Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 524560)
Консорциум Контекстум Информационная технология сбора цифрового контента
Уважаемые СТУДЕНТЫ и СОТРУДНИКИ ВУЗов, использующие нашу ЭБС. Рекомендуем использовать новую версию сайта.
  Расширенный поиск

Лесное хозяйство. Деревообрабатывающая промышленность

← назад к списку
Результаты поиска

Нашлось результатов: 1411

Свободный доступ
Ограниченный доступ
1

Содержание тяжелых металлов в почве и древесной растительности в условиях городской агломерации = Heavy Metals Content in Soils and Woody Vegetation of Urban Area

Автор: Карбасникова
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Одним из путей нивелирования влияния опасных факторов среды на комфортность проживания в городе признается создание зеленых насаждений целевого состава. Цель данной работы – проанализировать содержание тяжелых металлов в почве и древесных растениях на разной удаленности от автомобильных дорог в урбаносреде (г. Вологда). Для анализа выбраны породы, преобладающие в зеленых насаждениях изучаемого населенного пункта. В большинстве объектов встречается береза пушистая (Вetula pubescens) и ель колючая (Picea pungens), в живых изгородях вдоль дорог наиболее популярен кустарник – карагана древовидная (Caragana arborescens). Установлено содержание высокотоксичных поллютантов (кадмия, свинца, цинка, меди, никеля, хрома). В почвах г. Вологды не зафиксировано наличия подвижных форм тяжелых металлов, концентрация которых бы превышала предельно допускаемую. Однако содержание цинка и кадмия у автомобильных дорог выше фонового значения для европейской части России. Содержание подвижных форм тяжелых металлов в почвах по мере удаления от дороги снижается. Такая же тенденция отмечена и для ассимиляционного аппарата исследуемых деревьев и кустарников. В листьях и хвое дендрофлоры больше всего накапливается цинка, второе место занимает медь, третье – свинец. Определено, что карагана древовидная и береза пушистая способны аккумулировать тяжелые металлы в листьях. Выявлено, что коэффициент биологического поглощения выше у таких элементов, как медь, цинк и свинец. Для цитирования: Карбасникова Е.Б., Залывская О.С., Чухина О.В. Содержание тяжелых металлов в почве и древесной растительности в условиях городской агломерации // Лесн. журн. 2019. № 5. С. 216–223. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.216.
Creation of green areas of target composition is one of the ways of levelling the influence of hazardous environmental factors on the comfort of living in the city. The research purpose is content analysis of heavy metals in soils and woody plants at different distances from roads of the urban environment (Vologda). Breeds prevailing in the green areas of the studied settlement were selected for the analysis. Downy birch (Betula pubescens) and blue spruce (Picea pungens) are found in a majority of objects; Siberian pea shrub (Caragana arborescens) is the most popular shrub in hedges along the roads. The content of highly toxic pollutants (cadmium, lead, zinc, copper, nickel, chromium) has been found. The presence of active forms of heavy metals, the concentration of which would exceed the maximum allowable concentration, has not been recorded in the soils of Vologda. However, the content of zinc and cadmium near the roads is higher than the background value for the European part of Russia. The content of active forms of heavy metals in soils near the road and with distance from it reduces. The same trend was noted for the assimilation apparatus of the studies trees and shrubs. In leaves and needles of dendroflora, zinc accumulates the best of all, copper takes the second place, and lead takes the third place. It was determined that Siberian pea shrub and downy birch are able to accumulate heavy metals in leaves. It was found that the biological absorption factor is higher for elements such as copper, zinc, and lead. For citation: Karbasnikova E.B., Zalyvskaya O.S., Chukhina O.V. Heavy Metals Content in Soils and Woody Vegetation of Urban Area. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 5, pp. 216–223. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.216

2

Возрастная динамика структуры надземной фитомассы культур сосны обыкновенной до 25-летного возраста в условиях Западного Хэнтэя (Северная Монголия) = Age-Related Dynamics of Above-Ground Phytomass Structure of Scots Pine Plantations Aged up to 25 in the Western Khentii Mountains of Northern Mongolia

Автор: Цогт
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

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

3

Роль лесов в создании экологически комфортной среды обитания и меры для ее реализации = The Role of Forests in Creation of a Comfortable Ehvironment and Measures for Its Implementation

Автор: Моисеев
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

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

4

Формирование структуры плит малой плотности из гидродинамически активированных мягких отходов деревообработки = Structure Formation of Low-Density Boards from Hydrodynamically Activated Soft Wood Waste

Автор: Ермолин
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Древесные плиты находят широкое применение во многих областях, особенно в домостроении. В последние 20 лет активно проводятся исследования в области получения древесных плит малой плотности. В статье приводятся результаты работ по изучению влияния гидродинамической обработки древесных частиц (опилок) на их физические свойства и геометрические характеристики в целях выяснения механизма аутогезионного взаимодействия в процессе формирования плитных материалов малой плотности без использования связующих веществ. Обработка частиц проводилась в гидродинамическом диспергаторе роторно-пульсационного типа. Для оценки степени обработки использовался показатель водоудерживающей способности. Для контроля за величиной фибриллирования древесных частиц и увеличением доступных межфазных поверхностей в результате обработки применены метод определения адсорбции воды древесиной и растровая электронная микроскопия. Для сохранения капиллярной структуры гидродинамически обработанной древесной массы ее замораживали при температуре –60 ºС, после чего подвергали лиофильной сушке. Построены изотермы сорбции исходных опилок, опилок, обработанных в гидродинамическом диспергаторе и лиофильно высушенных, а также полученных древесных плит малой плотности. Установлено, что изотермы сорбции гидродинамически обработанных и лиофильно высушенных древесных частиц существенно отличаются от изотерм исходных опилок и готовых плит. Проведенные расчеты по методу Брунауэра, Эммета, Тейлора показали, что удельная поверхность обработанных и лиофильно высушенных древесных частиц составляет около 350 м2/г абс. сухой массы, исходных опилок и полученных плит – примерно 130 м2/г абс. сухой массы. Это говорит о том, что гидродинамическая обработка позволяет существенно повысить фибриллирование древесных частиц, тем самым увеличить площадь доступных межфазных поверхностей, что создает условия для аутогезионного взаимодействия между частицами, в результате чего формируется структура плит без использования связующих веществ. Методом растровой электронной микроскопии изучена динамика изменения геометрических характеристик древесных частиц в процессе гидродинамической обработки, установлено, что при этом происходит измельчение древесных опилок и увеличивается доля лентообразных частиц в виде частично разрушенных трахеид с фибрилированными поверхностями. При высокой степени обработки (водоудерживающая способность по Джайме – 250 %) древесная масса становится более однородной. Для цитирования: Ермолин В.Н., Баяндин М.А., Казицин С.Н., Намятов А.В. Фор- мирование структуры плит малой плотности из гидродинамически активированных мягких отходов деревообработки // Лесн. журн. 2019. № 5. С. 148–157. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.148 Финансирование: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ, правительства Красноярского края, краевого фонда науки в рамках научного проекта «Исследование процессов структурообразования материалов из кавитационно активированной древесины».
Wood boards find wide application in many fields, especially in house building. Research has been actively conducted in the field of obtaining low-density wood boards in the past 20 years. This article presents the results related to studying the influence of hydrodynamic processing of wood particles (sawdust) on their physical properties and dimensions, for the purposes of identifying the mechanism of autohesion interaction in formation of low-density boards without the binding agents. The particles were processed in a hydrodynamic rotarypulsed disperser. Water retention value (WRV) was used in order to evaluate the degree of processing. A method for determination of water adsorption by wood, and scanning electron microscopy were taken as a criterion of the fibrillation size of wood particles and increase in available interphase surfaces as a result of processing. Hydrodynamically processed wood pulp was frozen at –60 ºС and then lyophilized in order to preserve its capillary structure. As a result of the study, we have constructed sorption isotherms of the following samples: initial sawdust, sawdust processed in the hydrodynamic disperser and lyophilized, and lowdensity wood boards. It was found out that the sorption isotherms of hydrodynamically processed and lyophilized wood particles are considerably different from the isotherms of initial sawdust and final boards. The calculations made according to the BET method showed that the specific surface area of the processed and lyophilized wood particles is about 350 m2/g of dry weight, and the area of the initial sawdust and obtained boards is approximately 130 m2/g of dry weight. This suggests that hydrodynamic processing allows us to considerably increase the fibrillation of wood particles, thereby increase the area of available interphase surfaces, which creates the conditions for autohesion interaction between the particles. As a result the board structure is formed without binding agents. The dynamics of changes in the wood particles dimensions under hydrodynamic processing was studied by the scanning electron microscopy. Sawdust crushing and increasing the share of ribbon-shaped particles in the form of partially destroyed tracheids with fibrillated surfaces take place at that. The wood pulp becomes more homogeneous under the high degree of processing (water retention value by the Jaime method – 250 %). For citation: Ermolin V.N., Bayandin M.A., Kazitsin S.N., Namyatov A.V. Structure Formation of Low-Density Boards from Hydrodynamically Activated Soft Wood Waste. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 5, pp. 148–157. DOI: 10.17238/issn0536- 1036.2019.5.148 Funding: The study was carried out with the financial support from the Russian Foundation for Basic Research, the Government of Krasnoyarsk Krai, and the Krasnoyarsk Regional Fund for Scientific and Technical Development Support within the frame of a scientific project “Study of Structuring Materials made of cavitation activated wood”.

