Биология леса. Лесоразведение. Защита леса

Теплотворная способность растений является важным параметром для оценки материальных циклов и преобразования энергии в лесных экосистемах, а также качественной характеристикой растительного сырья как топлива. древесное биотопливо находит все более широкое применение при производстве тепловой энергии, в связи с этим актуально изучение теплотворной способности древесины и условий выращивания наиболее качественного сырья. цель исследования – выявление зависимости теплотворной способности древесины сосны в культурах от ее макроскопического строения, характеристик ассимиляционного аппарата, густоты и высоты древостоя. на временных пробных площадях выбирали мелкие, средние и крупные неповрежденные без патологий модельные деревья, у которых возрастным буравом на высоте 1,3 м отбирали керны для измерения радиальных приростов на полуавтоматическом комплексе «Линтаб-6» с точностью ±0,01 мм. теплотворную способность древесины определяли в абсолютно сухом состоянии при помощи автоматизированного бомбового калориметра абк-1в. для изучения влияния ассимиляционного аппарата на теплотворную способность древесины хвою всех возрастов отбирали со средней ветви кроны модельного дерева, из средней части хвоинки готовили поперечные срезы, используя санный микротом мс-2. измеряли гистологические элементы хвоинки с помощью микроскопа Axio Scope.A1 и программного обеспечения IMAGE-PRO INSIGHT 8,0. средняя теплоемкость древесины сосны в сосняках вересково-лишайниковых составляет (20 731±133) дж/г, в сосняках брусничных – (20 618±141) дж/г, в сосняках черничных – (20 513±104) дж/г при густоте древостоя от 1160 до 3806 шт./га. наибольшая теплоемкость древесины сосны отмечается в сосняке вересково-лишайниковом при густоте древостоя 5021 шт./га. Повышенная теплоемкость древесины сосны при высокой густоте древостоя обусловлена сокращением количества хвои на ветви (r = –0,75) и увеличением диаметра смоляных ходов (r = –0,88). установлено влияние средней высоты древостоя и структуры годичного слоя на теплотворную способность древесины сосны. ность древесины сосны в культурах северотаежного лесного региона // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 1. С. 82–91. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-1-82-91
Calorific value of plants is an important characteristic for evaluation of material cycles and energy conversion in forest ecosystems, as well as a qualitative characteristic of plant raw materials as fuel. Wood biofuel is increasingly used in the production of thermal energy, in this regard, it is important to study the calorific value of wood, as well as the conditions for growing high-quality raw materials. The research purpose is to identify the dependence of the calorific value of pine wood in crops on its macroscopic structure, the assimilation apparatus characteristics, density and height of the stand. Small, medium, and large not damaged model trees without pathologies were selected on temporary sample plots. Cores from which were taken with an increment borer at a height of 1.3 m to measure radial growth on the semi-automatic complex Lintab-6 with an accuracy of ±0.01 mm. The calorific value of pine wood was determined in an absolutely dry state using an automated bomb calorimeter ABK-1V. To study the influence of the assimilating apparatus on the wood calorific value, needles of all ages were selected from the middle branch of the model tree crown. Cross sections were prepared from the middle part of a needle using a sledge microtome MS-2. Histological elements of a needle were measured by the Axio Scope.A1 microscope using the IMAGE-PRO INSIGHT 8.0 software. The average heat capacity of pine wood in heath-lichen pine forests is (20 731±133) J/g; in cowberry pine forests – (20 618±141) J/g; in bilberry pine forests – (20 513±104) J/g at a stand density from 1160 to 3806 pcs/ha. The highest pine wood heat capacity is found in heath-lichen pine forests with the density of stand 5021 pcs/ha. The increased pine wood heat capacity in pine forests with high stand density is due to a reduction in the number of needles on the branch (r = –0.75) and an increase in the diameter of resin channels (r = – 0.88). The influence of the average stand height and the annual layer structure on the calorific value of pine wood was found. For citation: Tyukavina O.N., Klevtsov, D.N., Adaj D.M. Calorific Value of Pine Wood in Crops of the Northern Taiga Forest Area. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 1, pp. 82–91. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-1-82-91

Изложены результаты многолетних полевых исследований по экологии и физиологии ели в условиях разного светового и азотного питания в северотаежных березняках черничных Европейского Севера. Рассмотрены закономерности динамики физиологических процессов у подпологовой ели и растений напочвенного покрова в зависимости от сукцессионноного развития березняков, интенсивности рубки и дозы вносимого азота, физиологические механизмы действия этих экологических факторов. Уделено внимание изучению состояния жизнедеятельности корневых систем, особенностям СО2-газообмена, сезонной динамике накопления пигментов, скорости постфотосинтетического оттока, передвижения и распределения углерода-14 в органах ели. С физиолого-биохимических позиций рассмотрены вопросы обоснования эффективности рубок и дозы вносимого азота и их влияния на физиологию и рост подпологовой ели. Показана возможность оценки уровня адаптивной способности ели к меняющимся условиям фитосреды на основе изучения эколого-физиологических показателей.

Представлены результат 5-летнего эксперимента по выращиванию посадочного материала ели сибирской с применением различных комплексов биостимуляторов и опыт использования полученного посадочного материала в искусственном лесовосстановлении. Биостимуляторы для проведения опыта подбирались исходя из анализа исследований других авторов. Выбор способа обработки семян и сеянцев ели сибирской и концентрация препаратов устанавливались согласно «Государственному каталогу пестицидов и агрохимикатов», а также рекомендациям от производителей биостимуляторов. Выявлено эффективное влияние биопрепаратов «Феровит» (0,1 %) и «Цитовит» (0,01 %) для предпосевной обработки семян ели сибирской и препаратов «Эпин-экстра» и «Гетероауксин» с концентрацией растворов 0,002 % для корневой обработки сеянцев. Установлено, что определенное последовательное применение биостимуляторов роста на разных этапах выращивания сеянцев способствует более интенсивному протеканию биохимических процессов внутри растения (увеличение хлорофилла а, b и каротиноидов), корреляция с высотой и фитомассой надземной части при этом положительная. Применение комплекса стимуляторов в сочетании «Феровит»–«Гетероауксин» и «Цитовит»–«Эпинэкстра»–«Гетероауксин» позволило получить в 3-летний срок посадочный материал, отвечающий не только минимальным требованиям к высоте и диаметру стволика, но и положительно отличающийся другими качественными показателями, такими как соотношение надземной/подземной частей растения, одревесненность стволика. По истечении срока выращивания сеянцев посадочный материал ели сибирской, культивируемый по разработанной технологии, при соблюдении всех требований и нормативов был использован для создания опытного участка лесных культур. За основу создания лесных культур приняты стандартные рекомендации, а также технические характеристики машин и агрегатов лесничества, где происходила посадка сеянцев ели сибирской. По результатам инвентаризационных работ на конец первого года посадочный материал обеспечил высокий процент приживаемости в культурах – 98,7 %.

Существующие технологии посадки саженцев лесных культур и их полива во влагодефицитных районах России не обеспечивают удовлетворительной приживаемости. Полив лесных культур в лесополосах производится, как правило, «под корень» посредством шланга из емкости с водой. При этом расход воды на одно растение составляет 20...30 л, из которых 90 % рассеивается в почве или испаряется. Цель работы – обоснование конструктивных и геометрических параметров, режимов работы дискофрезерного рабочего органа орудия для прокладки щелей под посадку лесных культур в лесополосах с одновременной укладкой поливочного шланга и разметкой посадочных мест, а также компоновочной схемы тракторного агрегата, режимов резания минеральных грунтов, конструктивных и геометрических параметров рабочих органов. Метод исследования – оптимизация параметров агрегата и его рабочего органа посредством расчета затрат мощности на выполнение технологического процесса по его элементам. Результаты исследования – конкретные значения углов заострения и установки резцов дисковой фрезы, скоростей резания и движения, баланс мощности агрегата и его производительность. Область применения – посадка лесных полос на опустыненных территориях в условиях дефицита воды для полива лесных культур в первые 5-6 лет после посадки. На основании полученных результатов возможно обосновать конструкцию и компоновку тракторного агрегата с рабочим органом в виде дисковой фрезы и шлангоукладчика, определить конструктивные и геометрические размеры рабочего органа, а также затраты мощности по элементам технологи- ческого процесса. Это позволит увеличить производительность труда, уменьшить нарушения почвенного покрова и сократить затраты на посадку лесных полос.

