Биология леса. Лесоразведение. Защита леса

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

Проанализирована и обобщена информация по селекции и селекционному семеноводству основных лесообразующих и важных в коммерческом отношении для стран Северной Европы и России пород: сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и ели обыкновенной (Picea abies (L.) H. Karst). Показано, что в таких странах, как Швеция и Финляндия, за последние 40–50 лет полностью завершен первый (начальный) цикл плюсовой селекции и активно осуществляются работы второго цикла. В аспекте селекционного семеноводства это означает постепенную замену лесосеменных плантаций I порядка на лесосеменные плантации повышенной генетической ценности – I,5 и II порядков. К середине ХХI столетия прогнозируется повышение продуктивности вновь создаваемых искусственных древостоев по запасу стволовой древесины на 20–25 % за счет селекционной работы. В европейской части России в последней трети ХХ столетия начат первый цикл плюсовой селекции, который, к сожалению, не был завершен. Однако проведены успешные и местами достаточно масштабные работы по фенотипическому отбору в естественных насаждениях плюсовых деревьев и закладке лесосеменных плантаций I порядка, сформирована селекционная популяция I. Последнее позволяет заложить необходимые площади мультипликационных популяций повышенной генетической ценности – лесосеменные плантации I,5 порядка. Хотя достичь этого во многих субъектах Северо-Западного федерального округа невозможно по причине недостаточного количества отобранных плюсовых деревьев, а главное – крайне малой площади испытательных культур. В настоящее время подавляющее большинство первоначально отобранных плюсовых деревьев остаются не проверенными по потомству, что блокирует возможность дальнейшего развития системы плюсовой селекции. В России также отсутствует специальное селекционное районирование основных лесообразующих пород, обеспечивающее пространственную организацию проведения селекционных работ и использования семян с лесосеменных плантаций. Для достижения прогресса в данном направлении необходимо разработать федеральную программу по сохранению и рациональному использованию лесных генетических ресурсов РФ в совокупности с рядом подпрограмм по генетическим исследованиям и селекции важнейших видов-лесообразователей с учетом современных достижений в области молекулярной генетики и биотехнологии.

Представлены основные принципы проведения мониторинга окружающей природной среды.

В пособии даны определения, основные положения, способы мелиорации и рекультивации земель, ландшафтоведения. Описаны конструкции оросительных и осушительных систем. Освещены основы сельскохозяйственного водоснабжения и обводнения; основы агролесомелиорации и лесоводства.

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

Изложены теоретические основы проектирования постоянного лесного питомника. Приведены данные общей и продуцирующей площади, возраста и количества выращиваемого посадочного материала. Дана характеристика комплекса мероприятий по обеспечению нормальных условий роста и развития сеянцев и саженцев. Рассмотрен порядок составления проекта лесного питомника и расчета входящей в него нормативно-технологической карты выращивания посадочного материала. Перечислены требования к процедуре защиты курсового проекта и критерии его оценки.

Рассматриваются вопросы состояния лесных ресурсов таежной зоны России и проблемы, связанные в современных условиях с лесопользованием и лесовосстановлением на естественно дренированных и осушаемых землях.