5

Математическая модель модульного принципа подбора системы машин для создания и эксплуатации лесных плантаций = Mathematical Model of the Modular Approach for Selection of a System of Machines for Creation and Operation of Forest Plantations

Автор: Воронов
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Лесные плантации успешно создаются и эксплуатируются во многих странах с середины прошлого века. Более 50 % всей заготавливаемой и перерабатываемой древесины в мире является продукцией целевого лесовыращивания, созданной на лесных плантациях. В Российской Федерации в результате многолетнего, экстенсивного лесопользования, несмотря на огромные лесные запасы и далеко не полное использование расчетной лесосеки, лесоперерабатывающие предприятия начинают ощущать нехватку сырья. Стоимость древесного сырья постоянно растет, что связано с повышением ставок платы за лес на корню, увеличением расходов на эксплуатацию и обслуживание лесных машин импортного производства, ростом курсов доллара и евро. Прежде всего начинающийся сырьевой голод лесоперерабатывающих предприятий и рост стоимости древесного сырья обусловлены постепенным исчерпанием доступных эксплуатационных спелых лесов. При этом среднее расстояние вывозки заготавливаемой в естественных лесах древесины постоянно растет, ежегодно увеличиваются затраты на создание и эксплуатацию лесовозных дорог, а длительный оборот рубки, особенно хвойных пород, усугубляет складывающуюся ситуацию. Одной из проблем, препятствующих в настоящее время эффективному созданию лесных плантаций, является отсутствие в нашей стране научно обоснованной системы машин, способной выполнять весь цикл работ, начиная с посадки (посева) древесных растений и заканчивая сбором древесного урожая и подготовкой территории под новую сукцессию. Очевидно, что данная система машин должна базироваться на модульном принципе построения, включать возможный минимум машин и механизмов, иметь высокий коэффициент технической готовности и низкие удельные эксплуатационные затраты. В статье приведена математическая модель, основанная на модульном принципе подбора системы машин для лесных плантаций. Для цитирования: Воронов Р.В., Марков О.Б., Григорьев И.В., Давтян А.Б. Математическая модель модульного принципа подбора системы машин для создания и эксплуатации лесных плантаций // Лесн. журн. 2019. № 5. С. 125–134. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.125.
Forest plantations have been successfully established and operated in many countries since the middle of the past century. More than 50 % of all harvested and processed wood in the world are the products of targeted forest cultivation grown on forest plantations. At the same time, in the Russian Federation, lumber enterprises are running out of raw materials as a result of long-term ongoing extensive forest management in spite of huge forest reserves and hardly full use of the annual cut. The cost of wood raw materials is constantly rising, which is due to an increase in rates for standing timber, expenses for operation and maintenance of forest machines of foreign production, and stronger dollar and euro. First of all, the beginning pressure for raw materials of lumber enterprises and rise in the cost of wood raw materials are driven by the gradual exhaustion of available operational mature forests. Herewith, the average distance of removal of wood harvested in natural forests is constantly increasing; the costs for creation and operation of logging roads has increased year on year; and a long cutting period, especially of coniferous wood, worsens the unfolding situation. One of the problems that currently prevents the effective development of forest plantations is the lack of a scientifically grounded system of machines in our country, capable of performing the entire operation cycle from planting (sowing) of woody plants to wood harvesting and preparing the territory for a new succession. It is evident that this system of machines should be based on the modular approach for its construction, include a probable minimum of machines and mechanisms, have a high coefficient of mechanical availability and low operating costs per unit. The article presents a mathematical model based on the modular approach for constructing systems of machines for forest plantations. For citation: Voronov R.V., Markov O.B., Grigorev I.V., Davtyan A.B. Mathematical Model of the Modular Approach for Selection of a System of Machines for Creation and Operation of Forest Plantations. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 5, pp. 125–134. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.125

6

Аномалии ветвления березы (Betula) в защитных лесных полосах автомагистралей = Anomalies of Birch (Betula) Branching in Protective Forest Belts of Highways

Автор: Захаров
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Широкий спектр загрязняющих веществ может негативно отражаться на объектах растительного мира. Древесные виды активно аккумулируют поллютанты, образующиеся в результате антропогенной деятельности. Береза как распространенный вид в защитных посадках автомобильных дорог подвергается высокой нагрузке. Цель исследования – сравнительная оценка морфологии березы повислой и ее гибридных форм, подверженных влиянию факторов загрязнения среды выбросами автотранспорта, а также классификация признаков, несвойственных принятому таксономическому описанию вида. В процессе изучения обнаружены модификации вегетативных органов березы повислой вдоль автомагистрали Нижний Новгород–Москва. Морфология частей и органов березы вследствие несвойственных для этого вида экологических условий изменилась, появились различного рода морфозы и модификации. Отмечены выраженные изменения в виде активизации мутовчатости побегов, вариации формы и морфологии листовых пластин, увеличения толщины и структуры покровных тканей. Установлено, что измененные признаки возникают по закономерностям, зависящим от удаленности растений от источника загрязнения и пространственного расположения их вегетативных частей и органов. Выявленные закономерности могут быть использованы при селекции березы, устойчивой к химическому загрязнению, а также при совершенствовании методов дендроиндикации. Для цитирования: Захаров А.Б., Бессчетнов В.П. Аномалии ветвления березы (Betula) в защитных лесных полосах автомагистралей // Лесн. журн. 2019. № 5. С. 95–104. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.95.
A wide range of pollutants can reflect adversely on species of wild flora. Woody species actively accumulate pollutants formed as a result of anthropogenic activities. Birch as a widespread species in protection plantations of highways undergoes a high load. The research purpose is a comparative analysis of morphology of silver birch and its hybrid forms, which suffer from environmental pollution from vehicle emissions; as well as classification of parameters that are not usual for the accepted taxonomic description of the species. Modifications of vegetative organs of silver birch were found along the Nizhny Novgorod – Moscow highway during the research. Morphology of parts and organs of the birch has changed due to the environmental conditions unusual for this species; various morphoses and modifications have appeared. Marked changes in the form of increased whorled shoots, variations in the shape and morphology of leaf laminas, and an increase in thickness and structure of cover tissues were noted. It was found that modified parameters occur according to patterns that depend on the remoteness of plants from the pollution source and the spatial location of their vegetative parts and organs. The revealed regularities can be used in selection of birch resistant to chemical pollution, as well as in improvement of dendroindication methods. For citation: Zakharov A.B., Besschetnov V.P. Anomalies of Birch (Betula) Branching in Protective Forest Belts of Highways. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 5, pp. 95–104. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.95

7

Водоудерживающая способность хвои в популяциях основных лесообразующих видов хвойных в лесах таежной зоны Сибири = Water-Retaining Capacity of Needles in Populations of the Main Forest-Forming Coniferous Species in the Forests of the Taiga Zone of Siberia

Автор: Тихонова
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Исследованы пределы индивидуальной изменчивости деревьев по водоудерживающей способности хвои в популяциях лесообразующих видов хвойных (сосны обыкновенной, сосны сибирской кедровой, ели сибирской, пихты сибирской), произрастающих в условиях горной, средней и северной тайги Средней и Восточной Сибири. Установлено, что из сравниваемых вечнозеленых видов сосна обыкновенная и сосна сибирская кедровая характеризуются наибольшей внутрипопуляционной изменчивостью по скорости дегидратации хвои, ель сибирская и пихта сибирская – по влагоемкости хвои. При этом в выборках двух последних видов доля деревьев с низкой скоростью потери воды достаточно велика даже во влажных местообитаниях. У более устойчивых к засухе видов сосен меньшую часть выборок составляют деревья, быстро испаряющие влагу, с высокой влагоемкостью хвои, у ели сибирской и пихты сибирской – менее устойчивые к обезвоживанию деревья с низкой влагоемкостью хвои. Выявлены существенные различия между видами в смешанных насаждениях и между географическими популяциями видов по водоудерживающей способности хвои. Самые высокие значения этого показателя получены для сосны обыкновенной и ели сибирской из Якутии, а также для старовозрастных деревьев сосны сибирской кедровой с Западного Саяна. Подчеркивается необходимость сохранения старовозрастных насаждений и деревьев, особенно влаголюбивых темнохвойных видов в условиях меняющегося климата, отличающихся наибольшей засухоустойчивостью хвои. Полученные данные и корреляции между использованными признаками позволяют при- мерно оценить одну из составляющих засухоустойчивости таежных популяций хвойных видов и их внутрипопуляционное разнообразие. Для цитирования: Тихонова Н.А., Тихонова И.В. Водоудерживающая способность хвои в популяциях основных лесообразующих видов хвойных в лесах таежной зоны Сибири // Лесн. журн. 2019. № 5. С. 83–94. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.83 Финансирование: Работа выполнена в рамках бюджетного проекта ФГБНУ ЗСО ИЛ СО РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН (проект № 0346-2016-0301) при частичной финансовой поддержке РФФИ, правительства Красноярского края, Красноярского краевого фонда науки в рамках научного проекта № 18-44-240002.
The limits of individual variation of trees by the water-retaining capacity of needles in populations of forest-forming coniferous species (Scots pine, Siberian pine, Siberian spruce and Siberian fir) growing in the conditions of the mountainous, middle and northern taiga of Central and Eastern Siberia were studied. It is found that among the compared evergreen species, Scots pine and Siberian pine are characterized by the highest intrapopulation variation in the rate of needles dehydration; Siberian spruce and Siberian fir are characterized by greater variability in the ability of needles to water absorption. However, in samples of the last two species, the share of trees with a low rate of water loss is quite large, even in wet habitats. In more drought-resistant pine species there is a smaller part of trees, which quickly evaporate moisture and have a high water capacity of needles. While a smaller part of trees of Siberian spruce and Siberian fir are less resistant to dehydration and differ by low water capacity of needles. While in Siberian spruce and Siberian fir a smaller part are trees less resistant to dehydration with low water capacity of needles. We revealed the significant differences between species in mixed stands and between geographic populations of species by water-retaining capacity of needles. The highest values of this indicator were obtained for Scots pine and Siberian spruce from Yakutia, as well as for old-growth trees of Siberian pine from the Western Sayan. The necessity of preserving old-growth stands and trees, characterized by the greatest drought resistance of needles, especially hygrophilous dark coniferous species in a changing climate is emphasized.The obtained data and correlations between the used features allow us to estimate one of the components of drought resistance of taiga populations of coniferous species and their intrapopulation diversity. For citation: Tikhonova N.А., Tikhonova I.V. Water Retaining Capacity of Needles in Populations of the Main Forest-Forming Coniferous Species in the Forests of the Taiga Zone of Siberia. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 5, pp. 83–94. DOI: 10.17238/issn0536- 1036.2019.5.83 Funding: The research is carried out within the framework of the budget project No. 0346- 2016-0301 of the West-Siberian Branch of Sukachev Institute of Forest SB RAS and the Federal Research Center “Krasnoyarsk Science Center SB RAS” with the partial financial support from the Russian Foundation for Basic Research, the Government of Krasnoyarsk Territory, and the Krasnoyarsk Regional Fund of Science in the framework of the research project No. 18-44-240002.