Изложены результаты многолетних полевых исследований по экологии и физиологии ели в условиях разных водного, светового режимов и азотного питания в северотаежных фитоценозах Европейского Севера. Значительное внимание уделено изучению состояния жизнедеятельности корневых систем ели, особенностям СО2-газообмена, сезонной динамике накопления пигментов, скорости постфотосинтетического оттока, передвижения и распределения углерода-14 в органах, ростовым процессам в зависимости от состояния указанных экологических факторов. Подробно с физиолого-биохимических позиций рассмотрены вопросы обоснования эффективности разных видов рубок и доз вносимого азота в северотаежных ельниках и березняках черничных, даны рекомендации для достижения более высокого физиологического и лесоводственного эффектов для ели при действии этих факторов. Показана возможность оценки уровня адаптивной способности ели к меняющимся условиям фитосреды на основе изучения эколого-физиологических показателей.

Изложены результаты многолетних полевых исследований по эко- логии и физиологии ели в условиях разных водного, светового режимов и азотного питания в северотаежных фитоценозах Европейского Севера. Значительное внимание уделено изучению состояния жизнедеятельности корневых систем ели, особенностям СО2-газообмена, сезонной динамике накопления пигментов, скорости постфотосинтетического оттока, передвижения и распределения углерода-14 в органах, ростовым процессам в зависимости от состояния указанных эко- логических факторов. Подробно с физиолого-биохимических позиций рассмотрены вопросы обоснования эффективности разных видов рубок и доз вносимого азота в северотаежных ельниках и березняках черничных, даны рекомендации для достижения более высокого физиологического и лесоводственного эффектов для ели при действии этих факторов. Показана возможность оценки уровня адаптивной способности ели к меняющимся условиям фитосреды на основе изучения эколого-физиологических показателей.

Сборник включает материалы докладов Всероссийской конференции с международным участием «Современные проблемы притундровых лесов», на которой обсуждался широкий круг вопросов по характеристике и оценке природы, свойств, биологической продуктивности, экологических функций, границ и современного состояния лесов и лесотундровых экосистем Субарктики (притундровых и приравненных к ним горных и заболоченных). Рассматриваются проблемы климатозащитных и средостабилизирующих функций притундровых лесов, экологические направления природопользования, влияние нефтегазового, горно-добывающего, горно-химического, металлургического комплексов.

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.

Рассмотрены природные условия лесостепи Южного Зауралья (Курганской области). На территории исследуемого региона выделены 5 хозяйственно-лесорастительных районов по 9 показателям (лесистость, почва, орографические условия, тип леса, условия произрастания, структура насаждений, подроста, подлеска и напочвенного покрова). Разные экологические условия лесорастительных районов, влияние негативных факторов в них определяют особенности роста, товарную структуру древостоев, пожарную опасность, пользование лесом и его воспроизводство. В работе проведен анализ негативных факторов, определяющих состояние лесов, и изучено их влияние по хозяйственно-лесорастительным районам. По материалам 160 пробных площадей, заложенных в участках леса, пройденных лесными пожарами различного вида и интенсивности, в местах, где произошло вымокание древесной растительности, в насаждениях, пройденных разными видами рубок, дана оценка состояния лесов Курганской области. На основе приведенных данных в дальнейшем будут разработаны рекомендации по ведению хозяйства по выделенным нами хозяйственно-лесорастительным районам.

Биологическая продуктивность и биометрические показатели насаждений наиболее распространенной в Канской лесостепи группы типов леса - березняков разнотравных применяются в качестве основы для оценки их состояния и устойчивости к различным видам антропогенного воздействия: рекреации, нерегулируемого выпаса животных, а также загрязнение атмосферы угольной пылью. Обобщаются и анализируются данные по биологической продуктивности и запасам органического вещества в березовых насаждениях, продуцирующих в различных зонах Сибири. Предлагается способ оценки состояния лесных экосистем в условиях антропогенного вмешательства методом главных компонент. Приводятся результаты моделирования фитомассы крон березняков в зависимости от основных таксационных показателей, а также степени и вида антропогенного воздействия. Дается комплексная оценка состояния насаждений с присвоением стадий рекреационной и пасквальной дигрессии и предложением практических рекомендаций по повышению их стабильного и устойчивого состояния. Книга рассчитана для научных работников, специалистов лесного хозяйства, аспирантов, магистров и студентов лесного профиля.

Рассмотрены основы лесоводственной оценки насаждений в урбанизированной среде. Описаны морфология леса, взаимосвязь экологических факторов и лесных насаждений, организация и проектирование лесоводственных и лесовосстановительных мероприятий. Перечислены требования к процедуре защиты курсового проекта, даны критерии ее оценки.

Изучено содержание фотосинтетических пигментов в листьях березы повислой (Betula pendula Roth.) в условиях техногенных нагрузок и в фоновых условиях. Исследования проводили в березняках разнотравного типа леса в пригородной зоне г. Красноярска. Древостои, испытывающие техногенные нагрузки, расположены к востоку от города по направлению основного переноса воздушных масс, фоновые – в северном и западном направлениях от города, техногенная нагрузка на эти древостои минимальна. Содержание фотосинтетических пигментов определяли в этанольных экстрактах, расчет проводили на 1 г абсолютно сухой массы листьев. Аккумуляцию пыли листовой поверхностью оценивали по методике Ж. Детри (1973). В промытых листьях определяли содержание ионов цинка, свинца, алюминия и фтора. Показано, что содержание хлорофилла а в листьях берез из условно чистых мест произрастания несколько ниже, чем в листьях из древостоев, подвергающихся техногенным нагрузкам. Содержание хлорофилла b в листьях берез из разных мест произрастания оказалось в 2,5–3 раза ниже, чем хлорофилла а, и сопоставимо с содержанием каротиноидов. Общее содержание хлорофиллов колебалось от 5,4 до 7,3 мг/г абсолютно сухой массы, соотношение форм хлорофиллов – от 2,5 до 3, отношение суммы содержания хлорофиллов к суммарному содержанию каротиноидов – от 3,4 до 3,8. При увеличении пылевой нагрузки росло содержание всех фотосинтетических пигментов. Накопление ионов цинка в клетках листа березы отрицательно сказывалось на содержании пигментов, особенно хлорофилла а, но с соотношением пигментов не коррелировало. Значимой корреляции содержания свинца и фотосинтетических пигментов не установлено. При увеличении концентрации алюминия в листьях количество хлорофиллов и каротиноидов достоверно возрастало, связи уровня алюминия с соотношением пигментов не обнаружено. Между содержанием фтора в листовой массе и количеством разных форм хлорофилла достоверных корреляций не найдено. Полученные результаты свидетельствуют об адаптивной реакции фотосинтетического аппарата на присутствие поллютантов в концентрациях ниже пороговых значений.

В монографии представлены закономерности изменения биоты и биологической активности почв среднегорий Западного Кавказа после сведения леса. Определен комплекс показателей, характеризующих экологическое состояние почв среднегорий Западного Кавказа в зависимости от степени нарушения почвенно-растительного покрова. Проведено сравнительное исследование устойчивости эколого-биологических свойств почв разного генезиса к рубке леса. Исследование соответствует стратегическому направлению ЮФУ «Управление почвенными ресурсами и агроклиматология».

В статье приведены результаты исследований по эффективности применения крезацина при выращивании абрикоса маньчжурского (Armeniaca mandshurica (Maxim.) B. Skvorts) - типичного представителя южной части Приморья, занесенного в Красную книгу Российской Федерации. Внекорневая подкормка сеянцев крезацином активизирует корнеобразование и рост сеянцев по высоте, диаметру и биомассе.

В работе представлены результаты исследования, которое проводилось в Устьянском лесном селекционно-семеноводческом центре Архангельской области. Цель исследования – изучение влияния низкочастотного электромагнитного поля на биометрические характеристики однолетних сеянцев сосны обыкновенной, выращиваемых с закрытой корневой системой в теплицах. Обработку сеянцев низкочастотным электро-магнитным полем осуществляли с помощью генератора «Рост-Актив». Площадь эксперимента около 100 м2. Полученные результаты свидетельствуют о явном положительном влиянии подобной обработки, так как отмечено существенное увеличение биометрических показателей сеянцев сосны. В качестве дополнительного исследования проведен сравнительный гистометрический анализ микросрезов стволиков однолетних сеянцев на контрольных и опытных образцах. Результаты анализа также подтвердили значительное преимущество опыта над контролем. Таким образом, обработка растущих сеянцев сосны низкочастотным электромагнитным полем по предложен-ной технологии показала эффективность данного приема для интенсификации агротехники выращивания качественного посадочного материала сосны обыкновенной в лесных питомниках. Финансирование: Исследования проведены в ходе выполнения государственного задания ФИЦКИА им. академика Н.П. Лавёрова РАН (№ гос. регистрации АААА-А18-118012390305-7). Для цитирования: Смирнов А.И., Орлов Ф.С., Беляев В.В., Аксенов П.А. Влияние низкочастотного электромагнитного поля на биометрические характеристики сеянцев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) // Лесн. журн. 2019. № 2. С. 78–85. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.78
Results of the research, which was carried out on the base of Ust’yanskiy Forest Breeding and Seed Center in Arkhangelsk region, are discussed in this paper. The research purpose was to study the effect from low-frequency electromagnetic field (EMF) on biometric parameters of Scots pine yearlings grown with closed root network in greenhouses. Seedling treatment with low-frequency EMF was carried out using “Rost-Aktiv” generator. The experiment area was about 100 m2. The obtained results indicate a clear positive effect from such processing, since there is a significant increase in biometric parameters of pine seedlings. A comparative histometric analysis of yearling microsections of stipulates in the control and test samples was carried out as an extension study. Its results also showed a significant advantage of the test samples over control samples. Thus, the processing of growing pine seedlings with low-frequency EMF using the proposed technology has shown the effectiveness of the method for technique intensification of growing high-quality plant-ing material of Scots pine in forest nurseries. Funding: The research was carried out within the framework of the state assignment of N. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research, RAS (state registration no. AAAA-A18-118012390305-7). For citation: Smirnov A.I., Orlov F.S., Belyaev V.V., Aksenov P.A. Influence of Low-Frequency Electromagnetic Field on Biometric Parameters of Scots Pine (Pinus sylvestris L.) Seedlings. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 2, pp. 78–85. DOI: 10.17238/ issn0536-1036.2019.2.78