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

В работе отражены результаты анализа жизненного состояния и устойчивости насаждений с участием в их составе пород-интродуцентов на особо охраняемых природных территориях южно-таежного района в условиях Вологодской области. Цель исследования – обобщение имеющихся сведений и проведение лесоводственной оценки многолетней интродукции в насаждениях на этих территориях. Выявлен видовой состав, проанализировано санитарное и декоративное состояние древесной и кустарниковой растительности. Объектами исследования являлись насаждения, произрастающие на территории парков, расположенных в г. Устюжна, поселках Даниловское и Можайское, а также в с. Куркино. Установлено, что породный состав изученных насаждений на особо охраняемых природных территориях представлен 34 видами древеснокустарниковой растительности: 4 вида хвойных деревьев, 16 видов лиственных деревьев, 14 видов кустарников. Доля интродуцентов среди них составляет более 60 %. В ходе учетных работ зафиксировано 12 разновидностей повреждений, которые по степени влияния разделены на 3 группы, % от общего количества поврежденных растений: значительно снижающие устойчивость – 18; снижающие декоративность – 38; снижающие санитарное состояние – 44. В целях улучшения санитарного состояния насаждений, обеспечения выполнения ими своих целевых функций, а также для уменьшения экономического ущерба от воздействия неблагоприятных антропогенных факторов, в обследованных насаждениях на особо охраняемых природных территориях требуется проведение санитарно-оздоровительных мероприятий в виде удаления аварийных, усыхающих и сухостойных деревьев. Отобраны растения по признаку старовозрастности и исторической ценности, выполнена их паспортизация. Оценено биологическое разнообразие древесной и кустарниковой растительности посредством определения индексов биоразнообразия. Выявлена взаимосвязь между составом древостоя и его устойчивостью к неблагоприятным экологическим факторам. Результаты исследования могут быть использованы органами исполнительной власти других субъектов Российской Федерации при планировании и организации работ по обустройству защитных лесов, в том числе зеленых зон городов. Для цитирования: Дружинин Н.А., Дружинин Ф.Н., Корякина Д.М., Цыпилев С.В., Чухина О.В. Результаты и оценка многолетней интродукции на особо охраняемых природных территориях южно-таежного района // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 6. С. 74–87. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-74-87 Финансирование: Работа выполнена в рамках государственного контракта от 29 мая 2018 г. по теме: «Состояние наземных природных комплексов ООПТ областного и регионального значений», отчет о проделанной работе предоставлен в Департамент природных ресурсов и охраны окружающей среды Вологодской области
The article shows the analysis results of the vitality and sustainability of the plantings having introduced species in their composition in specially protected natural areas of the south taiga zone (Vologda region). The research purpose is to summarize the available information and carry out the silvicultural assessment of long-term introduction to the plantings in these territories. The species composition is revealed and the sanitary and decorative state of tree and shrub vegetation is estimated. The research objects were the plantings growing in the following parks: Arboretum in Ustyuzhna, Old Park in the settlement of Danilovskoye, Old Park in the settlement of Mozhaiskoye, and Old Park in the village of Kurkino. It was found that the species composition of the suited specially protected natural areas is represented by 34 tree and shrub species: 4 coniferous tree species, 16 deciduous tree species, and 14 species of shrubs. The share of introduced species, in the whole, for all the objects under study is more than 60 %. During the recordings, 12 types of damage were found. According to the degree of influence they were divided into 3 groups: significantly reducing the stability in the plantings (18 % of the total number of damaged trees), reducing the decorative effect (38 %), and reducing the sanitary state of wood species (44 %). In order to improve the sanitary state of the plantings, to ensure that the plantings perform their target functions, and to reduce the economic damage caused by negative anthropogenic factors, it is necessary to take sanitary and recreational measures such as removing dangerous, drying and dead trees. Valuable plants (those of old age or having historical value) were selected; certification of valuable trees was carried out. The biological diversity of tree and shrub vegetation was estimated through determining biodiversity indices. The relationship between the forest stand composition and its resistance to negative environmental factors was revealed. The results of the research can be used by the executive authorities of the constituent entities of the Russian Federation in planning and organizing the works on arranging protection forests, including urban green zones. For citation: Druzhinin N.A., Druzhinin F.N., Koryakina D.M., Tsypilev S.V., Chukhina O.V. Results and Assessment of Long-Term Introduction to Specially Protected Natural Areas of the South Taiga Zone. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 6, pp. 74–87. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-74-87 Funding: The research was carried out within the framework of the state contract dated May 29, 2018 under the topic “The State of Ground Natural Systems of Specially Protected Natural Areas of Regional Significance”; the status report was submitted to the Department of Natural Resources and Environmental Protection of the Vologda Region.

