Биология леса. Лесоразведение. Защита леса

Для разработки технологии получения дражированных семян и последующего их применении в лесопитомническом хозяйстве необходимо провести исследования по выбору ингредиентов и оптимизации соотношений композиционных полимерных составов и целевых добавок. Это позволит более рационально использовать дорого-стоящие семена и в полном объеме обеспечит посадку леса стандартным посадочным материалом. Исследовали семена сосны обыкновенной первого–третьего классов качества. Масса 1000 шт. семян варьировала от 6,35 до 7,83 г, чистота – от 96,0 до 99,1 %. Лабораторные исследования по определению всхожести и энергии прорастания дражированных семян хвойных пород осуществлены по разработанной нами методике. Использовали пластмассовые растильни и двойную гофрированную фильтровальную бумагу. Высота одного зубца гофрированной фильтровальной бумаги составляла (20±1) мм. Оптимальные значения концентраций ингредиентов полимерного состава для максимальных значений влагоудерживающей способности и прочности при разрыве различны. Сопоставление коэффициентов значимости позволило определить следующие оптимальные соотношения компонентов в полимерной ком-позиции, мас. %: растительные полисахариды на основе сосны – 62…70; натриевая соль карбоксилметилцеллюлозы – 7…12; сапропель – 5…9; вода. Наилучшие показатели качества полученных дражированных семян зафиксированы на вариантах с сов-местным использованием растительных полисахаридов с размером частиц 350…400 мкм. Прочность гранул дражированных семян при сжатии таких фракций была максимальной и составила 34…37 Н. Анализируя полученные опытные партии дражированных семян на этих вариантах опыта, можно отметить, что практически 100 % семян имеют оптимальный равномерный размер гранул, их прочность (20…30 Н) позволяет использовать подобные семена при механизированном посеве в лесных питомниках для выращивания посадочного материала.

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

Изучение продуктивности леса является одной из главных задач лесной науки на протяжении последних 170 лет. Выделяются приоритетность и весомость исследований, направленных на выявление наиболее значимого элемента продуктивности древостоев – массы стволовой древесины. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.) – основная порода при искусственном восстановлении хвойных и бореальных лесов Монголии, подвергнутых антропогенным воздействиям. Перед нами стояла задача изучить возрастную динамику структуры надземной фитомассы культур сосны обыкновенной в условиях Западного Хэнтэя (Северная Монголия). Объектами служили чистые по составу участки культур сосны обыкновенной, созданные методом посадки, в возрасте от 9 до 25 лет. На временных пробных площадях отбирали по 10 модельных деревьев, которые разделяли на фракции: сухие ветви (сучья), живые ветви, хвоя, кора ствола, древесина ствола. Установлено, что общий запас древостоя в исследуемом возрастном интервале постепенно повышался и к возрасту 25 лет достигал 21,8 м3/га. Масса стволовой древесины в общей надземной фитомассе с возрастом также увеличивалась. В процентном отношении этот показатель изменился от 23,1 % в 9-летних культурах до 47,8 % в 25-летних. Для такой фракции фитомассы, как хвоя, присуща обратная зависимость: процент массы хвои в надземной фитомассе уменьшается от 57,7 % в 9-летних культурах до 15,0 % в 25-летних. Полученные результаты могут быть использованы при формировании базы данных о фитомассе лесов Монголии, а также при проектировании противопожарных мероприятий и прогнозировании численности хвое- и листогрызущих насекомых. Для цитирования: Цогт З., Дугаржав Ч., Лобанов А.И., Гэрэлбаатар С., БулганЭрдэнэ Б. Возрастная динамика структуры надземной фитомассы культур сосны обыкновенной до 25-летного возраста в условиях Западного Хэнтэя (Северная Монголия) // Лесн. журн. 2019. № 5. С. 208–215. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.208.
The evaluation of forest productivity has been one of the main objectives of forest science for the last 170 years. Forest science in recent decades has highlighted the priority and significance of research aimed at identifying the most significant parameter of forest stands productivity – the mass of stem wood. Scots pine (Pinus sylvestris L.) is the main tree species, which is generally used for artificial reforestation in coniferous boreal forests of Mongolia. The research purpose was to study the age-related dynamics of above-ground phytomass structure of Scots pine plantations growing in the western Khentii Mountains of northern Mongolia. The study involved differently aged monocultures ranging from 9 to 25 years, artificially established by filling-up Scots pine seedlings. Model trees were selected from temporary sample plots (10 from each). The phytomass of each sampled tree was separated into the following fractions: dry and live branches, needles, bark and stem wood. We have found a gradual growth in tree volume with increasing plantation age, and at the age of 25 the total tree volume reached 21.8 m3 ha–1. A regular growth of relative proportion for stem wood phytomass fraction is observed in total above-ground phytomass with age. The relative proportion of stem wood in above-ground phytomass increased from 23.1 % (9-year old) to 47.8 % (25-year old) in the studied plantations. There is an inverse correlation for the needles phytomass fraction. Percentage of needles in the above-ground phytomass decreases from 57.7 % in 9-year-old plantations to 15.0 % in 25-year-old ones. The obtained results can be used in estimation of tree phytomass in forest plantations of northern Mongolia. Therefore, the findings of this study might be useful to develop a forest management plan aimed at improvement of forest productivity, and quality of forest conservation measures against pests and fires. For citation: Tsogt Z., Dugarjav Ch., Lobanov A.I., Gerelbaatar S., Bulgan-Erdene B. AgeRelated Dynamics of Above-Ground Phytomass Structure of Scots Pine Plantations Aged up to 25 in the Western Khentii Mountains of Northern Mongolia. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 5, pp. 208–215. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.208

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

Изучали особенности анатомического строения ствола сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в Южной Карелии (средняя подзона тайги). Объектами исследований служили древостои пяти типов лесных сообществ. Высечки древесины ствола отбира-ли на высоте 1,3 м. Из высечек готовили препараты, на которых в трех местах изме-ряли ширину годичного кольца, ширину зоны поздней древесины, а также число тра-хеидных рядов (по радиусу). Исследования показали, что с улучшением экологиче-ских условий местопроизрастания интенсивность биопродукционных процессов в сосновых древостоях усиливается. Ширина годичного кольца и число трахеидных рядов у деревьев в сосняке черничном больше, чем в сосняке багульниково-сфагновом соответственно на 22 и 20 %. Макроструктура ствола сосны в хороших экологических условиях заметно улучшается. Так, ширина зоны поздних трахеид в сосняке черничном на 23 % больше, чем в сосняке багульниково-сфагновом. Уста-новлено, что доля поздней древесины в формировании годичного кольца не зависит от типа изученных условий произрастания, варьируя в пределах 47…50 %. С улуч-шением положения дерева в пологе леса величина годичного радиального прироста ствола и доля поздней древесины существенно увеличиваются. Ширина годичного кольца и число трахеидных рядов в сосняке черничном у деревьев I класса роста больше, чем у деревьев II-III и IV-V классов роста соответственно на 6 и 17, 44 и 57 %. Ширина зоны поздних трахеид в сосняке черничном у деревьев I класса роста больше, чем у деревьев II-III и IV-V классов роста соответственно на 25 и 41 %, доля поздней древесины – соответственно на 15…19 %.

Зеленые насаждения – неотъемлемая часть градостроительной структуры города и важнейшая часть ее экологического каркаса. Они входят в систему жизнеобеспечения как важнейшие средообразующие и средозащитные факторы, обеспечивающие комфортность и качество среды обитания человека, и обязательный элемент городского ландшафта. Любое вмешательство в природу, рекреационная деятельность людей в лесопарках имеют как положительные, так и отрицательные стороны. При рекреационном использовании лесопарков возникают неблагоприятные природные изменения, которые могут оказаться опасными для продолжения естественного развития природных компонентов. Изучен характер и степень влияния рекреационной нагрузки на состояние древесных насаждений в лесопарке «Дружба» г. Владимира. Исследования проведены по общепринятым лесоводственно-таксационным методам с измерением основных таксационных показателей. Изучены также санитарное состояние древостоя и его декоративные качества. Установлено, что в зависимости от степени рекреации происходят следующие количественные и качественные изменения фитоценозов лесопарка: наибольшей рекреационной нагрузке подвергаются такие типы леса, как дубняк волосистоосоково-снытевый, дубняк волосистоосоковый, дубняк лещиново-снытевый; средний диаметр древостоя на площадях с высокой степенью воздействия уменьшается по сравнению с эталонным объектом, подверженным минимальной рекреационной нагрузке; количественный показатель деревьев на 1 га территории в рекреационных насаждениях низкой степени воздействия в 2 раза выше, чем на высокорекреациируемых площадях.