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

Состояние репродуктивной сферы сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) характеризует биологическую устойчивость насаждений и перспективу их развития в условиях воздействия различных негативных факторов. Плантационное семеноводство должно обеспечивать сохранение качественного генофонда в конкретных условиях. Исследования женской репродуктивной сферы сосны проведены на лесосеменной плантации первого порядка общего назначения, созданной посадкой привитых саженцев в Государственном казенном учреждении Брянской области «Навлинское лесничество». Проанализированы наиболее информативные морфометрические показатели шишек: длина, средний диаметр, масса и коэффициент формы шишки; количество и масса семенных чешуй фертильного яруса. При оценке семенной продуктивности использовали следующие показатели: количество семязачатков и полнозернистых семян; масса и выход полнозернистых семян; количество семян нормальных размеров; масса 1000 шт. семян нормальных размеров; общее количество недоразвитых семян, включая пустые. Полученные данные сравнивали с аналогичными показателями генеративной сферы сосны из буферной зоны заповедника «Брянский лес». Выявлено превышение морфометрических показателей шишек из заповедника по длине, средним значениям диаметра и массы, количеству и массе семенных чешуй над показателями шишек с полей № 1 и 3 лесосеменной плантации. По большинству параметров шишки с поля № 3 превалировали над шишками с поля № 1. Установлено, что шишки сосны из заповедника по большинству показателей более предпочтительны в качестве лесосеменного сырья, чем шишки с плантации. Оценка показателей семенной продуктивности сосны на полях плантации выявила различную способность семян к образованию нормально развитых проростков. Семена из шишек с поля № 1 характеризуются лишь III классом качества (всхожесть 69 %). Низкий показатель всхожести семян с поля № 3 (60 %) не позволяет отнести их к категории кондиционных (пороговое значение для Брянской области составляет 65 %), хотя шишки с этого поля по большинству параметров превосходили шишки с поля № 1. Точную информацию о селекционной ценности лесосеменных объектов сосны обыкновенной можно получить за счет проведения паспортизации лесосеменных плантаций, маркировки деревьев на них по единой методологии для оптимальной организации лесного семеноводства в регионах.

Обработка почвы под лесные культуры на старых вырубках и гарях является важнейшей технологической операцией искусственного лесовосстановления. Машина для послойного фрезерования почв под посадку лесных культур представляет собой навесной механизм, агрегатируемый с гусеничным трелевочным трактором, оборудованным системой отбора мощности и задним навесным механизмом. Особенность агрегата рассматриваемой конструкции заключается в выполнении технологического процесса подготовки почвы под посадку не резанием, а отряхиванием задернелого пласта, подрезанного снизу плоскорезом. При этом корни и травяная растительность удаляются за пределы обрабатываемой полосы, что исключает ее зарастание нежелательной растительностью. При произрастании хвойных пород в дне борозды на средних и тяжелых суглинках отмечаются сильное торможение роста культур, а также значительные анатомические изменения в их строении. Обработка почвы лесными серийными фрезами при малой толщине гумусового слоя приводит к перемешиванию перегнойных почвенных горизонтов с подзолистым горизонтом, при этом обработанный слой оказывается беднее питательными веществами, чем необработанные участки. Предлагается описание конструкции машины для послойного фрезерования почвы, принципа работы и технологии ее применения, приведена методика ее расчета. При использовании агрегата почвенные горизонты не перемешиваются, не происходит снятия плодородного слоя почвы, что улучшает всхожесть семян лесных культур и положительно влияет на рост сеянцев. Обоснование параметров машины при выполнении работ по подготовке почвы под посадку лесных культур вызывает необходимость нахождения связей между кинематическими характеристиками расположения активных рабочих органов машины и внешней средой. Задачи теоретических исследований: выбор кривой расположения сепарирующих роторов машины; факторный анализ процесса сепарации почвенного пласта вибрационными рабочими органами; разработка методики расчета затрат мощности на подрезание почвенного пласта горизонтальным ножом и его отрезание вертикальными стойками. Предложенный технологический процесс значительно менее энергоемок по сравнению с традиционными технологиями. Применение машины для послойного фрезерования лесных почв повышает качество лесовосстановительных работ, увеличивая их эффективность за счет применения новой технологии. Для цитирования: Орловский С.Н. Методика расчета рабочего органа машины для послойного фрезерования лесных почв // Лесн. журн. 2019. № 3. С. 97–109. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.97
Machine for soil rotary cultivation layer by layer before forest crops planting is an attachment mechanism modularized with a track skidder equipped with power take-off system and a rearward suspended device. The feature of the described mechanism is primary soil preparation not exclusively by cutting, but by the means of shaking off a turfy layer cut from beneath with a subsurface cultivator; roots and grass are then removed out of the cultivated zone, thus preventing its recolonization by weeds. Growth of conifers planted on the bottom of furrows made in medium and heavy clay loam is severely decelerated, and significant abnormities in the morphology of seedlings are observed. Cultivation of soil having thin humus layer with standard forestry rotary cutters results in blending black mold with ash gray horizon, this makes cultivated soil less fertile. The design of machine for soil rotary cultivation layer by layer is suggested; methods of its computation, design, operating principles, and exploitation technology are given. The cultivated soil remains unblended, and its fertile layer is not removed, which improves the conditions for germination of seeds and favoring seedling growth. Substantiation of the machine parameters for soil preparation before forest crops planting makes it necessary to find the correlation between kinematic characteristics of active working bodies and the environment. The tasks of theoretical research included: choice of separating machine rotors arrangement curve; factor analysis of the process of soil layer separation with vibrating working bodies; calculation procedure of power input on undercutting the soil layer with a horizontal knife and its cutting off by the vertical pillars. The suggested technological process demands considerably less energy than traditional procedures. Usage of the machine for forest soil rotary cultivation layer by layer enhances the quality of reforestation works, and decreases its energy costs owing to implementation of a new technology. For citation: Orlovskiy S.N. Calculation Procedure of Machine Working Body Parameters for Rotary Cultivation of Forest Soils Layer by Layer. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 3, pp. 97–109. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.97