В статье приведены результаты исследований по оценке потенциала фитогенных пищевых и лекарственных ресурсов леса на землях лесного фонда Костромской области. Авторы отмечают, что леса области располагают большими запасами этих ресурсов, однако уровень их использования остается низким – в среднем по области 10 %. Заготовка пищевых лесных ресурсов и сбор лекарственных растений как вид предпринимательской деятельности не практикуется, аренда лесных участков для этих целей отсутствует. При этом доля недревесной продукции леса составляет свыше 10 % общей стоимости всей лесной продукции и в ряде случаев превышает стоимость древесины. Приведено районирование пищевых и лекарственных растений на территории Костромской области по наибольшим биологическим запасам ресурсов. Выделены потенциальные центры промышленной заготовки и переработки пищевых и лекарственных ресурсов. Дано ресурсное, технологическое и экономическое обоснование организации заготовки и переработки пищевых и лекарственных ресурсов на промышленной основе. Особое внимание должно быть направлено на организацию и интенсификацию выращивания лесных плодовых, ягодных, декоративных и лекарственных растений, разработку технологии и агротехники плантационного выращивания ягодных культур, выведение новых высокопродуктивных сортов. Для цитирования: Макаров С.С., Багаев Е.С., Цареградская С.Ю., Кузнецова И.Б. Проблемы использования и воспроизводства фитогенных пищевых и лекарственных ресурсов леса на землях лесного фонда Костромской области // Лесн. журн. 2019. № 6. С. 118–131. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.6.118
The article provides the results of studies on the assessment of the potential of the phytogenic food and medicinal resources of the forest on the lands of the forest fund of the Kostroma region. The authors note that the forests of the region have large reserves of these resources, but their level of use remains low – on average in the region of 10 %. Harvesting of food forest resources and collection of medicinal plants as a type of business activity are not practiced, there is no lease of forest plots for this purpose. At the same time, the share of non-wood forest products accounts for more than 10 % of the total value of all forest products and in some cases exceeds the cost of wood. Zoning of food and medicinal plants in the Kostroma region by the largest biological reserves of resources is given. Potential centers for industrial procurement and processing of food and medicine resources have been identified. The resource, technological and economic justification for the organization of the preparation and processing of food and medicinal resources on an industrial basis. Particular attention should be paid to the organization and intensification of the cultivation of forest fruit, berry, ornamental and medicinal plants, the development of technology and agricultural technology of the cultivation of berry crops, the breeding of new highly productive varieties. For citation: Makarov S.S. Bagaev E.S., Tsaregradskaya S.Yu., Kuznetsova I.B. Рroblems of use and Reproduction of Phytogenic Food and medicinal Forest Resources on the Forest Fund Lands of the Kostroma region. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2019, no. 6, pp. 118–131. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.6.118

В учебном пособии приведена типология В.Н. Сукачева, Е.В. Алексеева, П.С. Погребняка, Г.В. Крылова, дана краткая характеристика основных типов леса Сибири, представлены фотографии основных типов леса, представлено практическое значение типов леса.

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

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

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

Изложен курс лекций для подготовки студентов к практическим занятиям и экзаменам по дисциплине «Основы лесопаркового хозяйства».

Учебное пособие составлено в соответствии с программой курса «Лесная селекция». В учебном пособии рассматриваются все основные вопросы селекции растений: генетические основы селекционных процессов, методы отбора, гибридизации и мутагенеза лесных древесных пород, селекционно - генетические основы лесного сортового семеноводства. Оно предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки 250100 – Лесное дело

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

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

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.

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

Рассмотрены основные положения системы для лесного хозяйства, принципы зональности использования технических средств механизации, технологические процессы с законченным циклом производства и технологические комплексы машин. Приведены вопросы теории анализа и проектирования систем машин, машинотракторных агрегатов, расчета потребности энергетических, технологических и транспортных средств и ресурсов. Даются критерии и методы оптимизации использования систем машин, организационные способы повышения их эффективности.

Содержат основные требования, предъявляемые к структуре, порядку выполнения и оформлению курсовой работы, справочные материалы, индивидуальные задания и рекомендуемую литературу. Приведены порядок работ и основные требования к проектированию лесного питомника. Детально по разделам дано описание хода выполнения курсовой работы.

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

Рассмотрены основы теории искусственного воспроизводства леса. Содержит лабораторные работы, задания на курсовое проекти­рование, варианты контрольных работ для студентов заочной формы обучения и нормативно-справочные материалы.

Распространение заболеваний основных лесообразующих древесных растений и значительный ущерб от их деятельности в березовых насаждениях на обширной территории России привели к необходимости выявления ландшафтно-типологической приуроченности очагов заболевания, изучения связей интенсивности поражения березняков водянкой с лесоводственно-таксационными параметрами лесов, этиологии заболевания, диагностических признаков для использования при лесопатологическом мониторинге и проведении лесопатологических обследований. Разработанные на основе анализа данных исследований рекомендации лесохозяйственному производству позволят снизить ущерб от бактериальной водянки, позволят своевременно выявлять и локализовать очаги болезни и сохранить красу русских лесов – белоствольную березу.