В Воронежской области доля семенных насаждений составляет менее по- ловины площади дубрав. На фоне этого главной задачей становится воспроизводство лесов семенного происхождения, где семена для создания культур будут иметь более хорошие наследственные свойства. При производстве семян улучшенных селекционных категорий важное место занимают плюсовые насаждения. В них, если удалены минусовые деревья, получают улучшенные семена. Постоянные лесосеменные участки, заложенные потомством плюсовых насаждений, имеют семена этой же селекционной категории. Действующие нормативные и правовые документы по выделению плюсовых насаждений не дают конкретных рекомендаций. Для установления критериев, по которым определяются насаждения данной категории, нами обследованы в Воронежской области все лучшие («кандидаты в плюсовые») древостои, в которых растут плюсовые деревья. Частота их встречаемости в таксационных выделах изменяется в широких пределах – 2…10 дер./10 га насаждений. Средняя встречаемость охарактеризована нами как минимальная при отнесении насаждения к категории плюсовых. Плюсовые насаждения рекомендуется выделять по материалам селекционной инвентаризации независимо от времени проведения лесоустроительных работ. Выполнена детальная таксация такого насаждения в квартале 41 Красного участкового лесничества Воронцовского лесничества на площади 10,7 га. Исследование проводилось на 10 пробных площадках (каждая по 1 га), где осуществлена селекционная инвентаризация, а также учет деревьев по технической годности с детальным описанием каждого экземпляра дуба по таксационным признакам, состоянию и наличию пороков. Материалы селекционной инвентаризации с выделением «хороших деревьев» (сумма плюсовых и нормально-лучших) коррелируют с распределением деревьев по категориям технической годности. Выявленные закономерности можно использовать при селекционной инвентаризации дубовых насаждений. Их рекомендуется относить к категории плюсовых при наличии в древостое (при полноте 0,7–0,9) более 35 % деловых стволов и произрастании на таксационном выделе не менее 1 плюсового дерева на 2 га. Восстановление дубрав желудями, собранными в плюсовых насаждениях, повысит качество лесных культур. Для цитирования: Кострикин В.А., Ширнин В.К., Крюкова С.А. Критерии оценки плюсовых насаждений дуба // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 4. С. 68–79. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-68-79
In the Voronezh region the share of seed plantations is less than half of the area of oak forests. Therefore, the regeneration of high-quality forests of seed origin with improved hereditary characteristics is a major challenge. In the production of seeds of improved breeding categories, plus stands play an important role. They produce improved seeds, if minus trees are removed. Moreover, permanent forest seed plots which were planted by the plus stand offspring, produce seeds of the required breeding category. Current laws and regulations do not provide specific recommendations on selection of plus stands. To address this issue and establish the criteria by which such forest stands should be selected we examined all the best stands containing plus trees in the Voronezh region (those that are candidates for plus stands). The frequency of occurrence of plus trees varies from 2 to 10 trees per 10 ha. We took the average value as the minimum to classify the forest plot as a plus stand. Marking forest stands as plus stands based on selection inventory data is recommended regardless of the time of the forest management fieldwork. Besides this, we performed a detailed inventory of the plus stand in the quadrant 41 of the Krasnoye divisional forestry area in the Vorontsovskoye forestry area on the area of 10.7 ha. The study was carried out on 10 trial plots (1 ha each), where a selection inventory was conducted, as well as an inventory of trees by technical assessment with a detailed description of each oak specimen by inventory characteristics, condition and the presence of flaws. The data obtained by selection inventory with identification of “good trees” (sum of plus and normally best trees) correlate with distribution of trees by technical assessment categories. The identified patterns can be used for selection inventory of oak plantations. We recommend to place stands in a category of plus stand if their forest density ranges from 0.7 to 0.9, more than 35 % of the trees have commercial wood and if this plot has at least one plus tree per two ha. Restoring oak forests with acorns harvested from plus stands will improve the quality of forest plantations. For citation: Kostrikin V.A., Shirnin V.K., Kryukova S.A. Criteria for Assessment of Plus Oak Stands. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 4, pp. 68–79. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-68-79

Перемещение лесохозяйственных машин под пологом леса неизбежно влечет негативные последствия, которые затрагивают в первую очередь корневые системы деревьев. В то же время при разреживании древостоя происходит снижение конкуренции между оставшимися деревьями (как для их надземной, так и подземной части), изменяется влажность почвы, улучшается световой режим. Известно, что все лесообразующие породы имеют эктомикоризы. В таежной зоне, где преобладают относительно бедные почвы с замедленным процессом минерализации органических веществ, микоризы особенно полезны, так как благодаря им корни растений получают больше элементов питания из минеральных и органических соединений. Цель работы – исследование реакции корней и микоризных окончаний, оставшихся после рубки (механизированного разреживания) деревьев, на изменившиеся условия произрастания. Изучались корневые системы елового элемента древостоя на пробных площадях в Республике Карелия (среднетаежная подзона). Оценивалось их состояние через 5 и 14 лет после рубки. Использовался метод монолитов, отбираемых в технологических коридорах и пасеках по всей площади участка. Были выделены простая и па-поротниковидная формы микориз ели. Установлено, что в технологическом коридоре масса корней после рубки уменьшается и на ее восстановление в данных условиях требуется не менее 14 лет. Формирование микоризных окончаний происходит достаточно быстро. Через 5 лет после проведения рубки плотность микоризных окончаний на корнях, сохранившихся в технологических коридорах, составляет как минимум 54 % от фоновых значений на пасеках. В отдельных случаях наблюдается активное восстановление количества микоризных окончаний, и плотность их размещения в коридоре становится больше, чем в пасеке. Снижение корневой конкуренции, увеличенный световой поток, достигающий поверхности почвы в зоне технологического коридора, являются положительными факторами в процессе развития тонких корней и микоризных окончаний. Результаты работы могут быть использованы для оценки экологических последствий несплошных рубок, которые активно применяют для удовлетворения потребностей в древесине.

В статье ретроспективно рассматриваются становление и развитие лесозаготовительной отрасли в Уральском регионе. На фоне технического прогресса, который можно условно разделить на три этапа, отслеживается связь соответствующей техники и технологий лесозаготовок с лесообразовательным процессом на вырубках. Упоминаются некоторые факты нормативного и организационного характера в сфере пользования лесом, позволяющие сблизить интересы лесного хозяйства и лесоэксплуатации. Первый этап (с начала промышленного освоения лесов и до 1930 г.) характеризуется применением куренных рубок и вывозкой заготовленной древесины гужевым транспортом. Уже в этот период осознается необходимость сохранения хвойного подроста предварительной генерации в процессе лесосечных работ и его роль в формировании будущих насаждений. Второй этап (с 1930 г. по 1970 г.) связан с приходом на лесозаготовки чокерных тракторов. В этот период постепенно происходит совершенствование способов рубок и технологий лесозаготовок в сторону сохранения и воспроизводства хвойных насаждений. Так, узкопасечная технология разработки лесосек с трелевкой хлыстов за вершину обеспечивает сохранность до 80 % хвойного подроста предварительной генерации в пасеках от его исходного количества в древостое. Внедряются упрощенные чересполосно-пасечные (П.В. Алексеев) и длительно-постепенные рубки (А.В. Побединский). Начало третьего этапа относится к началу 1970-х гг. и связано с появлением многооперационной лесозаготовительной техники. Это по отношению к традиционной технике не только повысило производительность труда, но и увеличило на 27…58 % площадь волоков и на 16…23 % отпад оставшихся после рубки тонкомерных деревьев. Приведены литературные данные, показывающие многократное увеличение интенсивности водной эрозии после применения тяжелой лесозаготовительной техники по сравнению с нетронутыми участками и ее негативное влияние на некоторые другие гидрологические свойства лесных почв. Высказано предположение о развитии класса специализированной малогабаритной техники, способной осуществлять выборочные рубки под пологом леса.

Приведены результаты изучения многолетней динамики лесов Дарвинского заповедника, оказавшихся под влиянием Рыбинского водохранилища в условиях измененной природной среды. Водохранилище является мощным экологическим фактором, что предполагает необходимость изучения состояния прибрежных экосистем. Тенденции и закономерности их динамики изучены недостаточно. Исследования лесов, произрастающих в условиях многолетнего влияния водохранилища, строились на принципах динамической типологии, которые проверены И.С. Мелеховым при изучении ранних этапов жизни антропогенных лесов. Для спелых и перестойных лесов данные получены впервые в наших исследованиях. Они вносят существенные изменения в понятие устойчивости типа леса в стадии спелого древостоя, или сформировавшегося типа леса. Объект исследования – сосняк ягодниково-зеленомошный, произрастающий на «гриве» среди заболоченных сфагновых лесов в зоне косвенного влияния водохранилища. Цель исследования – показать ускоренные процессы роста и развития лесов в условиях измененной природной среды. Методика проведения экспериментов заключалась в подробном описании и анализе всех компонентов фитоценоза, особое внимание уделялось древостою не только как эдификатору типа леса и живого напочвенного покрова, но и как индикатору почвенно-гидрологических условий. Анализ материалов, полученных за 70-летний период, показал, что с позиций динамической типологии изучаемый сосняк ягодниково-зеленомошный следует рассматривать как этап относительно ускоренного формирования нового типа леса – сосняка черничника зеленомошного с тенденцией смены сосны елью в новом поколении и развитием процесса заболачивания. Эти выводы, подтверждающие положения динамической типологии И.С. Мелехова, важны для лесной науки и практики при проведении мониторинговых исследований в заповеднике.

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

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

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.