стремительная урбанизация территории сокращает площадь лесных массивов, в результате чего снижаются объемы фотосинтеза, обменных процессов, продуцирования кислорода, депонирования углерода и т. д. все это заставляет задуматься о главном – о существовании лесов на планете. воронежская нагорная дубрава (общая площадь более 7 тыс. га) служит центральным организующим элементом урбоэкосистемы г. воронежа. Древостой представлен как хвойными культурами, расположенными по левобережным надпойменным террасам, так и широколиственными лесными насаждениями, раскинувшимися на приречных склонах водораздела. воронежская нагорная дубрава – государственный природный заказник областного значения, имеет статус особо охраняемой природной территории. одной из основных ее функций является снижение уровня антропогенного воздействия на уникальные ландшафтные комплексы и поддержание экологического баланса в регионе. на примере воронежской нагорной дубравы приведена характеристика основных типов леса и рассчитана их биомасса, сопоставлена надземная органическая масса с массой почвенного гумуса, а также общая биомасса с биомассой глины. Установлено, что общие запасы биомассы коррелируют с массой физической глины в корнеобитаемом слое. так, культуры сосны, произрастающие на местообитаниях, содержащих до 900 т/га физической глины, продуцируют 121,57 т биомассы на 1 га. Установлено, что увеличение ее в 2 раза повышает продуктивность леса до 288,92 т/га. При этом в первом случае класс бонитета культур сосны колеблется от 2-го до 3-го, во втором – достигает 1-го класса. воронежская нагорная дубрава теряет свой лесорастительный потенциал, ухудшаются ее санитарно-гигиенические свойства, а также, с точки зрения концепции экосистемных услуг, происходит общее снижение экономической ценности особо охраняемой природной территории. Для цитирования: Одноралов Г.А., Тихонова Е.Н.., Голядкина И.В., Малинина Т.А. оценка биологической продуктивности лесной среды в условиях урбанизации (на примере воронежской нагорной дубравы) // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 2. с. 60–72. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-2-60-72
ast-paced rates of urbanization reduce the area of forestlands. As a result, the volumes of photosynthesis, metabolic processes, oxygen production, carbon deposition and other processes are decreasing. All of this gives pause for thought about the existence of forests on the planet. The Voronezh upland oak forest with a total area of more than 7 ths ha is the central organizing element of the entire urban ecosystem of Voronezh. The forest stand is represented by coniferous crops along the left bank of the terraces above the flood-plain, as well as broad-leaved forest plantations extended over the riverside slopes of the watershed. The oak forest is a state nature reserve of regional significance and has the status of a specially protected natural area. One of the main functions of the nature reserve is lowering the level of anthropogenic impact on unique landscape systems and maintaining the ecological balance in the region. Through the example of the oak forest the basic forest types are characterized and their total biomass is calculated, the above-ground organic biomass is compared with the mass of soil humus and total biomass with the clay biomass. It was found that the total biomass reserves correlate with the mass of physical clay in the root layer. So, pine crops growing in habitats containing up to 900 t/ha of physical clay produce 121.57 t/ha of biomass; its double increase boosts the productivity of the forest to 288.92 t/ha. Herewith, in the first case, the yield class of pine crops ranges from the second to the third; in the second case it reaches the first class. The oak forest is losing its forest-growing potential, its sanitary and hygienic properties are deteriorating. As well as, there is a general decline in the economic value of the specially protected natural area in the context of ecosystem services. For citation: Odnoralov G.А., Tikhonova е.N., Golyadkina I.V., Malinina т.А. Assessment of Urban Forest Biological Productivity (Case Study of the Voronezh Upland Oak Forest). Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 2, pp. 60–72. DOI: 10.37482/0536- 1036-2020-2-60-72

Рассматривается задача повышения информативности тематической обработки мультиспектральных изображений среднего (10–30 м) и высокого (1–4 м) пространственного разрешения, получаемых зарубежными и отечественными спутниковыми системами дистанционного зондирования Земли, за счет привлечения дополнительной текстурной информации с панхроматических спутниковых изображений сверхвысокого пространственного разрешения (≲(1–0,4) м). Объектом исследования стали изображения тестовых полигонов на территории Савватьевского лесничества (Тверская обл.) со спутников Landsat 8, Sentinel 2 и WorldView 2, оснащенных мультиспектральной аппаратурой. Для валидации результатов расчетов использованы геопривязанные данные наземных обследований. В качестве спектральных признаков взяты значения спектральной отражательной способности в каналах видимого и ближнего инфракрасного диапазонов, нормализованные на соответствующую интегральную характеристику. В целях извлечения текстурных признаков на основе распределения совместной встречаемости уровней серого (текстурные признаки Харалика) в пределах скользящего окна, пробегающего с заданным пространственным шагом изображение, вычисляли статистические характеристики. Проведен корреляционный анализ текстурных признаков с учетом изменений расстояния и угла смежности. Для выбранных определяющих признаков: автокорреляции, асимметрии, контраста и корреляции – показано, что первые три могут быть использованы с произвольным выбранным направлением смежности, а последний необходимо рассматривать в двух различных направлениях. Установлено, что при решении задачи распознавания природных и антропогенных объектов все рассмотренные алгоритмы классификации обеспечивают существенное повышение точности при совместном использовании спектральных и текстурных признаков по сравнению с традиционной спектральной классификацией. Этот результат продемонстрирован для всех полученных различными спутниками изображений тестовых полигонов. Можно сделать предварительный вывод, что предлагаемый комплексный подход тематической обработки позволяет повысить качество распознавания объектов в случае использования изображений как среднего, так и высокого пространственного разрешения. Оценки, полученные при построении тематических карт доминантных и субдоминантных отделов лесной растительности, показали близкие точности классификации по различным исходным мультиспектральным изображениям (с разбросом не более 5 % около среднего значения 85 %). По большей части это связано с наличием специфических погрешностей результатов наземной лесной таксации и говорит о необходимости их актуализации с применением данных дистанционного спутникового зондирования. Для цитирования: Зотов С.А., Дмитриев Е.В., Мельник П.Г., Кондранин Т.В. Повышение информативности мультиспектральных спутниковых изображений с использованием данных текстурного анализа // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 2. С. 84–104. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-2-84-104 Финансирование: работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, проект № 20-07-00370 «Фундаментальные проблемы повышения информативности обработки данных оптоэлектронных авиакосмических устройств высокого пространственного и спектрального разрешения».

В круговороте углерода на планете мощными стабилизаторами выступают лесные насаждения. Поэтому мировое научное сообщество проявляет огромное внимание к изучению углерододепонирующей функции лесных массивов. Большой шаг вперед может быть осуществлен в точности оценок запасов углекислого газа путем формирования банка данных о запасах углерода в фитомассе лесных площадей. Для определе-ния количества углерода, аккумулированного различными фракциями надземной фитомассы, проводятся периодические исследования в культурах сосны обыкновенной и ели европейской в Архангельской области. Установлено, что к концу второго класса возраста сосновые культурфитоценозы аккумулируют углерод в 4 раза активнее еловых (119,3 т/га против 30,08 т/га). Запасы депонированного углерода по мере роста растений независимо от породы во всех фракциях надземной фитомассы увеличива-тся. Как в насаждениях сосны, так и ели наибольшая доля аккумуляции углерода отмечена у фракции стволовой древесины. Второй по величине депонирования углерода в культурах ели является древесная зелень, в культурах сосны – ветви. Наименьшее количество накапливаемого углерода сосредоточено во фракциях сухих сучьев сосны (4,3 %) и ветвей ели (4,4 %). При организации эффективных мер по рациональному использованию лесных ресурсов и оценке экологических функций лесов полученный нами массив экспериментальных данных по углеродному пулу в лесных культурах окажет помощь в процессе формирования банка данных о запасах углерода в надземной фитомассе лесов. Для цитирования: Сунгурова Н.Р., Худяков В.В., Страздаускас С.Е. Сравнительная структура углеродного пула в надземной фитомассе культур сосны и ели // Лесн. журн. 2019. № 3. С. 159–165. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.159
Forests are the active stabilizers of the carbon cycle. Therefore, the global academic com-munity pays a great attention to the study of carbon deposit function of forest lands. Progress in the accuracy of carbon stock estimates can be achieved through the creation of a database on carbon stocks in phytomass of forest areas. Periodic researches of Scots pine and Norway spruce crops are carried out in Arkhangelsk region in order to determine the accumulated carbon in different fractions of above-ground phytomass. It has been found that 36-years-old pine crops phytocenosis accumulate carbon 4 times more actively (119.3 t/ha) than spruce crops phytocenosis (30.08 t/ha). Deposited carbon stocks increase with plants growth, regardless of breed, in all above-ground phytomass fractions. The largest share of carbon accumulation was observed in the stem wood fraction both in pine and spruce plantations. The second largest carbon deposit fraction in spruce crops is leaves and branches; in pine crops – branches. The lowest share of carbon pool is concentrated in the fraction of pine dead branches (4.3 %), and spruce branches (4.4 %). A set of experimental data on carbon pool in forest crops will give a boost to the database formation of carbon stocks in the above-ground phytomass of forests; which must be considered in assessing the ecological functions of forests and organization of effective measures for the forest resources rational use. For citation: Sungurova N.R., Khudyakov V.V., Strazdauskas S.E. Comparative Carbon Pool Structure in Above-Ground Phytomass of Pine and Spruce Crops. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 3, pp. 159–165. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.159

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.

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.

Лиственница является одной из перспективнейших древесных пород в деле повышения продуктивности лесов, увеличения биоразнообразия природных территорий. Интродукция растений представляет собой важнейший конструктивный механизм для стабильного функционирования природных ландшафтов, подверженных сильному антропогенному стрессу. Правильный выбор ассортимента древесно-кустарниковых пород позволяет эффективно проводить озеленительные работы, создавать устойчивые к неблагоприятным факторам насаждения на землях, испытывающих сильные нагрузки. Создание насаждений предопределяет необходимость изучения биологических особенностей лиственницы. Важной характеристикой листового аппарата растений служит содержание хлорофилла и каротиноидов в листьях. Цель исследования – выявление сезонного характера изменения содержания хлорофилла и каротиноидов в хвое некоторых видов лиственницы. В ходе исследования установлено, что на протяжении периода вегетации в хвое изучаемых видов происходит постепенное накопление пигментов. При этом максимальное содержание хлорофилла и каротиноидов зафиксировано у лиственниц широкочешуйчатой и плакучей. Высокие значения данных показателей у интродуцентов по сравнению с аборигенным представителем рода важны при адаптации видов и свидетельствуют о перспективности их дальнейшего хозяйственного использования для нужд зеленого строительства в Нижегородской области.