8

Динамика физических свойств подзолистой почвы на вырубках при естественном зарастании = Physical Properties Dynamics of Podzolic Soil in the Naturally Regenerated Cutover Areas

Автор: Ильинцев
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Актуальность исследования обусловлена необходимостью изучения закономерностей изменения физических свойств почвы для прогнозирования периода восстановления после антропогенного воздействия. Цель исследования заключалась в установлении пространственно-временных закономерностей изменения и восстановления физических свойств подзолистой почвы при естественном зарастании вырубок. Объекты исследования расположены в таежной лесорастительной зоне на мелкоконтурных сплошных вырубках с давностью рубки 5, 18 и 28 лет. Исходные участки представлены спелыми насаждениями черничного типа леса с преобладанием в составе сосны. Рубки проводились с использованием на валке деревьев бензомоторных пил, на трелевке – трелевочного трактора. Очистка лесосек осуществлялась одновременно с за- готовкой древесины путем укладки порубочных остатков на волоки. Для установления современной характеристики исследуемых участков проведена оценка естественного лесовозобновления путем закладки 215 пробных площадок (5×5 м) по трансектам. Для определения физических свойств почвы на технологических элементах вы- рубок (пасека, волок) и контроле отобрано 288 образцов: по 96 шт. лесной подстилки (O), подзолистого (Е) и иллювиального (BF) горизонтов почвы. Полученные на разновременных вырубках результаты показали, что физические свойства песчаной почвы динамичны во времени. Через 5 лет после рубки диагностируется уплотнение почвы, особенно на волоках, которое сказывается на повышении плотности сложения (на 15...59 %) со снижением общей пористости (8...11 %) и пористости аэрации верхних горизонтов (8...23 %). Достоверное уплотнение наблюдается в лесной подстилке и подзолистом горизонте, в то время как в иллювиальном горизонте такое различие не доказано. Спустя 18 лет уплотнение почв диагностируется, но происходят процессы ее разуплотнения, которые связаны с активным естественным возобновлением древесных пород и периодом, прошедшим после рубки. Спустя 28 лет физические свойства почв восстановились до исходных показателей. Установлена умеренная корреляционная связь между плотностью сложения почвы и возрастом вырубки (r = –(0,44±0,11)), а также между плотностью сложения и количеством экземпляров естественного лесовозобновления (r = –(0,31±0,10)), которые способствуют разуплотнению почвы после проведения рубки. Для цитирования: Ильинцев А.С., Богданов А.П., Быков Ю.С. Динамика физических свойств подзолистой почвы на вырубках при естественном зарастании // Лесн. журн. 2019. № 5. С. 70–82. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.70/ Финансирование: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ (проект № 18-34-0031) и РФФИ совместно с Архангельской областью (проект № 17-44- 290127).
The research relevance is driven by the need to study the patterns of changes in the physical properties of soil for prediction the recovery period after anthropogenic impact. The aim of the research was to establish the space-time patterns of changes and restoration of the podzolic soil physical properties during natural regrowth after cuttings. The study objects are located in the taiga forest zone on small-scale clear cuttings with fellings of 5, 18 and 28 years old. The initial plots are represented by the mature stands of blueberry forest with pine domination. Cuttings were carried out with the use of gasoline chainsaws for trees felling, and a skidding tractor for skidding. Clearing of cutting areas was realized simultaneously with timber harvesting by laying slashes on the skidding trails. In order to establish current characteristics of the studied areas, the evaluation of natural reforestation was carried out by laying out 215 test sites (5×5 m) along the transects. In order to determine the soil physical properties on technological elements of cuttings (cutting strip, skidding trails) and control 288 samples were selected: 96 of forest litter (O), podzolic (E), illuvial (BF) soil horizons each. The results obtained at different times of cuttings have shown that the physical properties of sandy soils are dynamic over time. In 5 years after cutting soil compaction is detected, especially on the skidding trails, which affects the increase in bulk density (by 15–59 %) with a decrease in total porosity (8–11 %) and porosity of aeration of the upper horizons (8–23 %). Reliable compaction is observed in the forest litter and podzolic horizon, while in the illuvial horizon such difference is not proven. In 18 years soil compaction is detected. However, there are processes of soil decompression which are related to active reforestation of tree species and period passed after cutting. In 28 years the physical properties of soil were restored to their original values. We have established a moderate correlation between the bulk density of soil and cutting age (r = –(0.44±0.11)), as well as between the bulk density and the number of natural reforestation samples (r = –(0.31±0.10)), which contribute to soil decompression after cutting. For citation: Ilintsev A.S., Bogdanov A.P., Bykov Yu.S. Physical Properties Dynamics of Podzolic Soil in the Naturally Regenerated Cutover Areas. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 5, pp. 70–82. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.70 Funding: The research was carried out with the financial support of the Russian Foundation for Basic Research (Project No. 18-34-0031) and the RFBR together with Arkhangelsk Region (Project No. 17-44-290127).

9

Прогноз адаптивных приспособлений в лесном хозяйстве в связи с возможными климатическими изменениями = Adaptation Scenarios in Forest Management Due to the Possible Climate Changes

Автор: Семёнов
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Усиление антропогенного воздействия на биосферу в XX в. и в начале XXI в. привело к потеплению климата на планете, аридизации и опустыниванию территорий и снижению способности экосистем к саморегуляции и естественному восстановлению. В результате произошло значительное сокращение количества естественных и девственных лесов на планете и формирование на больших площадях производных низкокачественных насаждений. По данным Межправительственной группы экспертов ООН, потепление будет продолжаться и в дальнейшем. При этом в ближайшие 30–40 лет будет возрастать частота возникновения засух, а потери мировой экономики от трансформации климата к 2100 г. могут составить до 20 % от глобального валового продукта. В соответствии с палеонтологическими данными, климат на земном шаре никогда не был стабильным: периоды потепления и похолодания периодически сменяли друг друга. Современное потепление в отличие от предыдущих исторических периодов носит в основном антропогенный характер и в европейской части России происходит главным образом в холодное время года, поэтому амплитуда колебания среднегодовых показателей температуры уменьшается, что заметно снижает континентальность климата. Однако происходящее повышение среднегодовой температуры воздуха в Центрально-Черноземном и Поволжском регионах свидетельствует не об улучшении условий произрастания растений, а об усилении нестабильности климата: повысилась частота повторения засух, аномально суровых и аномально теплых зим, а растения все в большей степени стали подвергаться многократному воздействию стрессовых факторов. Результаты специальных исследований позволили сделать вывод о возможных значительных изменениях климата уже в обозримом будущем. Очевидно, что для минимизации последствий от этих процессов необходимо применять превентивные меры по адаптации к меняющимся климатическим условиям таких метеозависимых отраслей, как лесное хозяйство и агропромышленный комплекс. В случае непринятия необходимых мер изменение климата в лесостепном районе и районе степей Европейской России неизбежно отразится на состоянии лесных экосистем. При этом следует ожидать как изменения их породного состава и уровня биоразнообразия, так и повышения рисков возникновения лесных пожаров, массового распространения вредителей и болезней леса, увеличения частоты и силы экстремальных погодных явлений и ухудшения социально-экономических условий ведения лесного хозяйства. Исследования динамики климата проводились путем изучения температурного режима воздуха и количества выпадавших в регионе осадков за длительный период времени и анализа имеющихся литературных сведений отечественных и международных климатических организаций. Возможные изменения климата оценивали по методике, разработанной межправительственной группой экспертов ООН с учетом будущих выбросов парниковых газов и концентрации их в атмосфере. На основании выполненных исследований сделан вывод, что при развитии даже самого мягкого сценария в конце XXI в. в лесостепном районе и районе степей европейской части России произойдут значительные изменения климатических параметров, которые неизбежно затронут состояние лесных экосистем. При этом ключевыми факторами, имеющими первостепенное значение в ответе управляемых лесов на эти изменения климата, будут лесные пожары, вредители и болезни леса и неблагоприятные погодные условия. В настоящее время лесные экосистемы располагают довольно высоким адаптационным потенциалом. Однако в связи с появлением перечисленных выше факторов риска потребуется проведение упреждающих и стратегических адаптационных мероприятий различной степени заблаговременности, направленных на снижение возможных негативных последствий, способных вывести экосистему из состояния равновесия. Использование только ситуационных и тактических мер не будет способствовать укреплению потенциала лесных экосистем и неизбежно приведет к значительным экономическим потерям. Для цитирования: Семёнов М.А., Высоцкий А.А., Пащенко В.И. Прогноз адаптивных приспособлений в лесном хозяйстве в связи с возможными климатическими изменениями // Лесн. журн. 2019. № 5. С. 57–69. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.57
The increased human impact on the environment in the 20th and the beginning of the 21st centuries has resulted in global warming, aridization, desertification and reduced ability of ecosystems to adapt to changes and recover from disturbances. As a result, the world natural virgin forests have receded drastically and been replaced by lower quality second-growth forests over large areas. According to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) of the United Nations the warming will continue even further, which will lead to increased drought frequency in the next 30–40 years; as a result by the end of the century the world economy can lose up to 20 % of the global gross product. The paleontological data indicate that the climate on our planet has never been stable: periods of warming have always been followed by periods of cooling and vice versa. Modern warming, in contrast to previous historical periods, is anthropogenic and in the European part of Russia occurs mainly in the cold season. Therefore, the amplitude of oscillation in the average annual temperature decreases, which significantly reduces the climate continentality. However, the increased mean annual air temperature in the Central Chernozem and Volga regions reflects the climate instability rather than the improved growth conditions. Thus, droughts are becoming increasingly frequent as well as abnormally warm and abnormally cold winters. Consequently, plants are suffering from increased influence of multiple stress factors. The results of the special studies enable us to conclude that the climate may significantly change in the foreseeable future. The need for preventive measures in order to minimize the effects of climate changes is indisputable, as only well-conceived actions can help such weatherdependent industries as forestry and agriculture to adapt to changing climatic conditions. It is obvious, that if we fail to take swift actions in this regard, climate changes in the foreststeppe and steppe zones of European Russia will inevitably have serious consequences for the state of forest ecosystems. These consequences might include changes in the species composition and biodiversity level of the forest ecosystems, increased risks of forest fires and mass spread of pests and forest diseases, increased frequency and intensity of extreme weather events and deterioration of economic conditions for forest management. Our studies of trends and patterns in climate were carried out by observation of the air temperature regime and the amount of precipitation in the region over a long period of time. We relied on the available literature of Russian and international climate research organizations. The assessment of possible climate change was carried out using the IPCC methodology. We also took into account future greenhouse gas emissions and their concentration in the atmosphere. The study concluded that in the forest-steppe and steppe zones of the European part of Russia any scenario, even the mildest one, would lead to significant changes in climatic parameters by the end of the 21st century, which would inevitably affect the state of forest ecosystems. Forest fires, pests and forest diseases will become the key stress factors, which will have a paramount impact on managed forests. Currently, forest ecosystems have a fairly high adaptive capacity. However, in order to reduce the potential negative impact of unfavourable factors we need to implement a variety of prevention and adaptation measures with different time frames for the implementation. Appropriate preventive actions timely made can reduce the possible negative effects of climate changes and help to keep the ecosystems balanced. It is important to note that sheer situational and tactical measures cannot increase the adaptive capacity of forest ecosystems and will, therefore, inevitably lead to significant economic losses. For citation: Semenov M.A., Vysotskiy A.A., Pashchenko V.I. Adaptation Scenarios in Forest Management Due to the Possible Climate Changes. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 5, pp. 57–69. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.57