Формирование вновь создаваемых насаждений предполагает возможность расширения их породного состава и биологического разнообразия лесной растительности. Интродукция давно признана успешным инструментом пополнения местной флоры перспективными видами. Устойчивость видов в новых для них условиях непосредственно связана с их физиологическими особенностями. Практика интродукции представителей рода лиственница подтверждает широкие биологические возможности, высокую устойчивость и продуктивность созданных из них насаждений. Показатели сезонных изменений содержания запасных веществ в тканях годичных побегов выступают важной характеристикой физиологического состояния древесных растений, как аборигенных представителей рода лиственница, так и ее экзотов. Цель исследования – выявление межвидовой и индивидуальной фенотипической изменчивости различных видов лиственницы в условиях интродукции по показателям их физиологического состояния. Объект исследования – коллекционные посадки лиственницы на территории дендрологического комплекса «Явлейка» в Сергачском межрайонном лесничестве Нижегородской области. Наличие крахмала (цветная реакция на раствор Люголя) и жиров (реакция на Судан III) в тканях однолетних побегов исследовано у трех видов лиственницы. Содержание этих компонентов оценивали в условных баллах по разработанным нами шкалам. Первичной единицей выборки в гистохимическом опыте была принята разовая фиксация количества анализируемого вещества в учетной ткани побега. Визуальный отсчет значений выполняли на временных препаратах поперечных срезов из средней части годичного прироста. Срезы после окрашивания и фиксации анализировали с помощью микроскопа «Микмед-2». Для статистического и дисперсионного анализов использовали общепринятые методики. Установлена степень генотипической обусловленности характеристик физиологического состояния исследуемых растений, определено влияние факторов среды на формирование фенотипических различий между ними. Виды рода лиственница существенно различались по способности образовывать запасы жироподобных веществ в годичных побегах разных фенологических фаз. Наиболее высокое содержание жиров в марте отмечено у лиственниц Сукачева (18,33 балла) и даурской (17,50 балла), лиственница сибирская значительно отставала от них по этому показателю (7,84 балла). В период активного отрастания побегов (конец мая) содержание жиров в тканях исследуемых видов снижалось, различия между ними выравнивались. Существенно различались рассматриваемые виды рода лиственница по способности образовывать запасы крахмала в годичных побегах в разные фенологические фазы. Наиболее высокое содержание крахмала (конец мая) характерно для лиственницы даурской, наиболее низкое – для лиственницы Сукачева. Диапазоны значений тестируемых признаков у разных видов лиственницы неодинаковы и варьируют по фенологическим фазам. Фенотипические различия по исследуемым показателям определяются как видовой принадлежностью, так и внешними факторами. Влияние среды на формирование запасов жироподобных веществ и крахмала зависит от фенологического состояния растений.

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

В статье рассмотрена пространственная структура древостоев и подроста двух коренных заболоченных ельников, находящихся в стадии климакса и спонтанно развивающихся в разных лесных массивах подзоны северной тайги в предгорьях Урала (Республика Коми). Представлены результаты сравнительного анализа размерной, возрастной и горизонтальной структур древостоя ельников. Показана степень дифференциации изучаемых растительных сообществ с учетом изменчивости диаметров деревьев на высоте 1,3 м и высоты подроста и использованием основных статистических показателей описательной статистики. В обоих ельниках отмечена большая вариабельность деревьев по диаметру, подроста – по высоте. Представлен тип возрастной структуры древостоев, подтверждающий их абсолютную разновозрастность. Приведены расчетные данные, полученные с помощью пространственной статистики и анализа точечных процессов проверки нулевой гипотезы о полной пространственной случайности. Выявлен случайный тип пространственной структуры как при совместном размещении деревьев, так и раздельно по категориям крупности и породам. Отмечена слабая агрегация лиственных деревьев на расстояниях менее 1 м. Подрост демонстрирует групповой характер размещения. Наиболее выражено скопление подроста в фитоценозе, в состав которого входит пихта. В выработавшихся, уравновешенных, климаксовых сообществах коренных типов леса обнаружен схожий тип горизонтальной структуры размещения деревьев и подроста на площади.

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

В статье рассмотрены особенности взаимосвязи полога древостоя и возрастной структуры феноформ подроста ели. Анализ проведен для условий зеленомошной группы типов леса в лесном фонде Ленинградской области. Учет подроста по выборочно-статистическому методу осуществлен на круговых площадках (по 10 м2 каждая), заложенных на одинаковом расстоянии друг от друга по свободному ходу. При выполнении учетных работ подрост ели под пологом распределен по трем группам высот (мелкий, средний, крупный) и трем фенологическим формам (ранняя, переходная, поздняя). Исследования естественного возобновления ели под пологом леса проведены в 2011, 2014 и 2015 гг. на территории опытного лесного хозяйства «Сиверский лес» в Карташевском, Орлинском, Дружносельском и Онцевском участковых лесничествах Гатчинского лес- ничества Ленинградской области (объекты заложены в 1929, 1970 и 1980 гг.), а также на территории экологического стационара, расположенного в Лисинском участковом лесничестве Учебно-опытного лесничества Ленинградской области (объекты заложены в 1981–1982 гг.). Полученные материалы свидетельствуют о том, что средний возраст подроста ели по фенологическим формам различается. Наименьший средний возраст отмечен у подроста поздней формы, у подроста ранней и переходной форм средний возраст больше на 2–4 года. Подобная закономерность характерна как для жизнеспособного, так и нежизнеспособного подроста. Установлено, что с увеличением относительной полноты, возраста и запаса древостоев увеличивается возраст подроста всех фенологических форм независимо от категорий крупности и состояния жизнеспособности. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что на возрастную структуру подроста ели влияет режим освещенности под пологом древостоя. Наиболее высокий возраст молодого поколения ели отмечен в условиях кисличного типа леса.

Цель исследования – выявление влияния азота на суточный рост и интенсивность физиологических процессов у сосны. Работы проводились в 2017–2018 гг. в северотаежной зоне Архангельской области. Опытным объектом служил 33-летний кустарничково-сфагновый сосняк (64°45ʹ с. ш.), сформировавшийся из подроста сосны после вырубки материнского древостоя. Установлено, что на Севере в сфагновых лесорастительных условиях рост сосны в высоту имеет максимальную скорость в вечерние (сумеречные) и ночные часы. Наибольшая интенсивность физиологических процессов отмечается в светлое время суток: в результате повышенного фотосинтеза дерево получает необходимые для нормального роста энергопластические вещества. В отличие от лишайниковых сосняков, в которых корни не подвержены действию заболачивания, в избыточно увлажненных кустарничково-сфагновых сосняках сосна растет значительно медленнее и в течение суток имеет менее выраженную, чем в сосняках лишайниковых, интенсивность физиологических процессов. Низкая скорость роста и физиологических процессов у сосны в кустарничково-сфагновом сосняке обусловлена нарушением работы ее корневой системы в результате корневого анаэробиоза, вызываемого затоплением. Постоянная избыточная влажность почвы и, как следствие, ее пониженная аэрация, подавляя поглотительную деятельность и синтетические процессы корней, снижают эффективное действие азота на рост сосны в этих условиях. Вносимые в кустарничково-сфагновые сосняки азотные удобрения в целом позитивно влияют на ростовые и физиологические процессы сосны, однако значительно слабее, чем в сухих лишайниковых борах. Под действием дозы N180 у сосны на 30 % усиливается суточный рост в высоту, существенно возрастает интенсивность фотосинтеза, в результате сокращения расхода воды на транспирацию нормализуется водный режим и повышается продуктивность транспирации. Эти позитивные изменения в ростовых и обменных процессах, происходящие под действием вносимых в древостои азотных удобрений, улучшают функциональную деятельность сосны и повышают (в случае дополнительного осушения) продуктивность избыточно увлажненных кустарничково-сфагновых сосняков.

Лесные экосистемы играют большую роль в стабилизации климата, и непрерывный мониторинг их биомассы имеет первостепенное значение. Технология бортового лазерного сканирования получила широкое распространение при оценке биомассы деревьев за счет дистанционной регистрации таких таксационных показателей деревьев и древостоев, как ширина и площадь проекции кроны, высота дерева и древостоя. В работе использована авторская база эмпирических данных 1550 модельных деревьев ели Picea L. и 535 пихты Abies L. Евразии. База данных содержит сведения о высоте дерева, ширине и длине кроны, биомассе ствола, листвы, ветвей и корней. Выявлено, что наибольшую информативность имеют 2-факторные аллометрические модели компонентов биомассы, включающие в качестве независимых переменных ширину кроны и высоту дерева. Для всех компонентов биомассы установлена положительная связь с шириной кроны и высотой дерева. На статистически достоверном уровне биомасса компонентов одинаковых по размеру деревьев пихты на 45–71 % больше, чем у ели. Это можно объяснить тем, что при одной и той же высоте дерева ширина кроны у пихты на 11 % меньше по сравнению с елью. Оценен вклад зимних температур и осадков в изменчивость компонентов биомассы. Биомасса всех компонентов равновеликих деревьев описывается пропеллерообразной 3D-зависимостью. В теплых регионах при повышении количества осадков биомасса увеличивается, по мере перехода к холодным регионам зависимость характеризуется противоположным или нейтральным трендом. С ростом температуры во влажных регионах биомасса становится больше, по мере перехода в сухие условия – меньше. Включение в аллометрическую модель длины кроны как дополнительной независимой переменной практически не улучшило ее прогностическую способность. Вклад таксационных показателей деревьев, их видовой принадлежности и климатических переменных в объяснение изменчивости компонентов биомассы составляет соответственно 72,9; 13,5 и 13,6 %. Климатические переменные в наибольшей степени объясняют изменчивость биомассы стволов и надземной биомассы (от 18 до 20 %), в наименьшей степени – хвои и ветвей (от 8 до 9 %). Полученные результаты могут быть полезны при лазерном мониторинге биомассы лесов и прогнозировании возможных изменений структуры биомассы деревьев в случае климатических отклонений