Река Бурея является северо-западной границей ареала кедра (сосны корейской Pinus koraiensis Siebold et Zucc.). Кедрово-широколиственные леса этого района Б.П. Колесниковым отнесены к географической фации северных кедровников. Произрастающие на северо-западной границе ареала кедровники остаются практически не изученными в лесоводственном отношении. Цель исследования – определение лесоводственно-таксационных характеристик кедрово-широколиственных лесов, оценка их устойчивости и естественного возобновления, выделение и описание типов леса. На основе 6 пробных площадей впервые проанализированы таксационные характеристики, естественное возобновление, состав подлеска и кустарничково-травяного яруса кедрово-широколиственных лесов в бассейне р. Бурея. В обследованном районе кедро-во-широколиственные леса и производные группировки размещаются только на горных склонах, преимущественно в средней их части. Выделено три типа леса: горный рододендровый кедровник с дубом, горный леспедецевый кедровник с дубом и горный лещиновый кедровник с пихтой. Выделение типов леса произведено на основе подходов генетического (географо-генетического, динамического) направления в лесной типологии Б.А. Ивашкевича–Б.П. Колесникова. Установление типов леса в районе исследований осложнено отсутствием коренных кедровых насаждений, развивающихся без ан-тропогенного влияния. Северная географическая фация кедрово-широколиственных лесов отличается обедненным составом древостоев, подлеска и кустарничко-травяного яруса. Кедровые леса бассейна Буреи пройдены в прошлом рубкой и пожарами. Наименьшие огневые повреждения отмечены в лесах, произрастающих на склонах се-верных экспозиций. Даже в расстроенном состоянии кедрово-широколиственные леса являются убежищем для неморальной флоры. Влияние пожаров отражается на естественном возобновлении, в результате чего подрост хвойных пород представлен мелкими, реже средними особями. Подроста кедра на большинстве участков недостаточно для увеличения участия этой породы в древостое. В целом позиции кедрово-широколиственных лесов стабильны, при отсутствии пожаров кедр хорошо возобновляется в разреженных дубовых лесах. Большинство участков произрастания кедра во-шло в организованный природный парк «Бурейский», что повысило их охранный статус. Кедрово-широколиственные леса бассейна р. Бурея нуждаются, прежде всего, в охране от пожаров.

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

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

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

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

Учебное пособие составлено в помощь к изучению дисциплины «География лесов Дальнего Востока» для студентов высших и средних учебных заведений.

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

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

Клен Траутфеттера (клен высокогорный – Acer Trautvetteri Medv.) является лесообразующей породой в лесном фонде Северной Осетии. Произрастая в горах на высоте от 1100 до 2500 м над уровнем моря, он образует простые по строению древостои. На верхней границе своего распространения клен Траутфеттера формирует, как правило, чистые кленовники, на нижней – всегда смешанные. Объекты исследования – чистые и смешанные кленовники в нескольких урочищах Республики Северная Осетия–Алания. Объекты расположены в различных условиях горного рельефа и на разной высоте над уровнем моря. Целью настоящего исследования является оценка возобновительного потенциала высокогорных кленовников и успешности естественного возобновления клена Траутфеттера в различных условиях ареала распространения. Условно полоса произрастания кленовников нами разделена на три пояса: верхний – 1601 м над уровнем моря и более; средний – 1251… 1600 м над уровнем моря; нижний 1250 м над уровнем моря и менее. Установлено, что возобновительный потенциал высокогорных кленовников реализуется путем как семенного, так и вегетативного размножения. Под пологом древостоя преобладает подрост порослевого происхождения. Подрост семенного происхождения встречается на открытых местах, на минерализованных участках. Численность такого подроста редко превышает 600 экз./га. Хотя подрост порослевого происхождения и преобладает, его отпад в несколько раз больше, чем у подроста семенного происхождения. Несмотря на большой запас семян (25,8…58,4 тыс. шт./га), естественное возобновление клена семенами под пологом материнского древостоя сильно затруднено из-за мощного травяного покрова, плотного слоя листового опада, массового повреждения семян энтомофауной и болезнями. Освещенность на поверхности почвы составляет 0,2…0,3 % от освещенности на открытом месте.