10

Структура разнообразия по вегетативной и генеративной структуре кроны кедра сибирского на плантации с разреженной посадкой = Pattern of Diversity in the Vegetative and Generative Crown Structure of the Siberian Stone Pine on a Seed Orchard with Sparse Tree Planting

Автор: Велисевич
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Исследования характера и природы разнообразия хозяйственно ценных признаков у лесных древесных видов представляют большой интерес не только с позиций лесной селекции и практического лесоводства, но и с общебиологической точки зрения. В ряду объектов внимания ученых-селекционеров особое место занимают орехоплодные виды, к числу которых принадлежит кедр сибирский. Его введение в культуру путем плантационного выращивания древесины и создания промышленных орехоплодных плантаций позволит в будущем резко снизить хозяйственную нагрузку на природные экосистемы. Цель настоящей работы состояла в анализе структуры разнообразия по росту и генеративному развитию кроны деревьев кедра сибирского на специально созданной плантации, где низкий уровень естественного отбора дает возможность для более результативной селекции на скороплодность, рост и семенную продуктивность. Плантация, расположенная на юге равнинной западносибирской части ареала (юг Томской области), создана из семян кедра местной популяции. Они были высажены в 1977 г. в качестве производственных культур с обычной плотностью (0,75×3 м). В 10-летнем возрасте их рассадили на расстоянии 8×8 м. На основе ретроспективного метода, позволяющего по следам на коре побегов восстановить ход их органогенеза и роста, реконструирована динамика вступления в половую репродукцию 89 модельных деревьев, достигших 40-летнего возраста, проведена сравнительная характеристика вегетативного и генеративного развития кроны. Полученные результаты показывают, что в целом исходная идея о зависимости эффективности отбора от условий, в которых формировалось насаждение, подтверждается. В естественном сомкнутом насаждении многие из выявленных в ходе данного исследования лидеров по плодоношению отстали бы из-за среднего или даже слабого роста и, возможно, не достигли бы репродуктивного возраста. На плантации с разреженной посадкой они сохранились и вышли в лидеры по плодоношению. Раннее начало плодоношения, даже в условиях разреженной посадки, положительно связано со скоростью роста в прегенеративный период онтогенеза (r = +0,65). Уровень различий по генеративному развитию деревьев оказался гораздо выше, чем по вегетативному. Обилие мужских побегов в кроне и относительная протяженность мужского генеративного яруса определялись прежде всего высотой деревьев. На развитие женской генеративной сферы активный рост дерева в высоту, напротив, не имел заметного влияния. Контрастные различия в связях мужской и женской сферы с различными показателями роста являются, по нашему мнению, весьма интересным результатом. Высокие деревья с неширокой кроной наиболее перспективны для селекции на пыльцевую продуктивность, поскольку имеют более протяженный мужской ярус и благодаря этому имеют больше мужских побегов в кроне. Деревья с широкой кроной перспективны для селекции на семенную продуктивность. Однако урожайность не во всех случаях является прямой функцией размера кроны, а зависит от конкретного генотипа дерева. Это подтверждается тем, что в каждой группе (высоких, средних и низких деревьев) есть индивиды высокоурожайные и низкоурожайные, что открывает возможности для селекции на семенную продуктивность в группах, различающихся по уровню роста. Использование расчетного относительного показателя «на 1 м 2 площади горизонтальной проекции кроны» дало возможность для отбора лучших деревьев по урожайности (сочетающих минимальный размер кроны с количеством шишек на единицу площади кроны) и росту (сочетающих большую высоту и узкую крону). Для цитирования: Велисевич С.Н., Попов А.В. Структура разнообразия по вегетативной и генеративной структуре кроны кедра сибирского на плантации с разреженной посадкой // Лесн. журн. 2019. № 5. С. 35–47. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/ issn0536-1036.2019.5.35
Studies of the diversity of economically valuable traits in forest tree species are of great in- terest not only for forest selection and practical silviculture, but also important as a general biological problem. Among the objects of attention of breeders, a special place is occupied by cone-bearing species such as Siberian stone pine. Its cultivation through the forest tree planta- tions for wood and for cone-bearing will allow in the future to reduce the damage for natural ecosystems significantly. The purpose of this work was to analyze the structure of diversity in growth and generative development of the Siberian stone pine crown on a specially created plantation, where a low level of natural selection makes it possible to more efficiently select for early reproduction, growth and seed productivity. This plantation is located in the south of the area (Western Siberia, south of Tomsk region). It was created from stone pine seeds of the local population, that were sown in 1977 as forest crops with standard density (0,75 х 3 м). At the age of 10, they were planted out at a distance of 8 x 8 m. The vegetative and generative development of 89 trees aged 40 years was analyzed. We used a retrospective method that allows reconstructing of the tree organogenesis and growth on the scars on the bark of the shoots. The start of sexual reproduction has been reconstructed; a comparative characteristic of the vegetative and generative development of the tree crown has been carried out. The re- sults show that, in general, the initial idea of the dependence of the efficiency of selection on the conditions in which the trees were formed is confirmed. In the natural dense stands, many of the leader trees in cone-bearing, which we found in our study, could fall behind due to slow growth and did not live to reproductive age. On the plantation where sparse tree planting was applied, they survived and became the leaders in cone-bearing. Early start of reproduction, even under conditions of sparse tree planting, is positively correlated with the growth rate in the pre-generative period of ontogenesis (r = + 0.65). The level of variations in the gen- erative development of trees was much higher than in the vegetative one. The abundance of male shoots in the crown and the relative length of the male generative zone of crown were determined primarily by the height of the trees. On the contrary, the active growth of the tree in height did not have a noticeable influence on the development of the female shoots and the female generative zone of crown. Contrasting differences in the traits of male and female crown development with growth traits are very interesting result, in our opinion. Tall trees with a narrow crown are most promising for pollen productivity breeding, since they have a longer male generative zone and because of this they have more male shoots in the crown. Trees with a broad crown are promising for seed production breeding. Although seed produc- tivity is not in all cases a direct function of the size of the crown, but depends on the specific genotype of the tree. This is confirmed by the fact that in each group (high, medium and low trees) there are individuals of high-cone-bearing and low-cone-bearing, which is promising for seed production breeding in groups of different growth levels. Using the calculated rela- tive traits «1 m 2 of the area of the horizontal projection of the crown onto the ground surface» made it possible to select the best trees for seed production (combining the minimum size of the crown with the number of cones per unit area of the crown) and growth (combining greater height and narrow crown). For citation: Velisevich S.N., Popov A.V. Pattern of diversity in the vegetative and generative crown structure of the siberian stone pine on a seed orchard with sparse tree planting. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 5, pp. 35–47. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.35 Funding: This work is supported by the Russian Science Foundation under grant no. 18-16-00058.

11

Семеношение и структура шишек у клонов мутационных ведьминых метел кедра сибирского = Cone Production and Cone Structure in the Clones from Mutational Witches’ Brooms of Siberian Stone Pine