Окончательная оценка генетических качеств плюсовых деревьев в испытательных культурах установлена в 1/2 возраста спелости данного вида лесных растений в конкретной лесорастительной зоне. Это отодвигает реализацию основных селекционных программ в лесном хозяйстве на длительный срок. Цель исследования – на основании сравнения скорости роста семей плюсовых деревьев в испытательных культурах ели европейской установить возраст, после которого ранговое положение семей не изменяется, что может служить обоснованием возраста их окончательной генетической оценки. Исследования выполнены на 6 участках испытательных культур Ленинградской и Псковской областей. Превышение показателей отдельных семей над контролем по высоте составляет для различных участков до 15 %, по диаметру – до 40 %, по объему ствола – до 120 %. Доля семей – кандидатов в элиту при отборе по принципу достоверности отличий от контроля по диаметру и высоте на различных участках испытательных культур изменяется от 9 до 39 % (в среднем 20 %), семей, превосходящих контроль по диаметру на 5 % и более, – от 14 до 56 %. Различия между семьями по значениям основных биометрических показателей достоверны на уровне значимости 0,05. В течение первых 10 лет жизни происходит интенсивная смена рангового положения семей плюсовых деревьев. В дальнейшем ранговое положение семей стабилизируется, что с высокой долей вероятности позволяет сделать вывод о генетической ценности плюсового дерева. Высота по сравнению с диаметром ствола дерева является более стабильным показателем и в большей степени пригодна для выполнения сравнительной оценки продуктивности семей. Коэффициент наследуемости в узком смысле основных биометрических показателей составляет от 0,02 до 0,16. Более высокие значения его получены для самого старшего участка испытательных культур с наиболее высоким качеством проведения уходов и отбора плюсовых деревьев. Достаточно точный прогноз относительной скорости роста семей плю- совых деревьев по высоте возможно выполнять, начиная уже с 20-летнего возраста растений, по диаметру ствола – с возраста 30 лет.

Приведены результаты исследования последействия многолетнего внесения различных сочетаний минеральных удобрений (простые (азот – N, фосфор – P, калий – K), комплексные (PK, NP, NK, NPK) и контроль) на напочвенный покров в культурах сосны в Карельском таежном районе через 17 лет после окончания их применения. Пробные площади после внесения различных удобрений отличаются общим количеством видов, соотношением обилия групп растений (кустарнички, мхи, лишайники) и количеством опада. Варианты опыта с простыми калийными и фосфорными удобрениями (без азота) по указанным характеристикам близки к контролю. В этих вариантах отмечено наименьшее количество видов растений мохово-лишайникового и травяно-кустарничкового яруса, при этом проективное покрытие видов напочвенного покрова высокое, выявлено наименьшее значение относительной полноты древо- стоя (0,7...0,8), максимальное проективное покрытие кустистых лишайников (25 %) и минимальное количество опада (12 %). В вариантах с комплексными азотными и фосфорными удобрениями относительная полнота древостоя – 1,0 и выше, при этом обилие лишайников незначительное (12 %), количество опада – 40 %. Влияние азотсодержащих удобрений проявилось в увеличении видового разнообразия напочвенного покрова за счет мезотрофных видов. Многолетнее применение азотсодержащих удобрений усилило рост культур сосны не только во время их внесения, но и в период последействия. Густой древостой и большое количество хвойного опада создают неблагоприятные условия произрастания как для кустистых лишайников, так и для зеленых мхов. Влияние внесенных азотсодержащих удобрений сохраняется на протяжении 17 лет после прекращения опыта.

В настоящее время выращивание сеянцев основных лесохозяйственных пород осуществляют в тепличных комплексах, производя посадочный материал с закрытой корневой системой. В связи с особенностями данного процесса возникает вопрос об устойчивости получаемого посадочного материала к условиям окружающей среды. На рост и развитие сеянцев при многоротационных схемах выращивания будут влиять как тепличные условия, так и условия площадки закаливания. В связи с этим оценка готовности посадочного материала к переносу в открытый грунт становится актуальной научной задачей. С химической точки зрения одними из наиболее подходящих индикаторов для такой оценки являются вторичные метаболиты – конечные продукты биосинтеза. Цель исследования – изучение химических маркеров формирования древесного вещества как критериев завершения годичного цикла развития сеянцев (при летних сроках посева) и их готовности к вынесению в открытый грунт. Сосна обыкновенная – наиболее подходящий модельный объект для проведения исследований, поскольку она – типичный представитель хвойных лесов и имеет обширный ареал произрастания, а также высокий адаптационный потенциал. На ранних этапах развития сеянцы сосны, как правило, характеризуются повышенной чувствительностью к действию окружающей среды. Для анализа процессов биосинтеза основных компонентов древесной ткани применяли физико-химические методы. Исследована сезонная динамика фенольных соединений в отдельных частях однолетних сеянцев сосны обыкновенной. Выявлено: в момент выноса на площадку закаливания растения адаптируются к новому для них температурному режиму. Это выражается в снижении содержания низкомолекулярных фенольных соединений, препятствующих развитию неконтролируемых окислительных процессов, запускающихся под воздействием неблагоприятных и стрессовых условий среды. Обнаружено, что изменение уровня кониферилового спирта как предшественника макромолекулярных структур лигнина древесины является маркером лигнификации при вегетации растений. В качестве критериев завершения годичного цикла формирования сеянца и его готовности к высаживанию в естественную среду могут выступать содержание фенольных соединений (не менее 120–140 мг/г Сорг) и активность пероксидазы в «хвое» (0,1–0,3 ед. активности). Для цитирования: Гусакова М.А., Боголицын К.Г., Красикова А.А., Селиванова Н.В., Хвиюзов С.С., Самсонова Н.А. Характеристика формирования древесного вещества при выращивании сеянцев сосны обыкновенной с использованием химических маркеров // Изв. вузов. лесн. журн. 2022. № 1. С. 36–48. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-1-36-48 Финансирование: Исследования проведены в рамках государственного задания ФГБУН ФИЦКИА УрО РАН ФНИ в 2018–2021 гг. (тема № АААА-А18-118012390231-9) с использованием оборудования ЦКП НО КТ РФ-Арктика (ФГБУН ФИЦКИА УрО РАН).

Кедр сибирский (Pinus sibirica Du Tour) является древесной породой, отличающейся многообразием свойств. Учитывая ценность данного вида и уменьшение его запасов в связи с пожарами, гибелью от шелкопряда, незаконными рубками, необходимо сохранять и размножать лидирующие экземпляры, которые формировались в естественных условиях. Приведены результаты исследования кедра сибирского в условиях Южно-Сибирской горной лесорастительной зоны. Цель исследования – изучение изменчивости клонового потомства кедра сибирского на опытном участке. В качестве маточных были взяты плюсовые деревья, аттестованные в Новосибирской области по семенной или стволовой продуктивности. Плюсовые деревья имели высоту 16,0...30,5 м, диаметр ствола 44...78 см. Среднее количество шишек на деревьях за 10-летний период до аттестации (1967–1977 гг.) составляло 203...470 шт. Для исследования были отобраны 35 плюсовых деревьев, аттестованных в 1977 г. по стволовой (17 шт.) и семенной (18 шт.) продуктивности, сопоставлены их показатели с показателями клонового потомства при возрасте привоя 29 лет. Определены следующие биометрические показатели рамет разных клонов: высота ствола, диаметр и объем ствола и кроны, длина хвои, образование шишек независимо от аттестации плюсовых деревьев по стволовой или семенной продуктивности. Клоновый посадочный материал выращен путем прививки черенков весной 1989 г. на 6-летние сеянцы кедра сибирского. При посадке на плантацию их возраст составил 8 лет (подвой – 6 лет, привой – 2 года). В последующие годы наблюдалась изменчивость показателей клонового потомства. Установлено, что биометрические показатели и процент деревьев, образовавших шишки, не имели достоверных различий при сравнении потомств плюсовых деревьев, выделенных как по семенной, так и по стволовой продуктивности. Существенно отличалось среднее количество шишек у рамет от плюсовых деревьев по семенной продуктивности. Большая изменчивость показателей наблюдалась между клонами и раметами в клонах независимо от цели отбора при аттестации маточных деревьев. Коэффициент наследуемости маточных деревьев по высоте клонового потомства составлял 40,7 %, по диаметру ствола – 35,0 %. Были отселектированы отдельные раметы, отличающиеся интенсивностью роста, семенной и экологической продуктивностью. Полученные результаты могут быть использованы при создании клоновых плантаций второго поколения повышенной генетической ценности в условиях Южно-Сибирской горной лесорастительной зоны. Для цитирования: Нарзяев В.В., Матвеева Р.Н., Буторова О.Ф., Щерба Ю.Е. Изменчивость вегетативного потомства плюсовых деревьев кедра сибирского, аттестованных по стволовой или семенной продуктивности // Лесн. журн. 2019. № 4. С. 22–33. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.22
Siberian pine (Pinus sibirica Du Tour) is a tree species differences by the diversity of valuable properties. Considering its value and reduction of its growing stock due to forest fires, death from silkworm and illegal logging, it is necessary to preserve and multiply the leading species, which were formed in vivo. The results of studying the Siberian pine in the conditions of the Southern Siberian mountainous forest site zone are presented. The research purpose is the study of variability of Siberian pine progeny on the trial plot. Plus trees certified in Novosibirsk region for seed and stem productivity were taken as parent trees. Plus trees had a height of 16.0–30.5 m and trunk diameter of 44–78 cm. The average number of cones on trees for a 10-year period before certification (1967–1977) was 203–470 pcs. Plus trees (35) certified in 1977 for stem (17 trees) and seed productivity (18 trees) were selected for the study. Their parameters were compared with the clone progeny at the scion’s age of 29 years. The following biometric parameters of ramets of different clones were determined: height of stem, diameter and volume of stem and crown; length of needles; cones formation regardless of plus trees certification for stem or seed productivity. Clonal planting material was grown by grafting of Siberian pine to the 6-year-old seedlings in spring of 1989. The seedling’ age was 8 years (scion – 6 years, rootstock – 2 years) when they were planted on a plantation. In subsequent years, variability of clone progeny parameters was observed. It was found that the biometric parameters and percentage of trees that formed cones had no significant differences in comparison of progeny of plus trees certified for both seed and stem productivity. The average number of cones in ramets of plus trees was significantly different by seed productivity. A large variability of parameters was observed among the clones and ramets in clones regardless of the purpose of selection in certification of parent trees. The heritability coefficient of parent trees was 40.7 % in height of clonal progeny, and 35.0 % in stem diameter. The individual ramets differ by growth intensity, seed and environmental productivity were selected. The obtained results can be used in the creation of the second generation clone plantations of increased genetic value in the conditions of the Southern Siberian mountainous forest site zone. For citation: Narzyaev V.V., Matveeva R.N., Butorova O.F., Shcherba Yu.E. Variability of Vegetative Progeny of Siberian Pine Plus Trees Certified for Stem or Seed Productivity. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 4, pp. 22–33. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.22

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.