Заболоченные леса и болотные земли, составляющие гидролесомелиоративный фонд Вологодской области, занимают площадь 1014,4 тыс. га, из которых 742,1 тыс. га сосредоточено на покрытых лесом землях. Повышения производительности избыточно увлажненных лесов можно добиться, используя комплекс лесохозяйственных мероприятий: осушение, рубки ухода за лесом, рубки спелых и перестойных насаждений. Опыт комплексного лесохозяйственного освоения лесов необходим для научного обоснования применения тех или иных способов рубок на осушаемых торфяных почвах. Вопросам формирования на осушаемых землях древостоев оптимального породного и возрастного состава посредством определенной системы рубок требуется уделять большее внимание. Исследование направлено на выявление оптимальных режимов рубок ухода в средневозрастных сосняках на осушаемых землях, обеспечивающих выращивание устойчивых продуктивных лесных насаждений. Экспериментальный материал собран на стационарных объектах Вологодской области, обобщены результаты исследований в сосняках на почвах мезотрофного и олигомезотрофного типов заболачивания, сделаны выводы и даны практические рекомендации. На пробных площадях определены морфометрические показатели древостоев. Обработка динамических повторностей перечета на пробных площадях с нумерацией осуществлялась с делением совокупности деревьев по фиксированным ступеням и выявлением для них динамики роста. Доказано, что в Вологодской области можно выращивать более высокопродуктивные насаждения и в условиях повышенного увлажнения. Среди мероприятий по интенсификации ведения лесного хозяйства необходимо выделить научно обоснованное проведение рубок ухода. Использование регулируемого процесса рубок ухода за лесами позволит стабилизировать структуру лесного фонда и повысить производительность насаждений. Проведение рубок ухода имеет важное значение в насаждениях, пройденных осушением, в связи с усилением отпада и дифференциации деревьев. Улучшение таксационных показателей насаждений на осушаемых торфяных почвах возможно только при применении высокоинтенсивных рубок ухода.

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

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.

Настоящая работа представляет собой анализ и обобщение за 30-летний период собранных авторами фактических данных по динамике вегетативного роста и репродуктивной активности клонов сосны обыкновенной, произрастающих на лесосеменных плантациях Олонецкого лесхоза. Исследованиями показано, что генотипические особенности клонов и метеоусловия отдельных вегетационных сезонов в решающей степени определяют обилие и периодичность семеношения на лесосеменных плантациях. На основании выявленных закономерностей рассчитаны регрессионные модели и предложен новый уточненный метод прогноза обилия урожая на лесосеменных объектах сосны. Разработана методика составления морфопортретов клонов сосны по комплексу морфологических признаков шишек, семян и габитуса дерева. Данный метод может найти практическое применение в селекционной работе с сосной обыкновенной при переходе к созданию клоновых лесосеменных плантаций более высоких порядков. Брошюра рассчитана на преподавателей и студентов лесохозяйственных факультетов вузов, а также специалистов, работающих в области лесной селекции и семеноводства.

Подняты проблемы изучения структуры коренных разновозрастных лесов как эталонов устойчивых лесных формаций. Цель исследований – определение зако- номерностей формирования горизонтальной структуры коренных девственных ельни- ков подзон северной, средней и южной тайги европейской России, при этом характер горизонтальной структуры рассматривается как один из важнейших признаков устойчивости лесных сообществ, сформировавшейся в ходе эволюции. В качестве объектов исследований приняты коренные девственные ельники в каждой из подзон тайги Европейской России. В подзоне северной тайги – ельники Северодвинского лесхоза Архангельской области; в подзоне средней тайги – ельники резервата «Вепсcкий лес»; в подзоне южной тайги – ельники Центрально-Лесного биосферного заповедника. В биогеоценозах закладывали пробные площади, на которых изучали возрастные, горизонтальные, патологические характеристики ельников. Проводили сплошное бурение деревьев с определением их возраста и пораженности дереворазрушающими грибами биотрофного комплекса. На планах пробных площадей выделяли мозаики возрастных поколений, вычисляли площадь каждой из них, объем деревьев в мозаиках и однородность по возрастному признаку, количество естественного возобновления. Коренные ельники тайги европейской части России имеют сложное строение и разное количество возрастных поколений в составе, а также различные динамические показатели биогеоценозов. Все ельники характеризуются мозаичным расположением деревьев, объединенных в возрастные поколения, произрастающие на неодинаковой по размеру площади и отличающиеся неодинаковой степенью однородности по возрастному показателю. Это определяет сложную возрастную, горизонтальную и вертикальную структуру биогеоценозов – важнейшее условие устойчивости лесных сообществ. Учеты естественного возобновления ели выявили значительные различия в количестве подроста в ельниках разных подзон тайги, что объясняется разнообразием горизонтальных структур таких лесов. Соотношение количества подроста ели на разлагающихся стволах древесного отпада и на поверхности почвы следующее: количество подроста высотой 0,5 м и в тех и в других условиях произрастания почти одинаковое, количество подроста высотой более 3 м на стволах валежа меньше по сравнению с количеством подроста этой категории высоты на почве. Для цитирования: Стороженко В.Г. Особенности горизонтальной структуры лесов еловых формаций европейской тайги России // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 2. С. 39–49. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-2-39-49

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

Прогнозирование получения лесохимических продуктов из пасоки сосны (терпентина), произрастающей на торфяных почвах, по данным радиального прироста за последние годы (текущий прирост) актуально в настоящее время. Натуральный сосновый терпентин превосходит по многим параметрам аналогичное сырье, получаемое на лесохимических производствах путем экстракции. В опыт по установлению специфики связи выделения соснового терпентина с макроструктурой древесины были вовлечены контрольный (естественно-заболоченный), искусственно-дренируемый (с помощью самотечных каналов), а также осушаемый и антропогенно-нарушенный несплошной заготовкой (2005 г.) древостои. Исследование проведено в Сокольском муниципальном районе Вологодской области (Сокольское участковое лесничество). Древостои в эксперименте представлены высоко- и среднеполнотными категориями с доминированием сосны. Запас стволовой массы сосны в осушенных условиях достигает 500 м3/га. Экспресс-метод нанесения микроранений позволил в кратчайшие сроки, за 2013–2015 гг. (в течение трех месяцев летней части периода вегетации), установить динамику смоловыделения у сосен. Через сутки после фиксации трубок в корке дерева замеряли потек терпентина (индивидуальный и среднестатистический учет). Отбор образцов древесины в радиальном сечении проводили в 2019 г. возрастным буравом (выявлены приросты поздней и ранней древесины, ширина годичного кольца и доля поздней древесины в годичных слоях). Выполнены статистические анализы результатов: вариационный, корреляционный и регрессионный, а также использованы критерии Стьюдента и Фишера. Подтверждено положительное влияние гидролесомелиорации на выделение терпентина при подсочке сосны. Прогнозировать смоловыделение по данным радиальных приростов деревьев представляется возможным (с вероятностью ошибки в 43 %) в сосняке на торфяных почвах после искусственного дренажа. В естественно-заболоченных условиях за время проведения эксперимента спрогнозировать тенденции смоловыделения по радиальному приросту древесины не удалось. Для цитирования: Новосёлов А.С. Динамика выделения соснового терпентина в зависимости от макроструктурных показателей древесины на болотных почвах // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 2. С. 105–117. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-2-105-117