Автор: Полякова
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Мутационная ведьмина метла (ВМ) – фрагмент кроны дерева с аномальным морфогенезом, включающим замедленный рост, обильное ветвление, сниженное апикальное доминирование и часто обильное семеношение. Мутационные ведьмины метлы являются основным источником декоративных карликовых привойных сортов хвойных. Кедр сибирский, как и другие хвойные, способен к образованию мутационных ведьминых метел. Для того чтобы установить, какое влияние мутация оказывает на развитие шишек ведьминых метел, был проведен анализ урожайности и разнообразия размеров и структуры шишек у 20 клонов ведьминых метел, а также их сравнение со средней нормальной шишкой кедра сибирского длиной 9 см, шириной 6 см, средним числом семян 57 шт. и долей медиальной фертильной зоны 39,1…60,3 % от общего числа чешуй. Клоны ведьминых метел имели разное количество шишек. Среднее число заложенных шишек у 13-летних клонов составляло 13 шт. Клоны ведьминых метел были очень разнообразны по всем признакам шишек. Самые маленькие шишки по длине отмечены у трех клонов, их длина составила менее 3 см. Два клона из них имели также и самый маленький диаметр: 2,3 и 2,2 см соответственно. Четыре клона имели относительно самые крупные шишки длиной более 4 см, а диаметр 3,4 см. Фертильная зона в шишках у клонов ведьминых метел составляла от 27,8 до 55,6 % от общего числа чешуй, т. е. лишь немного меньше, чем у нормальных шишек. Шишки имели по 40…60 семяпочек, из которых у 20 % клонов развилось менее 20 семян, а у 15 % клонов – более 40 семян на шишку, что на треть меньше, чем у нормальных деревьев кедра сибирского. Число недоразвитых семян в шишках почти у всех клонов было невысоким, однако для некоторых доля недоразвитых семян составляла до 30 % от общего числа семян в шишке. Таким образом, шишки у клонов ведьминых метел были в 2–3 раза мельче, а их качество в целом было хуже, чем у нормальных шишек кедра сибирского, однако урожайность у клонов ведьминых метел в целом была довольно высокой. При этом клоны ведьминых метел обладали очень высоким разнообразием по урожайности и качеству шишек. Лишь единичные клоны с хорошей урожайностью и относительно крупными шишками могут быть перспективными для селекции как орехоплодные сорта. В связи с негативным влиянием густоты кроны ведьминых метел на число и размер их шишек в большинстве случаев наличие и обилие шишек может служить лишь дополнительным признаком, повышающим декоративность карликовых привойных сортов кедра сибирского. При этом все без исключения клоны ведьминых метел фертильны и вполне могут быть использованы для скрещивания и дальнейшей селекционной работы. Для цитирования: Полякова О.И., Жук Е.А., Горошкевич С.Н. Семеношение и структура шишек у клонов мутационных ведьминых метел кедра сибирского// Лесн. журн. 2019. № 5. С. 25–34. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.25 Финансирование: Исследование выполнено при поддержке РНФ (грант № 18-16-00058).
Mutational witches’ broom (WB) is a fragment of tree crown with abnormal morphogenesis, including slow growth, abundant branching, reduced apical dominance and often abundant seed production. Mutational WBs are the main source of ornamental dwarf grafting conifer cultivars. Siberian stone pine, like other conifers, is capable of forming mutational WBs. In order to reveal how the mutation affects the development of WB cones an analysis of the cone yield and cone size and structure in 20 WB clones was made, and they were compared with a mean normal Siberian stone pine cone with length 9 cm, width 6 cm, 57 seeds per cone and the proportion of the medial fertile zone 39.1–60.3% of the total number of scales. WB clones had a different number of cones. Thirteen-year old clones had 13 cones in average. All cone traits varied greatly among the WB clones. Three clones had shortest cones, their length was less than 3 cm. Two of the clones also had the smallest diameter, 2.3 and 2.2 cm, respectively. Four clones had relatively large cones, longer than 4 cm, and diameter 3.4 cm. The fertile zone in the cones of WB clones was from 27.8% to 55.6% from the total number of scales, i.e. only slightly smaller than that in normal cones. The cones contained 40–60 ovules, which gave rise to less than 20 seeds in 20% of the clones, and more than 40 seeds per cone in 15% of the clones, which is a third less than that in normal Siberian stone pine trees. The number of aborted seeds after pollination in cones was almost not high for all clones, however, for some, the proportion of aborted seeds was up to 30% of the total number of seeds per cone. Thus, the cones in WB clones were 2–3 times smaller, and they were generally inferior to normal Sibe- rian stone pine cones, but the yield in WB clones was quite high. At the same time, the WB clones were highly variable in yield and cone quality. Only individual clones with good yield and relatively large cones can be promising for breeding as nut-bearing cultivars. Due to the negative WB crown density on the number and size of their cones, in most cases, the presence and abundance of cones can only serve as an additional feature that enhances the ornamental value of dwarf graft cultivars of Siberian stone pine. At the same time, all WB clones were fertile and could be used for cross-breeding and further selection work. For citation: Polyakova O.I., Zhuk Е.А., Goroshkevich S.N. Cone production and cone struc- ture in the clones from mutational witches’ brooms of Siberian stone pine. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 5, pp. 25–34. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.25

12

Классификация и оценка состояния смешанных древостоев по аэроизображениям сверхвысокого пространственного разрешения = Classification and Assessment of the State of Mixed Forests from Very High Spatial Resolution Airborne Images

Автор: Дмитриев
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

На сегодняшний день инвазия уссурийским полиграфом признана одним из основных факторов широкомасштабного усыхания сибирских лесов. Появление этого нового организма в пихтарниках серьезно ухудшило их состояние и привело к разнообразным экологическим эффектам в таежных экосистемах. В очагах массового размножения происходит снижение естественного биологического разнообразия, продуктивности лесов, изменение состава и структуры древесного и подчиненных ярусов. В данной работе предлагается методика определения степени поражения древостоев по цветным авиационным изображениям сверхвысокого разрешения (5…10 см на пиксель) с использованием методов машинного обучения. Методика включает в себя этапы предварительной обработки, сегментации крон отдельных деревьев, обучаемой классификации и оценки степени поражения в соответствии со стандартными категориями. Для отработки методики использовались изображения тестовых территорий заповедника «Столбы» (Красноярский край), полученные с помощью аппаратуры, установленной на беспилотные летательные аппараты DJI Phantom 3 Pro и Yuneec Typhoon H в мае 2016 г. Для этапа построения обучающего ансамбля предложена методика фильтрации обучающих данных, которая позволила повысить точность расчетов на этапе классификации. Приведено обоснование разделения трех основных классов объектов на подклассы с использованием кластерного анализа. Наличие подклассов обусловлено наличием различных пород деревьев на тестовом участке. Проведено сравнение эффективности различных методов обучаемой классификации, используемых для решения данной задачи. Показано, что все рассмотренные методы позволяют достичь предельно высокой точности – почти 95 %. Расчет значений параметра каппа показывает, что классификации, проведенные с помощью всех рассмотренных методов, имеют отличное соответствие экспертным данным. Проведен анализ устойчивости обучения. Оценки полной вероятности ошибки, полученные методами кросс-валидации и переклассификации, отличаются менее чем на 0,1 %, что свидетельствует об отсутствии проблемы переобучения. Анализ соотношения точности и скорости обработки показал, что наиболее целесообразно использовать нормальный байесовский классификатор. Высокая точность классификации позволяет получить оценки 6 степеней поражения древостоев на тестовом участке. Полученные результаты в дальнейшем могут быть использованы для работы региональных служб по управлению лесным хозяйством. Для цитирования: Дмитриев Е.В., Козуб В.А., Мельник П.Г., Соколов А.А., Сафонова А.Н. Классификация и оценка состояния смешанных древостоев по аэроизображениям сверхвысокого пространственного разрешения // Лесн. журн. 2019. № 5. С. 9–24. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.9 Финансирование: Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, проект № 19-01-00215 «Исследование оперативных возможностей гиперспектральных технологий ДЗЗ для решения региональных задач с использованием действующих и перспективных ГСК космического базирования»
At present, the invasion by Ussuri polygraphus (Polygraphus proximus Blandf) is considered as one of the main factors of large-scale drying of Siberian forests. The appearance of this new organism in fir trees has led to seriously worsening their condition and a variety of ecological effects in taiga ecosystems. The strong decrease of natural biological diversity, forest productivity, changes in the composition and structure of tree and subordinate layers may occur in the centers of mass reproduction. In this paper, we propose a method for determination of category of forest damage from very high spatial resolution color airborne images (5–10 cm per pixel) using machine learning methods. The method includes the stages of preprocessing, segmentation of crowns of individual trees, the classification and assessment of the forest damage in accordance with conventional standards. The images of several test plots of Stolby Nature Reserve (Krasnoyarsk Territory), obtained with the help of equipment installed on unmanned aerial vehicles DJI Phantom 3 Pro and Yuneec Typhoon H in May 2016, were used for testing the method proposed. The filtering method proposed for the stage of constructing a training set made it possible to increase the accuracy at the classification stage. The substantiation of division of the three main classes of objects into subclasses using cluster analysis is given. The presence of subclasses is caused by presence of various tree species in the test plot. A comparison of the efficiency of various supervised classification methods used for solving this problem is performed. It is shown that all the considered methods allow us to achieve a sufficiently high accuracy, about 95%. The calculation of the Cohen’s kappa coefficient shows that the classifications carried out with the help of all the considered methods have excellent agreement with the expert data. The analysis of the stability of training is carried out. Estimates of the total probability of error obtained by methods of cross-validation and resubstitution differ by less than 0.1%, which indicates the absence of the problem of overtraining. The joint analysis of accuracy and processing speed has shown that it is most appropriate to use the normal Bayesian classifier. High classification accuracy allows us to obtain estimates of 6 categories of forest damage in the test plot. The results obtained can be potentially used by regional forest management services. For citation: Dmitriev E.V., Kozub V.A., Melnik P.G., Sokolov A.A., Safonova A.N. Classification and Assessment of the State of Mixed Forests from Very High Spatial Resolution Airborne Images. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 5, pp. 9–24. DOI: 10.17238/ issn0536-1036.2019.5.9 Funding: the work is supported by RFBR, project № 19-01-00215 «Investigation of operative opportunities of hyper-spectral technologies of remote sensing of the Earth to solve regional problems using updated hyper-spectral cameras from space».

13

Оптимизация конструктивных параметров и режимов работы технических систем : методические указания

РИО СамГАУ

Методические указания содержат конспекты лекций по дисциплине «Оптимизация конструктивных параметров и режимов работы технических систем», цель изучения каждой из предлагаемых тем и вопросы, выносимые на обсуждение.

Предпросмотр: Оптимизация конструктивных параметров и режимов работы технических систем методические указания .pdf (1,0 Мб)
14

Ресурсный потенциал полевых культур Оренбургской области (краткие характеристики сортов и гибридов)

ФГБОУ ВПО Оренбургский государственный аграрный университет

Учебно-методическое и справочное пособие содержит краткие морфологические, биологические и хозяйственные характеристики сортов и гибридов полевых культур, рекомендованных к возделыванию в Оренбургской области на 2019 год. Характеристики сортов и гибридов даны преимущественно на год их районирования по данным, опубликованным филиалом ФГБУ «Государственная комиссия Российской Федерации по испытанию и охране селекционных достижений» по Оренбургской области. Пособие предназначено для преподавателей и студентов высших учебных заведений по специальностям «агрономия», «технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции» и другим, а также для специалистов агрономических служб органов государственного управления, фермеров, арендаторов, специалистов и руководителей аграрных хозяйств Оренбуржья.