Вопрос о таксономическом статусе лиственницы Сукачева до сих пор до конца не изучен. Существуют аргументы как в пользу выделения лиственниц сибирской и Сукачева в самостоятельные виды, так и объединения их в один вид. Большое значение имеют работы по интродукции лиственниц в центр европейской части России для повышения ресурсного потенциала лесов этого региона. Изучение изменчивости лиственниц сибирской и Сукачева в новых климатических условиях, которые имеют место при интродукции, может дать интересные результаты, важные не только для обсуждения их таксономического ранга, но и для практических интродукционных целей. В ходе эксперимента проведено сравнение лиственниц сибирской и Сукачева по индивидуальной изменчивости морфологических признаков и результатам молекулярно-генетического анализа. Объекты исследования произрастали в условиях интродукции в Главном ботаническом саду им. Н.В. Цицина (Москва) и в Ивантеевском дендрологическом саду (Подмосковье). Изучены морфологические признаки шишек, хвои и семян: длина и ширина шишек, число чешуй в них, длина хвои, длина и ширина семян. Рассчитаны средние арифметические величины признаков, ошибка средних арифметических величин признаков, коэффициент вариации. Установлены достоверные отличия морфологических признаков шишек, семян и хвои, что позволяет выделить лиственницу Сукачева в качестве географической расы, подвида лиственницы сибирской. Для цитирования: Брынцев В.А., Лавренов М.А. Селекционно-генетический анализ лиственниц сибирской и Сукачева, интродуцированных в Москву и Подмосковье // Лесн. журн. 2019. № 4. С. 9–21. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.9
The question of taxonomic status of Sukachev’s larch is still not understood to a full degree. There are arguments both in favor of separation of Siberian and Sukachev’s larches into individual species, and in favor of association them into the one. The issues of great importance are the works on the introduction of larch trees in the center of the European part of Russia in order to increase the resource potential of forests in this region. The study of variability of Siberian and Sukachev’s larches in the new climatic conditions, which take place during the introduction, can give interesting results important not only for discussion of their taxonomic rank, but for practical purposes of introduction. The paper presents comparative analysis of Siberian and Sukachev’s larches according to their individual variability of morphological characteristics and molecular genetic analysis. The studies were carried out in the conditions of introduction in Moscow (Main Botanical Garden named after N.V. Tsitsin) and Moscow region (Ivanteevskiy Arboretum). The morphological features of cones, needles and seeds were studied: length and width of cones, number of scales in them, length of needles, length and width of seeds. The arithmetic mean values of characters, the error of the arithmetic mean values of characters and the coefficient of variation were counted. On the basis of the obtained results, significant differences in morphological characteristics of cones, seeds and needles are established, which gives reasons to distinguish Sukachev’s larch as a geographical race; a subspecies of Siberian larch. For citation: Bryntsev V.A., Lavrenov M.A. Genetic Selection Analysis of Siberian and Sukachev’s Larches Introduced in Moscow and Moscow Region. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 4, pp. 9–21. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.9 Keywords: Siberian larch, Sukachev’s larch, introduction, species.

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

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

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.

Изучены цитогенетические параметры семенного потомства клонов плюсовых деревьев Pinus sylvestris, произрастающих на Петрозаводской лесосеменной плантации I порядка. В качестве контроля были взяты нормальные деревья P. sylvestris из естественного соснового фитоценоза в Пряжинском районе Карелии. рассматривали следующие показатели: относительное содержание ДНК, число хромосом, частоту и типы патологий митоза на стадиях метафазы, анафазы и телофазы (в процентах от общего числа делящихся клеток на тех же стадиях). Установлено, что в корневой меристеме семенного потомства P. sylvestris в диплоидном наборе содержится 24 хромосомы. У изученных растений были обнаружены единичные анеуплоидные клетки (2n = 23; 2n = 25). Наиболее частотна моносомия (2n = 23) – 81 % от общего числа анеуплоидных клеток. Относительное содержание ДНК в молодой хвое проростков у клонов плюсовых деревьев составило 42,07±0,21 пг, а у нормальных деревьев – 42,95±0,04 пг, при этом разница между ними статистически значима (U-test, p ˂ 0,01). В результате цитогенетического анализа выявлено 7 типов патологий митоза: фрагментация хромосом, мосты, забегание хромосом, обособление хромосом и групп хромосом, отставание хромосом, многополюсность, сложные нарушения. В общем спектре нарушений митоза наиболее распространенной патологией оказалось забегание хромосом. Сравнение различных типов патологий митоза в двух общих выборках нормальных деревьев и клонов плюсовых деревьев показало, что они значимо отличаются по следующим аномалиям митоза: забегание и обособление хромосом в метафазе, фрагментация, отставание, мосты и многополюсность в ана-телофазе. Выявлено: в семенном потомстве нормальных деревьев доля клеток с аномалиями митоза в среднем примерно в 1,5 раза выше, чем в потомстве клонов плюсовых деревьев (3,44±0,32 и 2,38±0,14 % (U-test, p ˂ 0,05) соответственно). Полученные данные свидетельствуют о цитогенетической стабильности семенного потомства клонов P. sylvestris с Петрозаводской лесосеменной плантации I порядка, это в свою очередь, может говорить о высоком качестве семенного материала. Для цитирования: Игнатенко р.В., Ершова М.А., Галибина Н.А., раевский Б.В. Цитогенетическая характеристика семенного потомства клонов плюсовых деревьев сосны обыкновенной в Карелии // Изв. вузов. лесн. журн. 2022. № 1. С. 9–22. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-1-9-22 Финансирование: Финансирование исследований осуществлялось из средств федерального бюджета на выполнение государственного задания КарНЦ рАН (0185-2019-0093). Благодарность: Выражаем благодарность сотрудникам лаборатории биотехнологии растений КарНЦ рАН, а также лично канд. с.-х. наук, заместителю директора по научной работе Ил КарНЦ рАН С.А. Мошникову и научному сотруднику лаборатории динамики и продуктивности таежных лесов Ил КарНЦ рАН В.А. Харитонову за помощь в сборе полевого материала. Благодарим Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова за предоставленные семена Triticum aestivum и компанию «Диаэм» за возможность провести исследования на проточном цитофлуориметре Attune NxT (Thermo Fisher Scientific)

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).

Изучены 40-летние культуры кедра сибирского, заложенные площадками как постоянный семенной участок. Цель – оценить сохранность, состояние и основные таксационные показатели культур кедра сибирского на южной границе его ареала в конце первого класса возраста; определить роль естественного возобновления деревьев и кустарников в развитии культур кедра сибирского; совершенствовать технологические подходы для эффективного восстановления высокоценных биологических ресурсов. Использованы общепринятые в лесоводстве, лесоведении и лесной таксации методики. Установлено, что сохранность кедра сибирского на участке составляет примерно 31 % (678 шт./га), из них без повреждения ствола – 406 шт./га. Лишь около четверти кедров произрастают при слабом затенении, остальные постоянно затенены естественным возобновлением и имеют разную степень угнетения. Генеративные органы у 44-летних деревьев кедра не обнаружены. На начальном этапе роста культур основным фактором, негативно влияющим на их сохранность и состояние, является повреждение кедра лосями. Рубка ухода традиционным способом с оставлением пней, от которых образуется много поросли лиственных видов, привлекает данных животных на участок в зимнее время, где в качестве корма они используют поросль, а также охвоенную часть кедра сибирского. На последующих этапах развития при отсутствии ухода на деревья отрицательно воздействует естественное возобновление, сдерживая их рост и развитие. Для предотвращения дальнейшего ухудшения состояния кедра сибирского необходимо снятие напряженности в смешанном биоценозе. Здесь требуются отличающиеся от существующих способы и методы проведения лесоводственных мероприятий: кольцевание или инъекция препаратов в стволы деревьев естественного возобновления, вызывающие усыхание на корню, что значительно уменьшает либо исключает появление поросли лиственных пород. Это позволит снизить посещаемость участка лосями и минимизирует их воздействие на кедр сибирский. Сплошное усыхание сопутствующих деревьев увеличит освещенность крон кедра и улучшит его почвенное питание, что обеспечит хороший рост корней, ствола и кроны, ускорит начало образования генеративных органов. Данные технические решения могут быть использованы во всей лесной зоне при искусственном выращивании высокоценной породы – кедра сибирского. Для цитирования: Терехов Г.Г., Андреева Е.М., Стеценко С.К. Оценка культур кедра сибирского в конце первого класса возраста // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 6. С. 56–68. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-6-56-68. Финансирование: Работа выполнена в рамках Государственного задания ФГБУН «Ботанический сад УрО РАН ».
The 40-year-old plantations of Siberian stone pine laid out as a permanent seed plot have been studied. The research purpose is to study the integrity, state and main forest inventory parameters of the Siberian stone pine plantations on the southern line of the species range at the end of first age class; to determine the role of natural renewal of trees and shrubs on the development of the Siberian stone pine plantations; to improve process solutions for efficient renewal of high-value biological resources. The research uses the methods generally accepted in forestry, forest science and forest inventory. It is found that the integrity of Siberian stone pine on the site is about 31 % (678 pcs/ha), wherein 406 pcs/ha are without damage to the trunk. Only about 25 % of Siberian stone pine trees grow under low shade, the rest of them are constantly shaded by natural renewal and have varying degrees of suppression. No generative organs were found in 44-year-old Siberian stone pine trees. At the initial stage of plantations growth, the main factor negatively affecting the integrity and state of trees is the damaging of Siberian stone pine by moose. Traditional improvement thinning with leaving stumps that produce many shoots of deciduous species attracts moose to the site in winter, where they use young growth of deciduous species and the covered with needles part of Siberian stone pine as forage. Subsequently, in the absence of tending, natural renewal negatively affects the Siberian stone pine trees, inhibiting growth and formation. It is necessary to remove the negative influence in the mixed biocenosis in order to prevent further deterioration of the Siberian stone pine state. This requires completely different technological solutions for forestry activities such as ringing or injection of trees of natural renewal, causing drying at the root, which significantly reduces or eliminates the emergence of deciduous young growth. This will decrease the attractiveness of the site for moose and minimize their impact on Siberian stone pine. The clear drying of surrounding trees will enhance the illumination of Siberian stone pine crowns and improve their soil nutrition, ensuring good root, trunk, and crown growth and accelerating the beginning of the formation of generative organs. These technical solutions can be used throughout the forest zone for the artificial cultivation of the high-value species – Siberian stone pine. For citation: Terekhov G.G., Andreeva E.M., Stetsenko S.K. Evaluation of Siberian Stone Pine Plantations at the End of the First Age Class. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 6, pp. 56–68. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-6-56-68. Funding: The work is carried out within the framework of the state assignment of the Botanical Garden of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences.