Распределение химических элементов в годичных кольцах деревьев несет важную информацию о многих биогеохимических процессах. Для надежной интерпретации этой информации необходимо обладать сведениями о степени вариации содержания химических элементов как на уровне всего вида, так и на уровне отдельных деревьев. Цель исследования – установить, какие химические элементы имеют устойчивый характер распределения в стволах ряда хвойных пород: ели сибирской (Picea obovata Ledeb.), сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) и сосны сибирской (Pinus sibirica Du Tour). Данные для анализа получены на основе многолетнего опыта лесовыращивания. Экспериментальная площадка заложена в 1971–1972 гг. в окрестностях г. Красноярска институтом леса СО РАН . Перед высадкой саженцев почвенный фон механически выровнен, и таким образом для всех посадок созданы достаточно равные условия роста. Из трех нормально развивающихся деревьев каждой породы взяты керны диаметром 12 мм, проведен их анализ современными рентгенофлуоресцентными методами. Относительные величины содержания элементов (отсчеты) получены на мультисканере Itrax Multiscanner (COX Analytical Systems). Содержание элементов в годичных кольцах характеризовалось концентрацией и запасом элементов. Концентрация рассчитывалась как количество отсчетов на 1 мм2 площади кольца; запас – как количество отсчетов на всей площади кольца. Каждая из этих переменных описывалась параметрами линейного наклона в ряду календарных лет и стандартного отклонения. Кластерный анализ проводился в 4-мерном пространстве полученных параметров. Это позволило установить, группируются ли ряды распределения элементов из различных деревьев и различных пород. Три элемента (Ca, Co, P) демонстрируют высокую устойчивость параметров распределения независимо от породы дерева. Ряд других элементов (Mn, Pb, Cl, Cr, Ni, Sr, W) устойчиво группируется в зависимости от породы. Результаты исследования позволяют сконцентрироваться на изучении элементов, устойчиво распределяющихся в стволах хвойных. Для цитирования: Гавриков В.Л., Фертиков А.И., Шарафутдинов Р.А., Ваганов Е.А. Изменчивость элементного состава годичных колец хвойных пород // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 6. С. 24–37. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-6-24-37. Финансирование: Исследование было поддержано РФФИ , Правительством Красноярского края, Красноярским краевым фондом науки по проекту «Прогноз регионально-специфичных откликов бореальных лесов горных районов Сибири на глобальные изменения природной среды и траекторий эволюции ландшафтов для снижения экологических рисков и эффективного долгосрочного планирования деятельности различных отраслей экономики», номер гранта – 18-45-240001; и РФФИ по проекту: «Позднеголоценовая динамика бореальных лесов Азии на фоне меняющихся геохимических и климатических условий», номер гранта – 19-05-00091.
Distribution of chemical elements in tree rings bears important information on various biogeochemical processes. In order to achieve a reliable interpretation of the information, it is necessary to know the degree of variation in the content of chemical elements both at the level of the entire species and at the level of individual trees. The research aims to determine which chemical elements have a stable distribution in the trunks of a number of conifers: Siberian spruce (Picea obovata Ledeb.), Scots pine (Pinus sylvestris L.), Siberian larch (Larix sibirica Ledeb.), and Siberian pine (Pinus sibirica Du Tour). The data for the analysis were obtained on the basis of the long-term experiment in forest growing. The experimental site was laid out in 1971–1972 in the vicinity of Krasnoyarsk by the staff of the Sukachev Institute of Forest of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. Before planting the seedlings, the soil ground was mechanically levelled, and thus, sufficiently equal growth conditions were created for all plantings. Cores with a diameter of 12 mm were sampled from three normally developing trees of each species and analyzed using modern X-ray fluorescence methods. Content relative values of elements (counts) were obtained with the Itrax Multiscanner (COX Analytical Systems). The content of elements in the tree rings was characterized by the concentration and reserve of elements. Concentration was calculated as the number of counts per 1 mm2 of the ring area; reserve was calculated as the number of counts over the entire ring area. Each of these variables was defined by the parameters of linear slope in the calendar year series and the standard deviation. The cluster analysis was performed in the 4-dimensional space of the obtained parameters. This allowed determining whether the series of element distributions from different trees and species are grouped. Three elements (Ca, Co, and P) show high stability of distribution parameters in tree rings with no regard to tree species. A number of other elements (Mn, Pb, Cl, Cr, Ni, Sr, and W) are stably grouped depending on the species. The results of the research enable to focus on the study of the elements stably distributed in the conifer trunks. For citation: Gavrikov V.L., Fertikov A.I., Sharafutdinov R.A., Vaganov E.A. Variability in Elemental Composition of Conifer Tree Rings. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 6, pp. 24–37. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-6-24-37 Funding: The research was supported by the Russian Foundation for Basic Research (RFBR), the Government of Krasnoyarsk Krai and the Krasnoyarsk Regional Science Foundation within the project “Forecasting the Region-Specific Responses of Boreal Forests of Mountainous Areas of Siberia to Global Changes in the Natural Environment and Trajectories of Landscape Evolution for Reduction of Environmental Risks and Effective Long-term Planning of Various Economic Sectors”, grant No. 18-45-240001; and the RFBR within the project “Late Holocene Dynamics of Asian Boreal Forests against Changing Geochemical and Climatic Conditions”, grant No. 19-05-00091.

Изучена сезонная динамика дыхания корней сосны и ели в таежных фитоценозах Севера в зависимости от условий светового и азотного питания. Выявлено, что корни древесных пород наиболее активно дышат (по выделению СО2) в июне–июле (в период роста вегетативных органов), в августе (с окончанием роста побегов), несмотря на благоприятные погодные условия, интенсивность дыхания корневых систем у этих древесных пород снижается. В июле мелкие всасывающие корни сосны в сосняке лишайниковом при температуре 20,0 С дышат с активностью 1,52 мг СО2/(г сухой массы хвоич), в августе при такой же температуре их дыхание обычно не превышает 1,09 мг СО2/(гч). Выборочные рубки в березняках черничных через 5…8 лет до 25…35 тыс. лк увеличивают освещенность под пологом, на 2 нед. сокращают период прогревания корнеобитаемого слоя почвы до активных для корней температур и в 1,4–1,9 раза усиливают дыхание корней угнетен-ной ели. Необходимый уровень освещенности, обеспечивающий успешную работу корней угнетенной ели в 53- и 59-летних березняках, достигается при вырубке 50…52 % березы по запасу. Азотные удобрения, вносимые в сосняки лишайниковые и березняки черничные, увеличивают дыхание корней сосны и ели в 1,4–1,7 раза и интенсифицируют физиологическую деятельность всего дерева. Рекомендуемая доза азота, обеспечивающая активную работу корневых систем деревьев, составляет около 180 кг действующего вещества/1 га. Повышенные дозы азота, как и его недостаток, при обычных климатических условиях подавляют энергетическую активность корней, нарушают физиологическую и ростовую активность в надземных частях дерева, в дождливую погоду они повышают выделение СО2 корнями. Выборочные рубки в березняках черничных усиливают деятельность корневой системы угнетенной ели, незначительно снижая при этом положительное действие на дыхательный метаболизм корней вносимого в древостои азота. Установлено, что по интенсивности дыхания корней, можно реально определить и установить такие параметры разреживания древесного полога и дозы вносимой минеральной подкормки, которые будут соответствовать наибольшему повышению продуктивности насаждения.

Изучена эдификаторная роль сосны на техногенных ландшафтах Кузнецкого угольного бассейна. Рассмотрено влияние насаждений сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) с разной сомкнутостью крон на основные характеристики эмбриоземов на отвалах вскрышных пород угольной промышленности. Объектом исследования служили образцы почвы, собранные в различных зонах фитогенных полей сосны, произрастающей на бестранспортном отвале Кедровского угольного разреза. При выборе пробных площадей проведено ранжирование насаждений по сомкнутости крон на несомкнутые (сомкнутость крон около 30 %), среднесомкнутые (около 60 %) и сомкнутые (около 90 %). В каждой градации сомкнутости выделены зоны влияния (фитогенных полей) деревьев – подкроновые, прикроновые (промежуточные). Точки отбора выбирали с учетом наличия идентификационных признаков – сплошного опада сосны (подкроновая зона), развитого мохового покрова (прикроновая зона), развитой луговой растительности (внешняя зона). В несомкнутых и среднесомкнутых насаждениях внешние зоны не встречаются. Всего по степени сомкнутости крон и зонированию фитогенных полей выделено 7 участков насаждений P. sylvestris. Образцы почвы отбирали на каждом из них с глубины 0–20 см в III декаде сентября. Активность ферментов изучали в свежесобранной почве в 3-кратной повторности; фракционный состав почв и их агрохимические свойства – в высушенной почве. Показано, что сосновые насаждения способствуют ускорению дезинтеграции техногенных элювиев с образованием мелкоземных фракций, имеющих важное почвенно-экологическое значение. Формирование подстилки, содержащей значительную долю опада травянистой растительности, в несомкнутых насаждениях сосны благоприятствует накоплению в эмбриоземах общего азота. Выявлена зависимость количества легкодоступных форм фосфора и калия от литогенных, а не от фитоценотических факторов. Изучение ферментативной активности почв показало снижение фосфатазной активности с увеличением содержания фосфора и повышение протеазной активности с увеличением содержания азота. Агрохимические показатели эмбриоземов благоприятны для произрастания травянистых растений ввиду горизонтальной дифференциации пространства под влиянием древостоев сосны обыкновенной. Для цитирования: Колмогорова Е.Ю., Уфимцев В.И. Почвенные характеристики эмбриоземов под покровом сосновых насаждений на техногенных элювиях Кузбасса // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 2. С. 118–131. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-2-118-131. Финансирование: Работа выполнена в рамках проекта № АААА-А17-117041410053-1 (0352-2019-0015 VI.52. Оценка состояния и охрана флористического разнообразия под влиянием антропогенных и техногенных факторов in situ и ex situ).