Предпросмотр: Ресурсный потенциал полевых культур Оренбургской области (краткие характеристики сортов и гибридов).pdf (0,7 Мб)
15

Управление рисками лизинговых операций в условиях макроэкономической нестабильности

Колос-с: М.

Исследованы теоретические и научно-методические проблемы управления лизинговыми операциями в условиях риск-менеджмента. С помощью ретроспективного анализа выявлены слабые места в формировании оптимального портфеля лизинговой компании. С помощью математических преобразований получена оптимизационная модель и ее необходимые ограничения, позволяющие нивелировать выявленные ранее недочёты в управлении рисками.

Предпросмотр: Управление рисками лизинговых операций в условиях макроэкономической нестабильности (1).pdf (0,4 Мб)
16

Методы снижения повреждаемости стволов деревьев при выборочных и санитарных рубках леса=Methods to Reduce Damage of the Tree Trunks During Selective and Sanitary Forest Felling Operations

Автор: Заикин

Комплексное совершенствование пользования лесом с позиций производственно-экономической и лесоводственно-экологической эффективности является важной задачей совершенствования транспортно-технологического процесса освоения территорий лесных массивов с истощенной сырьевой базой. В условиях несплошных рубок основной операцией, оказывающей вредные экологические воздействия в виде повреждения оставляемых для выращивания деревьев на транспортных путях лесосеки, является трелевка. Для снижения повреждений компонентов древостоя при трелевке целесообразно осуществлять движение трелевочных тракторов по криволинейному маршруту в целях максимального сохранения куртин подроста и оставленных молодых деревьев, целевых деревьев при рубках ухода. Чтобы снизить вредное воздействие на почвенный покров и корневую систему деревьев, можно применять технические и технологические методы. Технические методы связаны с большими затратами, технологические решения для сохранения от повреждения стволов деревьев требуют меньших капиталовложений (например, использования различных ограждающих устройств). В основном предлагаются технические методы, направленные главным образом на снижение удельного давления на почву. Одним из технических методов, направленных на сохранение почвенного покрова и корневой системы от разрушения, может быть укрепление волока порубочными остатками. Такой способ позволяет значительно снизить повреждаемость корневой системы, особенно в летний период. Однако при трелевке вблизи деревьев происходит повреждение не только почвенного покрова и корневой системы, но и коры стволов. Особенно страдают деревья, расположенные вблизи поворота волока. Поэтому в данной работе для снижения повреждаемости стволов деревьев, расположенных вдоль трелевочных волоков, предложено запатентованное в Российской Федерации универсальное, съемное, разборно-сборное защитное устройство, позволяющее уберечь от повреждения – обдира коры и стволовой части древесины – оставляемые для выращивания деревья при трелевке хлыстов или сортиментов и движении техники рядом. Защитное приспособление для ствола дерева представляет собой конструкцию, состоящую из ограждающих элементов – отрезков от 1,5 до 2,0 м длинной стволовой части тонкомерной, некондиционной древесины с ввернутыми в них шурупами с кольцами, через которые продета гибкая отожженная проволока, и ее концы соединены в кольцо при помощи зажима. Для цитирования: Заикин А.Н., Сиваков В.В., Шевелева Е.В. Методы снижения повреждаемости стволов деревьев при выборочных и санитарных рубках леса // Лесн. журн. 2019. № 4. С. 200–211. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.200 *Статья опубликована в рамках реализации программы развития научных журналов в 2019 г.
Comprehensive improvement of forest usage from the standpoint of production, economic and forestry-ecological efficiency is an important task of improving the transport and technological process of developing the depleted forest areas. Skidding is the main operation, which causes harmful environmental impact on the reserved trees at the transport routes of the selective cutting area. In order to reduce damage to the components of the forest stand during skidding, it is advisable to move the skidders along a curvilinear route, that maximizes preservation of the undergrowth, young trees and target trees during thinning. Technical and technological methods are usable to reduce the harmful effects on the soil cover and the root system of trees. The usable technical methods are expensive. Technological solutions to save tree stems from damage require less investment. For example, various protective fences are applied. In general, technical methods, aimed mainly at reducing the specific pressure on the soil are proposed. One of the technical methods aimed at preserving the soil cover and the root system from destruction can be the strengthening of the skidding trail with the logging residues. This method enables reduction of the damage to the root system significantly, especially in summer. When skidding near trees there occurs damage not only to the soil cover and root system, but also to the bark of the stems. The trees located closely to the turn of the skidding trail are particularly affected. Therefore, in order to reduce the damage of tree stems located along the skidding trails, a multi-operated, removable, dismountable protective device patented in the Russian Federation is proposed in this paper. It will assist to protect against damage – peeling of the bark and trunk of the reserved trees during skidding and traffic of machinery nearby. A protective device for a tree stem is a structure consisting of protective elements – short non-standard logs from 1.5 to 2 meters long having screw nails with rings for a flexible annealed wire to be reeved into. The ends of the wire form a loop by the mean of a clip. For citation: Regulation of Cardboard Wet Strength by Biomodified Gluten Treatment. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 4, pp. 200–211. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.200 *The article was published in the framework of implementation the development program of scientific journals in 2019.

17

Экспериментальное исследование динамики процесса обработки древесины концевыми фрезами=Experimental Study of the Woodworking Dynamics with End Milling Cutters

Автор: Мелехов

Эффективная эксплуатация современных многофункциональных деревообрабатывающих центров с числовым программным управлением связана с созданием рациональных конструкций концевых фрез для многокоординатной обработки. Цель работы – экспериментальное исследование динамических параметров процесса обработки древесины концевыми фрезами и их влияния на шероховатость поверхности в зависимости от конструктивных элементов инструмента. Варьируемыми конструктивными элементами фрез являются: угол наклона режущих кромок, число зубьев, неравномерность окружного шага и наличие стружкоделительных канавок на режущих кромках. В процессе исследования использовался комплект экспериментальных фрез с различными конструктивными элементами. Эксперименты с резанием выполнены в производственных условиях на виброизмерительном комплексе (фирма «Брюль и Къер»). Приведены факторные планы исследований, методики виброизмерений и обработки виброакустических сигналов. Представлены качественные оценки степени влияния различных конструктивных элементов концевых фрез на виброактивность обработки древесины сосны и дуба. В среднем уровень вибраций при обработке заготовок из древесины дуба на 55...75 % выше, чем из сосны, при этом шероховатость обработанной поверхности различалась всего на 10...20 %. Установлена устойчивая корреляция между уровнем вибраций и шероховатостью обработанной поверхности. Увеличение угла наклона режущих кромок, числа зубьев, а также наличие стружкоделительных канавок снижает вибрации и способствует повышению качества обработанной поверхности для рассматриваемых пород древесины. Влияние неравномерного окружного шага зубьев на исследуемые показатели неоднозначно. Для цитирования: Мелехов В.И., Кремлева Л.В., Тюрикова Т.В., Сазанова Е.В., Лужанский Д.А., Слуцков В.А. Экспериментальное исследование динамики процесса обработки древесины концевыми фрезами // Лесн. журн. 2019. № 4. С. 146–158. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.146
Efficient operation of modern multifunctional woodworking centers with computer numerical control (CNC) is associated with the creation of rational designs of end milling cutters for multi-axis processing. The research purpose is an experimental study of the dynamic parameters of wood processing with end milling cutters and their influence on the surface roughness depending on the structural elements of the tool. The varying structural elements of the cutters are the cutting edge inclination, the teeth number, the circular pitch irregularity and the presence of chip separation grooves on the cutting edges. A set of experimental milling cutters with various structural elements was used in the research. Cutting experiments were performed under the production conditions with the use of vibration-measuring complex (Brüel & Kjær). Factorial designs of studies, methods of vibration measurements and processing of vibroacoustic signals are given. The article presents the qualitative assessment of the degree of influence of various structural elements of end milling cutters on the vibractivity of processing pine and oak wood. On average, the vibration level during the processing of oak blanks is higher by 60–75 % in comparison with pine blanks; while the roughness of the treated surface differs only by 10–20 %. A steady correlation between the level of vibrations and the roughness of the treated surface was found. Increasing the cutting edge inclination, the teeth number, as well as the presence of chip separation grooves reduces vibrations and helps to improve the condition of the treated surface for both wood species. The influence of circular tooth pitch irregularity on the studied parameters is ambiguous. For citation: Melekhov V.I., Kremleva L.V., Tyurikova T.V., Sazanova E.V., Luzhansky D.V., Slutskov V.A. Experimental Study of the Woodworking Dynamics with End Milling Cutters. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 4, pp. 146–158. DOI: 10.17238/ issn0536-1036.2019.4.146

18

Влияние сезонных температурных изменений на эффективность производства древесноволокнистых плит средней плотности (на примере компании «Ариан Сина»)=The Effect of Seasonal Temperature Variations on the Production Efficiency of Medium Density Fiberboard (Case Study of Arian Sina Company)