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».

Приведены результаты интродукции древесных видов североамериканской флоры семейства сосновые (Pinaceae Lindl.) в условиях Европейского Севера России. Цель исследований – выделение из древесных видов коллекции наиболее ценных экземпляров для внедрения в северные условия. Использовали экспериментальный, расчетный, аналитический и сравнительный методы. Заключение о результате интродукции конкретного растения делали на основе материалов многолетних фенологических масштабное испытание инорайонных хвойных пород, создана коллекция, включающая 2 вида пихты, 4 вида и 3 формы ели, 2 вида сосны и 1 вид дугласии. Максимальное внимание было уделено интродукции видов рода сосна. Положительные результаты выращивания в дендрологическом саду Pinus contorta Loud. var. latifolia S.Wats. позволили выделить ее для дальнейшего интродукционного испытания на опытных плантационных посадках региона. Из использованных образцов семян, большей частью из северных районов природного ареала этой сосны, выращено 104,2 тыс. сеянцев, которые были высажены на плантациях, расположенных в Архангельской, Вологодской областях и Республике Коми. К сожалению, не весь разводочный материал для испытываемых североамериканских видов сосны получен из мест естественного произрастания, что ставит под сомнение некоторые неудовлетворительные результаты. Поэтому, например, для сосны Банкса и сосны веймутовой целесообразно привлечение для опытов дополнительных образцов из наиболее северных районов их природных ареалов в Канаде. Многие из этих видов представляют как научный, так и практический интерес. Для оценки хозяйственной ценности тех интродуцентов, адаптационные возможности которых в условиях Европейского Севера по результатам исследований не вызы- вают сомнений, целесообразна закладка в регионе опытно-производственных культур, аналогичных уже созданным посадкам североамериканской сосны скрученной (Pinus contorta Loud. var. latifolia S. Wats.). Концентрация в 2–3 лесничествах нашего региона таких опытно-производственных культур из пихты бальзамической (Abies balsamea Mill.), Фразера (A. fraseri (Pursch.) Poir.), лиственницы американской (Larix laricina (Du Roi) K. Koch.), ели канадской (Picea glauca Voss.), Энгельмана (P. engelmannii Engelm.), черной (P. mariana Britt.), сосны Банкса (Pinus banksiana Lamb.), скрученной широкохвойной (P. contorta Loud. var. latifolia S. Wats.), а также дугласии (Pseudotsuga menziesii Mirb.) с привлечением для каждого вида нескольких происхождений семян из наиболее северных районов его природного ареала позволит создать ценнейший интродукционный объект, научное и практическое значение которого будет трудно переоценить. Для цитирования: Демидова Н.А., Дуркина Т.М., Гоголева Л.Г., Васильева Н.Н. Представители семейства сосновые (Pinaceae Lindl.) североамериканской флоры в коллекции дендрологического сада ФБУ «СевНИИ ЛХ» // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 4. С. 36–54. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-36-54 Финансирование: Работа выполнена в рамках государственного задания Рослесхоза, регистрационный № НИОКТР 115042310018.
The article presents the results of the introduction of the North American flora woody species of the pine family (Pinaceae Lindl.) to the European North of Russia. The research purpose is to select the most valuable specimens for introduction into northern conditions from the tree species collection. The research has involved experimental, calculation, analytical, and comparative methods. The conclusion on the result of the introduction of a particular plant was based on the materials of long-term phenological observations, which were carried out according to the method of botanical gardens improved for the conditions of the European North of Russia. As a result of the introduction of North American species of the Pinaceae Lindl. family to the region, a large-scale test of foreign conifers was carried out for the first time; a collection of 2 species of fir, 4 species and 3 forms of spruce, 2 species of pine, and 1 species of Douglas fir was created. Most attention was paid to the introduction of species of the genus Pinus. Positive results of cultivation of Pinus contorta Loud. var. latifolia S. Wats. in the Dendrological garden allowed us to select it for further introduction testing in experimental plantations of the region. On plantations located in the Arkhangelsk and Vologda regions and the Komi Republic, 104.2 ths seedlings were grown from the seed samples, mostly from the northern natural range of this pine. Unfortunately, not all of the breeding material for the North American pine species tested was derived from natural growth sites, which puts into question some of the unsatisfactory results. Therefore, for Jack pine and Weymouth pine, it is advisable to use in testing additional samples from the most northern regions of their natural ranges in Canada. Many of these species are of both scientific and practical interest for forestry. To assess the economic value of those introduced species, adaptive capabilities of which in the conditions of the European North according to the results of studies are not in doubt, it is advisable to lay out pilot plantations in the region, similar to the already created plantings of North American lodgepole pine (Pinus contorta Loud. var. latifolia S. Wats.). The concentration of different species like balsam fir (Abies balsamea Mill.), Fraser fir (Abies fraseri (Pursch.) Poir.), American larch (Larix laricina (Du Roi) K.Koch.), Canadian spruce (Picea glauca Voss.), Engelmann’s spruce (Picea engelmannii Engelm.), black spruce (Picea mariana Britt.), Jack pine (Pinus banksiana Lamb.), lodgepole pine (Pinus contorta Loud. var. latifolia S. Wats.), and Douglas fir (Pseudotsuga menziesii Mirb.), involving several seed origins from the most northern regions of its natural range for each, in 2-3 forest areas will allow creating a valuable introduction object; scientific and practical importance of those mentioned cannot be overestimated. For citation: Demidova N.A., Durkina T.M., Gogoleva L.G., Vasiljeva N.N. Representatives of the Pine Family (Pinaceae Lindl.) of the North American Flora in the Collection of the Dendrological Garden named after V.N. Nilov (NRIF). Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 4, pp. 36–54. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-36-54 Funding: This work was carried out within the framework of the state assignment of the Federal Forestry Agency, registration No. НИОКТР 115042310018.

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

Одной из самых востребованных и распространенных плодовых культур в умеренной зоне Северного полушария благодаря своему большому сортовому раз- нообразию и высокой биологической и экологической пластичности является яблоня. В подборе наиболее перспективного сортимента плодовых культур значительную роль играет экологическое сортоиспытание, позволяющее обеспечить стабильно высокую продуктивность насаждений на основе максимальной степени соответствия генотипа сорта конкретным почвенно-климатическим условиям места возделывания. Целью исследования являлся отбор однолетних полусибов яблони по показателям динамики роста и формирования фитомассы в условиях расположенного в пригородной зоне Красноярска Ботанического сада им. В.М. Крутовского. Растения, размноженные семенами, характеризуются широкими адаптивными возможностями при различных условиях внешней среды. Отбор сеянцев до плодоношения дает возможность сократить селекционный процесс. Изучение морфологических признаков листа яблони позволяет проводить отбор для ускоренной селекции сеянцев данного вида. Исследованы особенности роста семенного потомства 37 крупноплодных сортов яблони различного географического происхождения: 6 сортов селекции В.М. Крутовского (Аврора, Зеленое Крутовского, Красноярская красавица, Красноярский сибиряк, Красноярское, № 22), 10 сортов селекции И.В. Мичурина (Антоновка шафранная, Бельфлер-китайка, Восковое, Пепин-китайка, Пепин шафранный, Ренет бергамотный, Славянка, Антоновка желтая, Аркад зимний, Кулон-китайка), по 1 сорту селекции Р.И. Шредера (Нобилис) и зарубежной (новозеландской) селекции (Бисмарк). Большинство сортов (57 %) народной селекции выведены в европейской части России. По результатам исследования в течение вегетационного сезона 2020 г. определены динамика сохранности семядольных листьев, количество и размеры образованных листьев, высота и диаметр корневой шейки сеянцев. Установлено, что в данных условиях сохранность полусибов высокая. Наибольшей высотой отличались сеянцы сортов Антипасхальное, Анисик обыкновенный, Бабушкино, Малиновка, Пепин шафранный; бóльшим диаметром стволика – сеянцы сортов Антипасхальное, Анисик обыкновенный, Воронежский Воргуль, Кулон-китайка, Титовка; крупными листьями – сеянцы сортов Титовка, Папировка, Красноярский сибиряк, Антипасхальное. Выявлены достоверные различия по массе листа и LMA (масса 1 см² листа в абсолютно сухом состоянии) в зависимости от принадлежности к летним или зимним категориям сортов яблони. Полученные результаты позволили выделить перспективные по быстроте роста сеянцев сорта, что важно для дальнейших селекционных исследований. Благодарности: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта 19-34-90089. Для цитирования: Братилова Н.П., Моксина Н.В., Герасимова О.А. Отбор полусибов видов рода Malus L. по показателям роста и формирования в пригородной зоне Красноярска // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 3. С. 60–72. https://doi.org/10.37482/0536-1036- 2022-3-60-72

