нагрев поверхностей ограждений кабин при ликвидации пожаров в экстремальных условиях. Следовательно, проблема повышения эффективности функционирования лесопожарной машины при тушении пожаров, задачи обеспечения работоспособности, оптимизации параметров и режимов работы, разработка и создание новых огнезащитных материалов, повышение показателей эргономики кабины и безопасности условий труда оператора остаются актуальными. Приводится обоснование оптимизации параметров и режимов работы лесопожарной машины на основе заданной тактической схемы организации тушения лесного пожара. В качестве целевой функции математической задачи оптимизации принята производственная мощность, т. е. площадь, которую можно потушить при помощи лесопожарной машины. В качестве управляющих факторов рассматриваются параметры основного и вспомогательного оборудования: производительность насосов, подающих воду и водные растворы пенообразователей; вместимость водного бака; время оцениваемого периода тушения лесного пожара и огнезащитные свойства элементов конструкции лесопожарной машины, а именно температура самовоспламенения теплоизоляции ограждения кабины. Математическая задача оптимизации решается аналитическим методом. Для проведения численных расчетов и программной реализации используются методы вычислительной математики и прикладного программирования. Решение задачи позволяет рассчитать производственную мощность лесопожарной машины, определить требуемые огнезащитные свойства поверхностей ограждений кабины и предложить новые конструкционные огнезащитные материалы, рекомендовать основное и вспомогательное оборудование. Улучшение эргономических показателей кабин во время тушения пожаров повысит безопасность условий труда оператора. Эффективная работа лесопожарной машины во время борьбы с огнем способствует снижению ущерба, наносимого окружающей среде, и убытков, являющихся последствием уничтожения миллионов гектаров леса.

В учебно-методическом пособии приведены основные теоретические сведения дисциплин «Лесные культуры и механизация лесохозяйственных работ», «Селекция и репродукция лесных древесных пород» касающиеся практических вопросов переработки лесосеменного, установления посевных качеств семян древесно-кустарниковых пород, их качественной оценки, подготовки к посеву, изучения технологии выращивания посадочного материала. Изложены сведения о методических основах и правилах закладки лесосеменных плантаций, архивов клонов

В учебнике изложены вопросы лесного семеноводства, выращивания посадочного материала и искусственных лесных насаждений (лесных культур) различного целевого назначения.

Рассматриваются закономерности роста и развития сосны и ели в первые годы жизни, неравномерность их сезонного роста и накопления сухого органического вещества, периодичность в потреблении и накоплении элементов минерального питания. Выделены фазы развития растений, показана их сопряженность с морфологическими проявлениями органогенеза. Дано биоэкологическое обоснование и разработаны рациональные приемы и оптимальные сроки проведения агротехнических мероприятий при выращивании посадочного материала хвойных пород.

Содержит материал, необходимый для выполнения заданий на лабораторно-практических занятиях. Даны требования к выполнению занятий по лесной метеорологии, представлено теоретическое изложение вопросов по работе с метеорологическими приборами и проведению наблюдений, указаны приборы, порядок наблюдений, задачи и вопросы.

Рассматриваются вопросы по истории развития и становления лесопаркового хозяйства в России; по характеристике системы озеленения пригородных зон; по проведению предпроектных мероприятий в лесопарках; описаны принципы ландшафтной таксации и этапы проектирования в лесопарках; представлена организация работ по благоустройству и содержанию лесопарков. Содержит словарь терминов и понятий, тестовые задания для текущего контроля знаний обучающихся, темы для самостоятельной работы обучающихся, вопросы для подготовки к зачету, библиографический список.

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.

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