Автор: Моаземи

В целях предотвращения потерь материалов, энергии, финансовых средств и времени эффективность производства должна быть одинаковой в течение всего года. В связи с потерей материалами внутренней адгезионной прочности в холодное время года и, как следствие, ввиду снижения эффективности производства, в этом исследовании изучалось влияние различных сезонов на эффективность производства древесноволокнистых плит средней плотности на примере компании «Ариан Сина». Для этих целей в течение 2017 г. компанией были изготовлены 200 древесноволокнистых плит. При производстве плит были приняты следующие параметры: время выдержки под давлением – 200 с, количество использованного клея – 10 % от массы сухого волокна, влажность древесного волокна – 7 %, содержание отвердителя – 0,8 % от массы сухого клея. Породный состав плит: сосна – 70 % и эвкалипт – 30 %. Результаты показали, что снижение температуры в холодное время года и даже разница в температуре днем и ночью в течение суток уменьшает внутреннюю адгезионную прочность и, как следствие, сокращает скорость производственной линии из-за необходимости большего времени для достижения требуемой температуры в среднем слое волокна. Результаты, полученные в ходе рентгенографического анализа профилей вертикальной плотности, показали, что при температуре волокна в пределах от 18 до 40 °С в среднем слое плотность изменяется от 561 до 634 кг/м3 соответственно. Для цитирования: Моаземи В., Ходадади М., Афсуни Ф., Хатефния Х. Влияние сезонных температурных изменений на эффективность производства древесноволокнистых плит средней плотности (на примере компании «Ариан Сина»). // Лесн. журн. 2019. № 4. С. 124–132. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.124 Благодарность: Авторы статьи выражают благодарность господину Али Саеди, председателю правления компании «Ариан Сина», за финансовую и моральную поддержку в ходе исследования.
Production efficiency should be uniformed throughout the whole year in order to prevent material, energy, finance, and time losses. Due to the internal bond strength loss during the cold season and, as a result, the reduction of production efficiency, this study investigated the effect of different seasons on the efficiency of medium density fiberboard (MDF) production at Arian Sina Company. For these purposes 200 fiberboards were produced by the Company in different seasons of 2017. The following parameters have been adopted for the fiberboards production: pressure time – 200 s; amount of glue – 10 % of dry fiber, humidity of the fiber mat – 7 %; hardener – 0.8 % of dry glue weight. The species composition consisted of 70 % of poplar species and 30 % of river red gum (Eucalyptus camaldulensis). The results showed that decreasing of temperature in cold seasons and even the difference in day and night temperatures reduces the internal bond strength and thus the speed of production line due to the need for more pressure time. The results obtained from the X-ray analysis of the vertical density profiles showed that the core layer density of the mat, when its temperature is 18 °C and 40 °C, is 561 and 634 kg/m3, respectively. For citation: Moazami V., Khodadadi M., Afsooni F., Hatefnia H. The Effect of Seasonal Temperature Variations on the Production Efficiency of Medium Density Fiberboard (Case Study of Arian Sina Company). Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 4, pp. 124–132. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.124 Acknowledgments: We thank Mr. Ali Saeedi, chairman of the board of the Arian Saeed Industrial Group, for financial and spiritual support.

19

Обоснование технологической схемы лесозаготовительных работ путем создания динамической модели функционирования предприятия=Validation of the Logging Operations Scheme through the Creation of Dynamical Model of the Enterprise Functioning

Автор: Рукомойников

В ходе лесозаготовительного процесса технологическую схему возможно выстроить, используя разные варианты. При транспортировке древесины с лесосеки на разных этапах применяется водный или сухопутный транспорт в разное время года. Наличие лесных складов и обработка на них древесины также увеличивают многовариантность технологического процесса. Выполнение операций в различных природно- производственных условиях отличается производительностью и материальными затратами. Эффективность производства зависит от эффективного обоснования техно- логии реализации лесозаготовительных операций с учетом динамических природно- производственных условий функционирования предприятия. Цель исследования – совершенствование технологической схемы транспортных, погрузочно-разгрузочных и обрабатывающих операций лесозаготовительного процесса в динамических природно-производственных условиях. Решение поставленной задачи предложено вы- полнить с использованием графоаналитического моделирования. Переменные и постоянные материальные затраты на выполнение отдельных операций технологического процесса являются определяющими факторами при выборе технологической цепочки в динамических природно-производственных условиях. Разработаны подробные графические модели транспортировки древесины от лесосеки до потребителя, погрузочно-разгрузочных и обрабатывающих операций, проходящих на промежуточном и нижнем лесных складах. Показаны возможные варианты технологической цепочки лесозаготовительного процесса. В качестве одного из видов ограничений, накладываемых на поток, протекающий по дугам графа, используются возможные объемы заготовки древесины на лесосеках и реализации продукции потребителям. Предложены математические зависимости, позволяющие осуществить поиск максимального потока минимальной стоимости в динамической структуре технологического процесса выполнения работ на предприятии. Они определяют условия решения поставленной задачи. Предложенная графоаналитическая модель даст возможность осуществить аналитический подход к обоснованию: последовательности транспортировки древесины с лесосек; использования в лесозаготовительном процессе лесных складов, рейдов; применения погрузочно-разгрузочных работ, обрабатывающих операций, вида транспорта; выбора потребителя и вида конечной товарной продукции в динамических природно-производственных условиях работы предприятия. Отличительной характеристикой модели является ее функционирование на основе учета про- изводительности и трудозатрат, предложенных в качестве пропускных способностей дуг графа. Для цитирования: Рукомойников К.П., Мохирев А.П. Обоснование технологической схемы лесозаготовительных работ путем создания динамической модели функционирования предприятия // Лесн. журн. 2019. № 4. С. 94–107. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-036.2019.4.94 Финансирование: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ, правительства Красноярского края, Красноярского краевого фонда науки в рамках научного проекта «Исследование и моделирование процессов развития экономики лесной промышленности региона в контексте природно-климатических условий и ресурсного потенциала», № 18-410-240003.
It is possible to build a technological scheme using various options in the process of logging. Water or land transport is used in different seasons during wood transportation from the cutting area at different stages. The presence of wood depots and wood processing at them also increase the multivariance of the technological process. The operation flow in various natural and industrial conditions differs in productivity and material expenses. Production efficiency depends on the effective validation of the technology of logging operations’ implementation with regard to the dynamic natural and industrial conditions of the enterprise functioning. The research purpose is improving of the technological scheme of transport, handling and processing operations of logging in dynamic natural production conditions. The solution of the issue is proposed to perform using semi-graphical modeling. Variable and constant material expenses for the individual operations flow of the technological process define the technological scheme in the dynamic natural and industrial conditions. As a result detailed graphic models of wood transportation from the cutting area to the consumer, handling and processing operations taking place in the intermediate and lower wood depots have been developed. The possible variants of the logging technological scheme are shown. Possible volumes of timber harvesting in cutting areas and consumer sales of products are used as one of the restrictions imposed on the flow running through the graph arcs. Mathematical functions allowing searching for the maximum flow of the minimum cost in the dynamic structure of the technological process of work flow at the enterprise are proposed. They define the conditions for problem solving. The proposed semigraphical model will enable the analytical approach to validation the sequence of wood transportation from the cutting area and usage of wood depots and raids in logging, using of handling and processing operations, choosing the transport type, consumer and type of final commodity products in the dynamic natural production conditions of the enterprise working. A distinctive feature of the proposed model is its functioning based on the performance and labor costs proposed as the throughput of the graph arcs. For citation: Rukomojnikov K.P., Mokhirev A.P. Validation of the Logging Operations Scheme through the Creation of Dynamical Model of the Enterprise Functioning. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 4, pp. 94–107. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.94 Funding: The research was carried out with the financial support of the RFBR, Government of Krasnoyarsk Krai and Krasnoyarsk Regional Fund of support scientific and technical activities, KSAU within the framework of the scientific project “Research and Modeling of the Economic Development Processes of the Region’s Timber Industry in the Context of Natural and Climatic Conditions and Resource Potential”, no. 18-410-240003.

20

Морфобиологический анализ представителей рода Lilium (Liliaceae) в северной лесостепи Западной Сибири=Morphological Analysis of the Genus Lilium (Liliaceae) in the Northern Forest Steppe of Western Siberia