Широкое внедрение в лесокультурное производство высокопродуктивных и гнилеустойчивых форм и гибридов осины (Populus tremula L.) сдерживается отсутствием эффективных методов их вегетативного размножения. Достижения современной лесной биотехнологии позволяют проводить клонирование in vitro экономически ценных генотипов осины и получать посадочный материал для плантационного лесовыращивания. Изучение особенностей проявления ценных признаков и генетической стабильности размноженных in vitro клонов в полевых условиях (ex vitro) важно для разработки эффективных и надежных методов клонирования, гарантирующих сохранение генетической и хозяйственной ценности материнских деревьев для их устойчивого и целевого воспроизводства. Представлены результаты оценки генетической стабильности, динамики роста, продуктивности и качества древесины трех размноженных in vitro клонов осины (6/3, 15/01 и 20/4) в полевых условиях. Микроразмножение осуществляли путем прямого органогенеза с использованием безгормональных питательных сред, что способствовало уменьшению вероятности возникновения сомаклональной изменчивости при культивировании in vitro. По итогам 17-летних полевых испытаний клоны демонстрируют хороший рост и достаточно высокую продуктивность древостоев, сохраняют ростовые особенности материнских деревьев, не проявляют признаков сомаклональной изменчивости. В возрасте 17 лет средняя высота деревьев составила 18...20 м; диаметр ствола – 25...30 см; объем ствола – 0,391...0,553 м3; запас древесины на 1 га при размещении деревьев 4×4 м и сохранности 44...71 % – 111...227 м3/га. Выявлена высокая генетическая стабильность клонов (по микросателлитным локусам, уровню плоидности и миксоплоидии) в условиях in vitro и ex vitro. Показано, что более высокой сохранностью и лучшими показателями качества древесины (по плотности и длине волокна) отличается триплоидный клон 15/01, имеющий выраженную миксоплоидную природу. Это может быть связано с оптимальным сбалансированным соотношением у него клеток разного уровня плоидности (триплоидных, диплоидных и анеуплоидных), которое обеспечивает наиболее эффективную экспрессию генов в конкретных условиях среды. Для цитирования: Машкина О.С., Шабанова Е.А., Вариводина И.Н., Гродецкая Т.А. Полевые испытания размноженных in vitro клонов осины (Populus tremula L.): рост, продуктивность, качество древесины, генетическая стабильность // Лесн. журн. 2019. № 6. С. 25–38. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.6.25
The widespread introduction of highly productive and rot-resistant forms and hybrids of aspen (Populus tremula L.) into the forest production is constrained by the lack of effective methods of their vegetative reproduction. Achievements of modern forest biotechnology enable in vitro cloning of economically valuable aspen genotypes and obtain planting material for plantation forest growing. The study of the manifestation features of valuable traits and genetic stability of in vitro clones propagated in the field (ex vitro) is important for the development of effective and reliable propagation methods that guarantee the preservation of the genetic and economic value of parent trees for their sustainable and targeted reproduction. The results of genetic stability evaluation, growth dynamics, productivity and wood quality of three in vitro propagated aspen clones (6/3, 15/01, and 20/4) in the field are presented. Micropropagation was carried out by direct organogenesis using hormone-free nutrient media. According to the results of 17-year field trials, clones demonstrate good growth and sufficiently high productivity of stands; preserve the growth characteristics of parent trees, showing no signs of somaclonal variability. At the age of 17, the average height of the trees was 18–20 m; the trunk diameter was 25–30 cm; the trunk volume was 0.391–0.553 m3; the timber volume was 111–227 m3/ha at trees placing 4×4 and survival rate 44–71 %. High genetic stability of clones in vitro and ex vitro was revealed based on the results of analysis of microsatellite loci, ploidy level and mixoploidy. It is shown that the triploid clone 15/01, which has high myxoploidy level, is characterized by a higher preservation and better wood quality attributes (wood density and fiber length) than diploid clones. This is probably due to the optimal balanced ratio of cells with different ploidy levels (triploid, diploid, and aneuploid), which provides the most effective expression of genes in specific environmental conditions. For citation: Mashkina O.S., Shabanova E.A., Varivodina I.N., Grodetskaia T.A. Field Trials of in vitro Propagated Aspen Clones (Populus tremula L.): Growth, Productivity, Wood Quality, and Genetic Stability. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2019, no. 6, pp. 25–38. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.6.25

Неконтролируемое развитие нежелательной растительности при искусствен- ном лесовосстановлении снижает приживаемость и темпы роста культур, а в некоторых случаях становится причиной их гибели. Применение лесовосстановительной техники часто крайне затруднено, поэтому самым перспективным вариантом решения данной проблемы является создание культур ели сеянцами с закрытой корневой системой с применением ручных посадочных орудий без предварительной механической обработки почвы. Длительная защита культур от нежелательной растительности обеспечивается использованием современных гербицидов, зарегистрированных для применения в лесном хозяйстве Российской Федерации. Приводятся результаты осуществлявшихся в Ленинградской области 3-летних полевых экспериментов по применению гербицидов и их смесей для ограничения конкуренции со стороны нежелательной растительности в первые годы после посадки культур ели европейской (Picea abies (L.) Karst.). Установлена высокая эффективность применения гербицидов для долговременного подавления травянистой и древесно-кустарниковой растительности. Смеси гербицидов раундап, ВР (360 г/л глифосата кислоты), анкор-85, ВДГ (750 г/кг калиевой соли сульфометурон-метила) и арсенал новый, ВК (250 г/л имазапира) сдерживали развитие травянистых сорняков в течение минимум 2 вегетационных сезонов. Также изучены процессы зарастания культур ели нежелательной растительностью после опрыскивания гербицидами, реакция саженцев на применение химических препаратов, показатели состояния и роста хвойных. Анализ полученных данных доказал возможность объединения предварительной защитной химической обработки гербицидами и посадки сеянцев за 1 технологический прием или проведение посадки сеянцев в течение нескольких месяцев после химической обработки, что существенно снижает риск повреждения саженцев гербицидами. Приживаемость культур, созданных посадкой 1-2-летними сеянцами с закрытой корневой системой, составляла 93–98 % при биометрических показателях, позволяющих ели успешно конкурировать с нежелательной растительностью. Разработанный метод обеспечивает резкое снижение трудовых и денежных затрат на лесовосстановление по сравнению с традиционными технологиями, предусматривающими предварительную механическую обработку почвы и последующие агротехнические уходы за культурами. Для цитирования: Егоров А.Б., Постников А.М., Бубнов А.А., Павлюченкова Л.Н., Партолина А.Н. Выращивание культур ели с применением современных гербицидов, не требующее проведения агротехнических уходов // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 3. С. 9–23. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-3-9-23 Финансирование: Финансирование исследования осуществлялось Федеральным агентством лесного хозяйства по государственному заданию ФБУ «СПбНИИ ЛХ» № 053-00003-17 ПР, утвержденному приказом от 26.12.2016 № 552
Uncontrolled development of unfavorable vegetation during artificial reforestation reduces survival and growth rates of planted trees, and in some cases causes their death. The use of reforestation equipment is often extremely difficult, therefore the most promising solutions are those involving creation of spruce plantations using seedlings with closed roots and manual planting tools without preliminary mechanical tillage. Long-term protection of plantations from undesirable vegetation is ensured by the use of modern herbicides registered for use in the forest sector in the Russian Federation. The article presents the results of 3-year field experiments on the use of herbicides and their mixtures to supress undesirable vegetation in the first years after planting European spruce (Picea abies (L.) Karst.) in the Leningrad region. High efficiency of herbicides for long-term suppression of shrubs, and herbaceous and woody plants was found. A mixture of herbicides Roundup, WS (360 g/L glyphosate acid), Anchor-85, WDG (750 g/kg sulfometuron-methyl potassium salt) and Arsenal, WC (250 g/L imazapyr) inhibited the development of herbaceous weeds for at least two growing seasons. The processes of undesirable vegetation development after spraying plantations with herbicides, the reaction of seedlings to the use of chemicals, indicators of conditions and growth of conifers were also studied. Analysis of the obtained data proved the possibility of combining a protective chemical pretreatment with herbicides and planting seedlings in a single technological procedure or planting seedlings within a few months after chemical treatment, which significantly reduces the risk of damage to seedlings by herbicides. The survival rate of plantations created by planting one- or two-year-old seedlings with closed roots was 93–98 %; and the biometric indicators were such that spruce plants could successfully compete with undesirable vegetation. The application of the developed method ensures a substantial reduction in labor and other reforestation costs compared to traditional technologies involving preliminary mechanical tillage and subsequent agrotechnical weeding of plantations. For citation: Egorov A.B., Postnikov A.M., Bubnov A.A., Pavluchenkova L.N., Partolina A.N. Cultivation of Spruce Plantations Using Modern Herbicides without Agrotechnical Weeding. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 3, pp. 9–23. DOI: 10.37482/0536-1036- 2021-3-9-23 Funding: The study was financially supported by the Federal Agency for Forestry within the state assignment of the Saint Petersbutg Forestry Research Institute No. 053-00003-17 ПР, approved by Order No. 552 of 26.12.16.