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

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

Настоящая работа посвящена исследованию закономерностей изменения состояния компонентов лесонасаждений, произрастающих вблизи урбанизированных территорий для выявления наиболее информативных биоиндикационных параметров с целью их обоснованного использования при мониторинге и прогнозировании состояния лесов, мер повышения биоразнообразия, продуктивности и устойчивости насаждений и поиску подходов к решению проблемы управления их состоянием. Разработанные на основе исследований рекомендации лесохозяйственному производству и службам мониторинга природной среды позволят использовать наиболее информативные биоиндикаторы состояния пригородных лесов для дифференциации их по уровню воздействия факторов урбанизированной среды и обоснования режима ведения лесного хозяйства в пригородных лесах в связи со степенью их антропогенной трансформации.

На основе изучения состояния лесов Курганской области дано научное обоснование организации и ведения хозяйства по хозяйственно-лесорастительным районам. С учетом климатических условий и проведенных исследований предложены способы лесовосстановления на «вымочках», гарях, вырубках в наибольшей степени, отвечающие экологическим и экономическим требованиям.

Представлена оценка лесовосстановительного процесса с учетом лесной типологии. Изложены теоретические основы лесоводственной и лесокультурной оценок вырубок. Рассмотрены особенности проектирования мероприятий по лесовосстановлению, методы оценки их качества и принципы планирования мер содействия естественному возобновлению леса. Приведены методики оценки и учета подроста основных лесообразующих пород и травянистой растительности, вопросы организации технической приемки работ.

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

В методических указаниях приведены описания структуры и методики проведения лабораторных работ, даны задания для самостоятельной работы по основным изучаемым темам, представлен перечень вопросов для подготовки к экзамену, дана рекомендуемая литература.

Практика организуется в лесах учебно-опытных лесхозов и в городских насаждениях разного типа, а также в дендрариях и ботаническом саду, в лесных питомниках и питомниках декоративных растений и в других объектах лесного хозяйства и озеленения.

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

Рассмотрены вопросы лесной биологии, сконцентрированные вокруг феномена биологического роста. В приложении к лесным объектам они имеют известную специфику, связанную с длительностью развития леса, сравнительно большими физическими размерами деревьев, а также высокой значимостью лесов в функционировании биосферы и осуществлении человеком хозяйственной деятельности. В монографии последовательно применяется концепция уровней организации живой материи: от клеточно-тканевого уровня к организменному и далее к популяционному.

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

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.

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.

В учебном издании приведены цель и задачи выпускной квалификационной работы, общие положения, порядок и этапы выполнения, требования к структуре и объему, оформлению, порядку представления к защите, примерные темы, ответственность автора.

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

Анализ показателей комплексов почвенной мезофауны сосняков европейской части России представляет существенный интерес и имеет важное значение ввиду недостаочной изученности реакции мезофауны на различные виды и интенсивность антропогенных воздействий. Стандартными почвенно-зоологическими методами оценивали влияние пожаров, лесохозяйственной деятельности и рекреационного использования лесов (круглогодичной прогулочной активности на доступных и привлекательных участках леса) на параметры функционально-биоценотических комплексов почвенной мезофауны в условиях однородности лесоводственно-таксационных показателей насаждений. Для европейской подзоны широколиственных лесов установлена наибольшая степень снижения общей плотности поселения эпигео- и геобионтной мезофауны в результате сильных устойчивых низовых пожаров. Отмечена связь уменьшения общей плотности поселения с видом и интенсивностью рубок леса, стадией рекреационной дигрессии, определена степень снижения количества систематических групп мезофауны при влиянии как отдельного вида антропогенного воздействия, так и их комплекса. Уменьшается количество систематических групп мезофауны в результате всех изученных воздействий, особенно при воздействии низового пожара и после-дующей сплошной рубки древостоя. Проведена аналогия с выводами отечественных исследователей и результатами изучения проблемы за рубежом. В градиенте воздействий изучены тенденции изменения структуры трофических классов. Выявлено, что активные участники деструкции опада – сапрофаги – снижают участие в комплексе почвенной мезофауны при всех видах антропогенного воздействия. Сокращается плотность поселения большинства систематических групп мезофауны, выявлены изменения плотности основных групп в каждом трофическом классе, проведена оценка видового состава мезофауны. В отличие от пожаров и рубок леса, рекреация увеличивает α-разнообразие. Результаты исследований можно использовать в экологическом мониторинге и при планировании лесохозяйственных мероприятий.