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

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

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.

С помощью бумажной хроматографии и спектрофотометрического метода у подроста ели в березняке черничных типов леса на Северо-Востоке России была изучена сезонная и многолетняя динамика накопления фотосинтетических пигментов при онтогенезе березового древостоя. Установлено, что минимальное количество хлорофилла и каротиноидных пигментов в хвое подроста ели содержится в 1–8-летних насаждениях березняка, когда поступающий под полог световой поток еще не ограничивает потребность ели в солнечной радиации. В этот период в хвое отмечаются максимальные соотношения между компонентами хлорофилла и минимальные между светособирающим и хлорофилл-белковыми комплексами в энергопреобразующей ксистеме хлоропластов (1,05 : 1,40). По данным авторов, такие соотношения у подроста ели соответствуют максимальной интенсивности фотосинтеза и способствуют усилению в хлоропластах синтеза углеводов. При увеличении возраста березняка в связи с образованием верхнего затеняющего полога из лиственных пород концентрация пигментов в хвое ели постепенно возрастает. Максимальная концентрация хлорофилла и минимальные соотношения между его компонентами у подроста ели наблюдаются в 50–80-летних березняках, когда подрост испытывает острый дефицит солнечной радиации. Постепенные рубки в березняках черничных типов леса интенсивностью по объему 45...52 %, увеличивая приток солнечного света под полог, приводят к снижению в хвое подроста ели содержания зеленых пигментов, особенно хлорофилла b, увеличивают соотношение хлорофилл а/ хлорофилл b, сокращают соотношение в энегопреобразующей системе хлоропластов между светособирающим и хлорофилл-белковыми комплексами до 1,26, одновременно повышают интенсивность фотосинтеза в 2,2–2,4 раза и активизируют в клетке процессы, связанные с синтезом углеводов. Установлено, что у подроста ели в березняках черничных типов леса в зимний период явно выраженная деградация хлорофилла отсутствует, хотя обычно она отмечается. В сезонной динамике накопления зеленых пигментов у подроста ели явно отмечаются максимумы: первый большой летом, второй (менее значительный) после завершения листопада, который у деревьев ели отсутствует.

Приведены результаты изучения многолетней динамики лесов Дарвинского государственного природного биосферного заповедника, оказавшихся вследствие создания Рыбинского водохранилища в измененных условиях природной среды. Многолетнее воздействие водохранилища существенно изменило экологию прибрежных территорий, что обусловило необходимость изучения состояния прибрежных лесов. Объектом исследования стал лишайниковый сосняк, произрастающий в зоне прямого влияния Рыбинского водохранилища. Для изучения направления и скорости процессов роста и развития древостоя на пробных площадях проводилось его геоботаническое описание, определялись таксационные характеристики. Основное внимание уделялось динамике живого напочвенного покрова как индикатора почвенно-гидрологических условий, состояния древостоя, подроста и подлеска. Установлена связь процессов роста и развития подтопляемых древостоев с климатическими особенностями периодов роста, особенностями рельефа и уровенным режимом водохранилища. Согласно расчету эффекта влияния подтопления, характеризующего импульсы отклонения показателей продуктивности древостоя сосны, в условиях выраженного мезорельефа и глубокого залегания грунтовых вод в маловодный период эффект был отрицательным, а в многоводный период – положительным. На склонах междюнных понижений с неглубоким залеганием грунтовых вод данное значение оказалось положительным для обоих периодов. Сравнительный анализ абсолютных приростов в подтопляемых и эталонных древостоях выявил существенные различия характера этих изменений. В условиях подтопления средний прирост имеет тенденцию к увеличению, что не свойственно для естественных древостоев в спелом возрасте. Резкие пики подъема текущего прироста соответствуют периоду с наиболее выраженным влиянием подтопления. Значительная подвижность и изменчивость напочвенного покрова свидетельствуют о динамизме изучаемого древостоя: процессы саморегуляции в нем настолько нарушены влиянием водохранилища, что даже сформировавшийся тип леса не в состоянии сохраниться. С позиций динамической типологии И.С. Мелехова изучаемый тип леса в условиях подтопления необходимо рассматривать как тип-этап на пути ускоренного формирования нового типа – сосняка зеленомошного. Полученные выводы, подтверждающие положения динамической типологии, важны как для лесной науки и практики ведения лесного хозяйства, так и для проведения мониторинговых исследований в заповеднике.

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

В издании представлены учебно-методические и справочные материалы, необходимые для самостоятельной подготовки, выполнения реферата и расчетно-графических работ по дисциплинам «Технология лесовосстановительных работ» и «Лесные культуры». Рассмотрены методологические вопросы организации лесных питомников и лесовосстановления, сформулированы требования, предъявляемые к расчетно-графическим работам, приведены правила их оформления.

Одним из направлений успешного решения проблемы повышения продуктивности северных лесов может служить рациональная система рубок. Применяемые в лесоводстве физиологические методы исследований и, прежде всего, изучение донорно-акцепторных отношений у деревьев позволяют получать необходимые сведения об эффективности данного мероприятия, не дожидаясь конечного результата в виде прироста побегов. В древостоях разного состава и возраста на почвах различного механического состава у подроста ели в течение ряда лет изучалось влияние главной рубки и рубок ухода на скорость фотосинтеза, накопления, оттока и передвижения 14С-ассимилятов в разновозрастной хвое в целях ускоренного получения необходимой информации об эффективности выбранной системы рубок. Объектом исследования служили осушаемый мелкой мелиорацией кустарничково-сфагновый сосняк с подростом ели, ельники и березняки черничных лесорастительных условий с разной интенсивностью рубки. Установлено, что под пологом спелых древостоев освещенность не превышает 8...12 % от открытого места и не соответствует биологической норме для ели. Из-за недостатка света у подроста ели снижается интенсивность фотосинтеза, нарушаются донорно-акцепторные связи между надземной и подземной системами, работа корневой системы, задерживается формирование ассимиляционного аппарата. Выборочные рубки и рубки ухода, увеличивая поступление под полог солнечного света и тепла, активизируют у подроста работу корневой системы и ассимиляционного аппарата, усиливают донорно-акцепторные взаимосвязи, ускоряют освобождение ассимиляционного аппарата от продуктов фотосинтеза и переход его на самостоятельное углеродное питание, благоприятно влияют на ростовые процессы. Высокая интенсивность рубки (70 %) в первый прием, как и ее отсутствие, у подроста ели отрицательно сказывается на перечисленных процессах. Изучение донорно-акцепторных отношений у деревьев позволяет достаточно быстро иметь необходимые данные об эффективности выбранного мероприятия даже без наличия информации о приросте побегов, которую можно получить только через 3–5 лет после рубки. Для цитирования: Коновалов В.Н., Зарубина Л.В. Отток и распределение 14С-ас-симилятов у ели при выборочных рубках в северотаежных фитоценозах // Лесн. журн. 2019. № 2. С. 40–55. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.40
The problem of increasing productivity of northern forests can be positively solved by rational felling system. Physiological methods of research used in forestry and, first of all, the study of tree donor-acceptor interrelations allow us to get the necessary information about the rational felling system effectiveness before the shoot increment. Over the years the effect from final felling and improvement thinning on the rate of photosynthesis, accumula-tion, outflow and movement of 14C-assimilates in uneven spruce undergrowth needles had been studied. Needle samples were taken from the uneven-aged forest stands of different composition growing in the soils of different mechanical composition. This was done in order to speed up getting the relevant information about chosen felling system. The study objects were suffruticose bog moss pine forest with spruce undergrowth drained by fine amelioration, spruce and birch forests of bilberry forest types with varying thinning intensity. It was found that under the canopy of mature stands illumination does not exceed 8–12 % of open space and is not biologically normal for spruce. Due to the lack of light, intensity of photosynthesis in spruce undergrowth decreases; donor-acceptor interrelations between the above ground and underground systems are disturbed; the root system operation is disordered; the formation of assimilation apparatus is delayed. Selective felling and improvement thinning intensify root system and assimilation apparatus operation through increasing the flow of sunlight and heat under the canopy; enhance donor-acceptor interrelations; accelerate the release of the assimilation apparatus from photosynthesis products and its transition to the independent carbon nutrition; favorably affect the growth processes. High intensity of the first felling (up to 70 %) of spruce undergrowth, as well as its absence, adversely affects the listed processes. It has been established that physiological methods of research used in forestry and, first of all, the study of tree donor-acceptor interrelations allow us to get the necessary information about the effectiveness of selected measure before the shoot increment. For citation: Konovalov V.N., Zarubina L.V. Outflow and Distribution of Spruce 14C-Assimilates after Selective Felling in the Northern Taiga Phytocenosis. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 2, pp. 40–55. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.40