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.

Лесостепь Центрально-Черноземного района относится к зоне высокопродуктивных сосновых лесов. В 2015 г. на его территории впервые зафиксирована частичная, затронувшая популяционный, организменный и клеточный уровни дестабилизация сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.). Дестабилизация вызвана 8-летней тепловой волной 2007–2014 гг., сопровождавшейся резким падением уровня грунтовых вод и четырьмя сильными засухами (2007, 2010, 2012 и 2014 гг.). Анализ проводили на двух участках лесных культур сосны, произрастающих на экологически благоприятной территории: Ступинский тест-объект (Воронежская обл., типичное для Цен- трально-Черноземного р-на насаждение) и Усманский объект (Липецкая обл., земли с повышенным уровнем грунтовых вод). Представлены результаты морфологического, цитогенетического и биохимического изучения модельных деревьев Ступинского тест-объекта в периоды: 4 оптимальных по погодным условиям года, засушливый 2014 г. и 2015 г. – год дестабилизации. Выявлено, что продолжительный гидротермический стресс вызвал переход сосны из основного равновесного состояния в слабо неравновесное состояние. Пусковым механизмом стала сильная почвенная засуха 2014 г., после которой растения ушли в зиму ослабленными. В 2015 г., несмотря на то, что он был оптимальным по погодным условиям, отмечены уменьшение биопродуктивности шишек по признакам полнозернистости и общему числу семян на шишку, изменение структурированности популяционной выборки, увеличение числа патологий митоза, повышение содержания пролина в хвое. Процесс возвращения вида в исходное состояние изучался 3 последующих оптимальных года на примере ступинской и усманской популяций. Экспериментальные данные свидетельствуют, что процессы нормализации жизненного состояния сопряжены с глубокими изменениями метаболизма и требуют определенных энергетических затрат. Ступинской популяции для возвращения к региональной норме понадобилось больше времени. Это указывает на разную глубину дестабилизации генетического материала деревьев двух исследуемых популяций. Для цитирования: Кузнецова Н.Ф., Клушевская Е.С., Аминева Е.Ю. Высокопродуктивные сосновые леса в условиях изменяющегося климата // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 6. С. 9–23. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-6-9-23. Финансирование: Работа выполнена в рамках государственного задания Всероссийского научно-исследовательского института лесной генетики, селекции и биотехнологии.
Forest steppe of the Central Chernozem Region (CCR) of Russia belongs to the zone of highly productive pine forests. In 2015, for the first time a partial destabilization of Scots pine (Pinus sylvestris L.) was recorded within the territory of the CCR. It affected the population, organism and cellular levels of Scots pine (Pinus sylvestris L.). The destabilization was caused by the 8-year heatwave of 2007–2014 followed by a sharp drop in the water table and four severe droughts (2007, 2010, 2012, and 2014). The analysis was carried out on two sites of pine forest plantations growing in the environmentally sound region: the Stupino test site (Voronezh region, typical plantation for the CCR) and the Usman site (Lipetsk region, lands with elevated groundwater level). The results of morphological, cytogenetic and biochemical studies of model trees of the Stupino test site during the following periods are presented: 4 optimal years in terms of weather conditions, 2014 drought year and 2015 destabilization year. It was found that prolonged hydrothermal stress resulted in the transition of pine from the basic equilibrium state to a slightly nonequilibrium state. The trigger mechanism for changing their vital state was a severe autumn soil drought in 2014, after which the plants became weakened right before winter. A decrease in cone bioproductivity by the traits of seed fullness and the total number of seeds per cone, a change in population sampling structure, an increase in the number of mitosis pathologies, and an increase in proline content in needles were observed despite optimal weather conditions in 2015. The recovery of species was studied for three subsequent optimal years on the example of the Stupino and Usman populations. Experimental data indicate that the processes of vital state normalization involve profound changes in metabolism and require certain energy expenditures. It took the Stupino population longer to return to the regional norm, which indicates a different depth of destabilization of the tree genetic material of the studied populations. For citation: Kuznetsova N.F., Klushevskaya E.S, Amineva E.Yu. Highly Productive Pine Forests in a Changing Climate. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 6, pp. 9–23. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-6-9-23 Funding: The research was carried out within the framework of the state assignment of the All-Russian Research Institute of Forest Genetics, Breeding and Biotechnology.

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

Для городов одним из ключевых показателей комфортности и соответствия санитарным нормам выступает запыленность атмосферы. Насаждения из пред- ставителей рода тополь (Populus L.) становятся надежным средством оптимизации данного показателя. Исследована эффективность применения различных видов тополей в городских посадках с учетом дифференциации участков кроны по способности осаждать пыль на поверхности листового аппарата. Объект исследования – 8 видов из разных секций рода тополь, наиболее часто встречающиеся в городских посадках и других искусственных насаждениях на территории Нижегородской области. Учтено влияние на дисперсию пылезадерживающей способности трех независимых друг от друга факторов: видоспецифичности тополей (8 градаций); условий освещенности кроны, определяемых ее ориентацией относительно сторон света; высотных характеристик расположения яруса кроны. Смывы пыли производили со 100 листьев каждого вида тополя при их фиксированной площади. Наибольшее количество пыли в листовых смывах отмечено у типичного тополя белого (257,60±5,05 мг), а наименьшее – у тополя черного осокоря (117,69±3,65 мг) и тополя итальянского (105,69±2,90 мг). Однофакторный дисперсионный анализ подтвердил существенность различий между видами по всем показателям пылезадерживающей способности. Трехфакторный дисперсионный анализ доказал влияние мест расположения листовой поверхности в частях кроны на эффективность осаждения пыли представителями разных видов. Наиболее важной в распределении пыли, осевшей на листовой поверхности побегов в разных частях кроны, оказалась видовая принадлежность деревьев – 37,65±0,51 %. Эффект от условий освещенности кроны также хорошо ощутим – 20,45±0,28 %. Влияние высоты яруса кроны было заметно меньше – 7,19±0,21 %. Перечисленные факторы мало связаны между собой, их взаимодействие не играет значительной роли: 6,67±4,54 %, Fh 2 = 1,47, достоверно на 5 %-м уровне (F05 = 1,41) и недостоверно – на 1 %-м (F01 = 1,61). Для цитирования: Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов П.В. Дифференциация пылезадерживающей способности кроны тополей // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 5. С. 48–64. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-5-48-64
One of the key parameters of comfort and compliance with sanitary standards for cities is dustiness of atmosphere. Plantings of representatives of the poplar genus (Populus L.) become a reliable means of optimizing this parameter. We have studied the effectiveness of using different types of poplars in urban plantings, taking into account the differentiation of crown sections by the ability to deposit dust on the surface of the leaf apparatus. The object of research is 8 species from different sections of the poplar genus, typically found in urban plantings of the Nizhny Novgorod region. We considered the influence of three independently of one another factors on the dispersion of dust holding capacity: species-specificity of poplars (8 gradations); lighting conditions of crown due to its orientation relative to the cardinal directions (4 gradations); height characteristics of the crown tier location (3 gradations). Dust was washed off from 100 leaves of each poplar species with their fixed area. The highest amount of dust in the flushes was observed for silver poplar (257.60±5.05 mg), and the lowest – for black poplar (117.69±3.65 mg) and Pópulus nígra var. itálica (105.69±2.90 mg). Oneway ANOVA confirmed the significance of differences between the species for all parameters of dust holding capacity. Three-way ANOVA showed the influence of leaf surface locations in different parts of the crown on the efficiency of dust deposition by representatives of different species. Species appeared to be the most important in the distribution of dust deposited on the leaf surface of shoots in different parts of the crown; the share of its influence was 37.65±0.51 %. The effect of crown lighting conditions was also well measurable; its share was equal to 20.45±0.28 %. The influence of the crown tier height was noticeably less; its share reached 7.19±0.21 %. The listed factors are little related to each other, and their interaction generated a negligible effect: 6.67±4.54 %, Fh 2 = 1.47, significance is reliable at 5 % level (F05 = 1.41) and unreliable at 1 % level (F01 = 1.61). For citation: Besschetnova N.N., Besschetnov P.V. Differentiation of Dust Holding Capacity of Poplar Crowns. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 5, pp. 48–64. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-5-48-64

В книге дана краткая характеристика основных семейств, родов и видов древесных растений России, как аборигенных, так и интродуцированных. Самая главная и основная часть атласа — это цветные иллюстрации. В приложении приведены карты ареалов наиболее широко распространенных и хозяйственно важных видов древесных растений. Указатель названий растений совмещен с этимологическим словарём, где латинские названия приведены также и в русской транскрипции.

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