Наиболее обширные песчаные массивы на юге Европейской России сосредоточены в поясе сухих степей и полупустынь. Эффективное использование данных земель требует создания защитных лесных насаждений из засухоустойчивых хвойных пород – сосны обыкновенной и сосны крымской. Производительность и долговечность таких древостоев широко варьируют по территории и зависят от наличия дополнительного к атмосферным осадкам водного питания и минеральной обеспеченности корнеобитаемого слоя. В связи с этим особый интерес для лесоразведения представляют песчаные массивы «остепненных» речных долин, сложенные многофазными или однофазными полиминеральными породами. В число важных объектов лесоразведения входит северная (в пределах Волгоградской области), наиболее высокая и дренируемая часть Волго-Ахтубинской поймы. Зарегулирование стока р. Волги Волжской ГЭС привело к перестройке режимов поверхностных и грунтовых вод, становлению новых условий водно-минерального питания и изменению других важных факторов существования лесных экосистем на данной территории. Цель – разработать классификацию экотопов Волго-Ахтубинской поймы по условиям водно-минерального питания, культивирования, ожидаемой производительности и долговечности насаждений сосны. Исследованы связи ростовых показателей древостоев Pinus silvestris L. с почвенно-грунтовыми и гидрологическими условиями на разных экотопах крупногривистой и переходной пойм после зарегулирования стока р. Волги Волжской ГЭС. Выявлены закономерности динамики этой связи. Установлено, что в северной части Волго-Ахтубинской долины (примерно до линии Капустин Яр – Каменный Яр) с усилением слоистости, утяжелением гранулометрического состава корнеобитаемого слоя до супесчаного, понижением уровня поверхности при небольшом удалении от дренирующего русла влагообеспеченность и рост культур сосны обыкновенной улучшаются, повышается лесопригодность экотопов. На почвах, подстилаемых мощными суглинками, существует опасность раннего распада и гибели высокополнотных сосняков в периоды маловодных и засушливых лет. По этим показателям, а также условиям создания лесных культур, производительности и долговечности насаждений выделено 3 группы лесопригодности экотопов. Наименее благоприятные экотопы – на высоких участках гривистой и переходной пойм с маломощными почвами различного состава на однофазных рыхлых песках при глубоком (более 4–5 м) залегании зеркала грунтовой воды в межень. Наиболее благоприятные – хорошо дренируемые участки переходной поймы с легкими почвами на мощных слоистых, преимущественно супесчаных отложениях, а также на песках с близким к поверхности залеганием грунтовой воды. Средние по условиям – слабо дренируемые участки переходной поймы с маломощными супесчаными и суглинистыми почвами на мощных суглинках.

В 33-летнем кустарничково-сфагновом сосняке северотаежной природноклиматической зоны у сосны обыкновенной изучена сезонная ритмика роста молодых побегов в высоту в комплексе с основными физиологическими процессами, определена возможность регулирования их интенсивности дополнительным внесением азотного удобрения. Установлено, что на Севере на гидроморфных избыточно увлажненных почвах сезонный рост сосны в высоту с максимальной скоростью происходит в конце июня и начале июля, когда повышается температура воздуха, а корневая система освобождается от избыточного увлажнения. В отличие от сосняков лишайниковых, в которых корни сосны не подвергаются действию затопления, на гидроморфных торфяных почвах сосна растет значительно медленнее и в течение вегетационного периода имеет менее выраженную, чем в сосняках лишайниковых, интенсивность физиологических процессов. Невысокая скорость роста побегов и физиологических процессов у сосны в сфагновых лесорастительных условиях объясняется нарушением работы ее корневой системы в результате почвенной аноксии, вызываемой затоплением, а также недостаточным снабжением растущих побегов энергопластическими веществами из кроны в результате нарушения их нормального оттока и передвижения в дереве. Азот позитивно влияет на ростовые и физиологические процессы у сосны в сфагновых типах леса. Однако его действие в данных лесорастительных условиях проявляется значительно слабее, чем в сухих лишайниковых борах Крайнего Севера. На заболоченных торфяных почвах под влиянием азотного удобрения на 20 % усиливается сезонный рост сосны в высоту, на 8–10 дней увеличивается продолжительность сезонного роста побегов, существенно повышается интенсивность фотосинтеза, в результате сокращения расхода воды на транспирацию нормализуется водный режим дерева и возрастает ее продуктивность. Эти позитивные изменения, происходящие под действием азота, в конечном счете повышают жизнеспособность и продуктивность сфагновых сосняков. Для цитирования: Зарубина Л.В., Хамитов Р.С. Сезонный рост сосны обыкновенной на заболоченных почвах Севера // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 3. С. 86–100. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-3-86-100
The seasonal rhythm of height growth of young shoots of Scots pine growing in a 33-year-old shrubby-sphagnum pine forest of the northern taiga natural-climatic zone has been studied in a complex with the main physiological processes. The possibility of regulating their intensity by additional introduction of nitrogen fertilizer has been determined. It has been found that on hydromorphic excessively wet soils of the North, seasonal height growth of pine occurs with a maximum rate in late June and early July, when air temperature rises and the root system is released from excessive moisture. Unlike lichen pine forests, in which pine roots are not affected by flooding, on hydromorphic peat soils pine grows much slower and during the growing season has less intensive physiological processes. The low rate of shoot growth and physiological processes in pine in sphagnum forest site conditions is explained by dysfunction of its root system as a result of soil anoxia caused by flooding, as well as by insufficient supply of growing shoots with macronutrients from the crown as a result of violation of their normal outflow and movement in the tree. Nitrogen fertilizers positively affect growth and physiological processes in pine trees in sphagnum forest types. However, their effect in these forest site conditions is much weaker than in the dry lichen forests of the Far North. On water-logged peat soils under the influence of nitrogen fertilizer seasonal height growth of pine trees increases by 20 %, the duration of seasonal shoot growth increases by 8–10 days, the intensity of photosynthesis increases significantly, and, as a result of reduced water consumption for transpiration, the tree water regime normalizes and the transpiration productivity increases. These positive nitrogen-induced changes ultimately improve the viability and productivity of sphagnum pine forests. For citation: Zarubina L.V., Khamitov R.S. Seasonal Growth of Scots Pine under the Conditions of Water-Logged Soils of the North. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 3, pp. 86–100. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-3-86-100.

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

В работе изложены результаты изучения водного и температурного режимов деревьев ели, а так же содержания минеральных элементов в древесине. Приводятся сведения о влажности хвои разного возраста, о водном дефиците, о влажности древесины. Показана зависимость водного режима от состояния деревьев, возраста. Отмечается взаимосвязь водного режима и температурного. Обсуждается содержание минеральных элементов в древесине.

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.

Вологодская область является одним из многолесных регионов России. По корневому запасу среди регионов Северо-Западного федерального округа область уступает только Республике Коми и Архангельской области. Имеющийся лесосырьевой потенциал позволил сформировать в области многопрофильный и достаточно мощный лесной комплекс, включающий в себя все виды экономической деятельности и базирующийся на использовании лесных ресурсов. В России область занимает второе место по производству необработанной древесины и древесностружечных плит, третье – по производству клееной фанеры, четвертое – по выпуску пиломатериалов. По вкладу в экономику региона лесной сектор продолжает занимать третье место после черной металлургии и химической промышленности. Лесобумажная продукция из Вологодской области экспортируется более чем в 50 стран мира. Основные потребители лесопродукции – страны Европейского союза: Финляндия, Эстония, Германия, Швеция, Нидерланды, Великобритания, Франция, Дания, Бельгия, Польша, Литва, Чехия и др. Несмотря на определенные успехи, в промышленной составляющей лесного комплекса наблюдаются негативные аспекты. Леса области истощаются, хотя и меньшими темпами, чем в целом по России. За период 2007–2013 гг. среднегодовые темпы рубки лесных насаждений (по площади) по России превысили темпы восстановления лесов на вырубках на 7,2 %, по Вологодской области – на 2,3 %. Причинами являются недостаток средств для финансирования расширенного воспроизводства лесов, значительные объемы гибели лесов от пожаров и нарастающие объемы незаконных рубок.

Представлены материалы для самостоятельной подготовки и выполнения лабораторных работ по основным разделам генетики. Приводятся работы по изучению материальных основ наследственности и изменчивости, законов наследования при полном доминировании, закономерностей наследования при взаимодействии генов, мутационных процессов и процессов, протекающих в популяциях древесных растений. Уделено внимание цитогенетике и гибридологическому анализу.

Приведены задания для самостоятельной подготовки и контроля знаний, способствующие более глубокому изучению конструктивных особенностей лесохозяйственных машин и механизмов, а также комплектования машинно-тракторных агрегатов на предприятиях лесного хозяйства специальным навесным оборудованием.