Автор: Вронская

В связи с антропогенной нагрузкой возникает угроза сокращения ареала сибирских и дальневосточных видов лилий. Одним из приемов сохранения отечественного природного генофонда Lilium служит их возделывание ex situ. Цель работы заключалась в анализе биоморфологических особенностей представителей рода Lilium L. в условиях северной лесостепи Западной Сибири. Получены результаты оценки морфобиологических особенностей следующих видов: L. pilosiusculum, L. regale, L. pumilum, L. pensylvanicum, L. callosum. Определены сроки цветения и суммы положительных (выше 0 °С), эффективных (выше 5 °С), активных (выше 10 °С) температур, которые необходимы для наступления таких фенофаз развития, как отрастание, бутонизация, цветение, плодоношение. Начало отрастания L. pilosiusculum, L. regale, L. pumilum, L. pensylvanicum, L. callosum наступало в первой-второй декадах мая, их цветение – в разные сроки: с третьей декады июня по третью декаду июля – у L. pumilum, в июне – у L. pensylvanicum, со второй декады июля по вторую декаду августа – у L. callosum, с третьей декады июля по первую декаду августа – у L. pilosiusculum, с третьей декады июля по вторую декаду августа – у L. regale. Критерием начала цветения видов служит сумма активных температур, характерных для данного региона. Отмечена разная способность видов к плодоношению в зависимости от гидротермических условий вегетационного периода. Результаты показали, что у вида местной флоры L. pilosiusculum максимальный размер высоты побега достигал более 100 см, виды L. callosum, L. рumilum, L. pensylvanicum и L. regale имели низкорослые побеги (менее 60 см). Максимальным числом цветков в соцветии и показателями цветочной продуктивности характеризовались L. pilosiusculum и L. regale. Впервые выявлена индикаторная роль в листьях основных пигментов фотосинтетического аппарата (хлорофиллов а и b и каротиноидов) в течение сезонного развития. Установлено, что наиболее значимые показатели физиологического состояния растений – содержание в листьях хлорофилла а, b и каротиноидов. Их количество в листьях зависело от фенологических фаз развития. В период бутонизации содержание каротиноидов возрастало, концентрация хлорофилла а была больше концентрации хлорофилла b на всех фазах вегетации, отношение хлорофилла а/b находилось в пределах нормы и колебалось от 2,189 до 3,225 мг/г сырой массы, значение а+b/каротиноиды у видов уменьшалось к периоду плодоношения. Установленные изменения в составе пигментного комплекса можно рассматривать в качестве индикаторов механизма адаптации видов к условиям внешней среды. Полученные в ходе исследования результаты необходимы для рационального использования лилий в реинтродукционной работе, развитие которой особенно актуально для Сибири. Для цитирования: Вронская О.О., Седельникова Л.Л. Морфобиологический анализ представителей рода Lilium (Liliaceae) в северной лесостепи Западной Сибири // Лесн. журн. 2019. № 4. С. 74–83. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.74 Финансирование: Работа выполнена в рамках государственных заданий: 1. Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН АААА-А17-117041410053-1 (проект № 0352-2016-0002) «Оценка состояния и охрана флористического разнообразия под влиянием антропогенных и техногенных факторов in situ и ex situ». На базе УНУ Интродукционный фонд КузБС № USU 508670. 2. Центрального сибирского ботанического сада СО РАН по проекту № АААА-А17-1170126100053-9 «Выявление путей адаптации растений к контрастным условиям обитания на популяционном и организменном уровнях».
Due to anthropogenic load there is a risk of area reduction of Siberian and Far Eastern species of lilies. One of the methods for preserving the native natural gene pool of Lilium is their cultivation ex situ. The research purpose involved analysis of the biomorphological features of the representatives of the genus Lilium L. in the conditions of the northern forest steppe of Western Siberia. The results of morphobiological features evaluation were obtained for the following species: L. pilosiusculum, L. regale, L. pumilum, L. pensylvanicum, L. callosum. Time of flowering and sum of positive temperatures (above 0 °C), effective temperatures (above +5 °C) and active temperatures (above +10 °C) were determined. They are necessary for the onset of developmental phenophases such as regrowth, budding, flowering and fruiting. The beginning of regrowth of L. pilosiusculum, L. regale, L. pumilum, L. pensylvanicum and L. callosum occurred in the first or second decades of May. Flowering started at different times: from the third decade of June to the third decade of July – L. pumilum; in June – L. pensylvanicum; from the second decade of July to the second decade of August – L. callosum; from the third decade of July to the first decade of August – L. pilosiusculum; from the third decade of July to the second decade of August – L. regale. The criterion for the onset of species flowering is the sum of active temperatures typical for the region. There is a different ability of the species to fruiting, depending on hydrothermal conditions of the vegetation period. The results showed that the local flora species L. pilosiusculum had the maximum height of shoot reached more than 100 cm; while L. callosum, L. рumilum, L. pensylvanicum and L. regale had stunted shoots (less than 60 cm). L. pilosiusculum and L. regale had the maximum number of flowers in inflorescence and indicators of flower productivity. The indicator role of the main pigments of the photosynthetic apparatus (chlorophylls a and b, carotenoids) in the leaves during seasonal development was established for the first time. It was found that the most significant indicators of the physiological state of plants were the content of chlorophyll a and b, and carotenoids in the leaves. Their amount depended on the phenological phases of development. During budding, the carotenoid content increased, the concentration of chlorophyll a was greater than the concentration of chlorophyll b at all vegetation phases, the ratio between chlorophyll a and b was within the normal limits and ranged from 2.189 to 3.225 mg/g of raw weight, the value of a+b/carotenoids in species decreased by the time of fruiting. The determined changes in the pigment complex composition can be considered as indicators of the adaptation mechanism of species to environmental conditions. The obtained results are necessary for the rational use of lilies in the reintroduction work, the development of which is especially important in Siberia. For citation: Vronskaya O.O., Sedelnikova L.L. Morphological Analysis of the Genus Lilium (Liliaceae) in the Northern Forest Steppe of Western Siberia. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 4, pp. 74–83. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.74 Funding: The research was carried out within the framework of the state assignments of: 1. The Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry, SB RAS, АААА-А17-117041410053-1 (project no. 0352-2016-0002) “Status Assessment and Protection of Floristic Diversity under the Influence of Anthropogenic and Technogenic Factors in situ and ex situ” based on the Unique Scientific System “Introduction Fund of KuzBS” USU 508670. 2. The Central Siberian Botanical garden, SB RAS, project no. АААА-А17-1170126100053-9 “Revealing the Ways of Plants’ Adaptation to Contrastive Habitat Conditions at the Population and Organismic Levels”.

21

Связь диcсимметрии шишек сосны кедровой сибирской с формированием в них семян=Correlation between Dissymmetry of Siberian Pine Cones and Formation of Seeds in Them

Автор: Хамитов

Сосна кедровая сибирская (Pinus sibirica Du Tour) – вид, активно интродуцируемый в леса таежной зоны Восточно-Европейской равнины. Признано, что улучшение ценных хозяйственных свойств этого древесного вида и сохранение его внутривидового разнообразия следует осуществлять селекционными методами. При этом наибольшую селекционную ценность представляют семена, имеющие пищевое значение. В связи c этим актуален анализ косвенных морфологических признаков, связанных с семенной продуктивностью. Исследования проведены в целях выявления связей диссимметрии шишек сосны кедровой сибирской с их морфометрическими параметрами и череззернистостью. Изучены образцы шишек, отобранные в интродукционной Жерноковской кедровой роще (в 25 км к востоку от г. Грязовец Вологодской области). Выявлено, что правизна-левизна диссимметрии шишек сопряжена с череззернистостью. Для D-изомеров (правые изомеры) шишек характерно образование значительного количества односеменных чешуй. Их содержание предопределяет существенную флуктуацию количества и массы семян. У левых изомеров (L-изомеры) масса семян в шишках больше обусловлена массой 1000 шт., чем вариацией размеров шишек (за исключением их длины). При создании орехоносных насаждений следует выбраковывать деревья с череззерницей. Для выявления особей, продуцирующих такие шишки, требуется исследовать образцы шишек с D-изомерией. Ввиду того, что для L-форм взаимосвязь размеров шишек и количества семян выражена сильнее, для отбора деревьев крупношишечной формы (по признаку длины шишек) в качестве образцов необходимо использовать шишки с левосторонней изомерией. Для цитирования: Хамитов Р.С., Корчагов С.А., Мерзленко М.Д., Ковязин В.Ф., Кузнецов Е.Н. Связь диссимметрии шишек сосны кедровой сибирской с формированием в них семян // Лесн. журн. 2019. № 4. С. 66–73. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.66
Siberian pine (Pinus sibirica Du Tour) is a species actively introduced into the taiga zone forests of the East European plain. It is recognized that the improvement of the economically valuable properties and preservation of intraspecific diversity of Siberian pine should be carried out by selection methods. At the same time, seeds of the greatest breeding value have nutritional value. In this regard, it is important to analyse the indirect morphological features related to seed productivity. The studies were carried out in order to reveal the correlation between dissymmetry of Siberian pine cones and their morphometric parameters, and formation of fine-grained seeds. Samples of cones selected in the introduction Zhernokovskaya Siberian pine grove (in 25 km to the East of the town of Gryazovets, Vologda region) were studied. It was found out that left/right dissymmetry of cones is connected with fine-grained seeds. D-isomers (right dissymmetry) of cones are characterized by the formation of a significant amount of single-seeded scales. Their content predetermines a significant fluctuation in amount and weight of seeds. The mass of seeds in the cones for L-isomers (left dissymmetry) is largely determined by the quality of the seeds themselves (mass of 1000 pcs.), than by the variation of cone sizes. The exception is the length of the cones. In the creation of nut-bearing plantations trees with fine-grained seeds have to be culled. In order to identify trees producing cones with such seeds, it is necessary to examine samples of cones with D-isomerism. Due to the fact that for L-isomers the correlation between size of cones and number of seeds is stronger, it is necessary to use cones with L-isomerism in order to select trees with large-scale cones (based on the cone length). For citation: Khamitov R.S., Korchagov S.A., Merzlenko M.D., Kovyazin V.F., Kuznetsov E.N. Correlation between Dissymmetry of Siberian Pine Cones and Formation of Seeds in Them. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 4, pp. 66–73. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.66

22

Метод определения характеристик лесов на основе материалов дистанционного зондирования Земли, данных лесоустройства и алгоритма k-NN (на примере Лодейнопольского лесничества Ленинградской области)=The Method for Determining Forest Characteristics Based on Earth Remote Sensing Materials, Forest Management Data and the k-NN Algorithm (Case Study of Lodeynopol’skoe Forest District of Leningrad Region)

Автор: Черниховский

Российская система национальной (государственной) инвентаризации лесов, действующая с 2007 г., в методическом отношении несовершенна и служит объектом критики и дискуссий. К слабым ее сторонам следует отнести недостаточное внимание, уделяемое дистанционным методам. Возможное направление совершенствования отечественной системы инвентаризации лесов – использование автоматической классификации их характеристик на основе материалов дистанционного зондирования Земли. Одним из перспективных алгоритмов автоматической классификации является метод «ближайшего соседа», или k-NN (k-nearest neighbors) метод, успешно применяемый при проведении инвентаризации лесов в других странах. Он основан на регрессии между спектральными характеристиками пикселов с известными характеристиками лесов и остальных пикселов изображения. Вопросы практического применения этого метода в целях национальной инвентаризации лесов впервые были поставлены и изучены финскими исследователями в 90-х гг. прошлого века. На протяжении двух последних десятилетий в разных странах проведено значительное количество экспериментов в этой области. Цель данного исследования – оценка возможности приме- нения k-NN метода для определения обобщенных характеристик лесов на примере Лодейнопольского лесничества Ленинградской области. Площадь лесничества – 401 866 га, в его состав входят 16 участковых лесничеств. В целях формирования набора тренировочных участков для классификации средствами геоинформационных технологий в пределах лесничества создана регулярная сеть с шагом 1×1 км. В качестве тренировочных участков, расположенных в узлах сети, использовались либо участки круглой формы радиусом 10 м, либо лесотаксационные выделы, которым присваивались лесотаксационные характеристики на основе материалов лесоустройства. Для проведения классификации применялись снимки Landsat-8 (спектральные каналы – GREEN, RED, NIR, SWIR 2). Выполнена автоматическая классификация снимков Landsat-8 по ряду лесотаксационных характеристик – среднему запасу на 1 га, среднему классу бонитета, средней относительной полноте, доле площади хвойных и лиственных насаждений. Результаты классификации k-NN методом сравнивались с материалами лесоустройства. Систематические ошибки оценки запаса, полноты и бонитета для территории Лодейнопольского лесничества составили менее 5 %. Полученные результаты подтверждают перспективность дальнейшего изучения теоретических и практических вопросов применения k-NN метода для определения характеристик лесов. Развитие данного направления может способствовать совершенствованию методики российской государственной инвентаризации лесов. Для цитирования: Черниховский Д.М., Алексеев А.С. Метод определения характеристик лесов на основе материалов дистанционного зондирования Земли, данных лесоустройства и алгоритма k-NN (на примере Лодейнопольского лесничества Ленинградской области) // Лесн. журн. 2019. № 4. С. 45–65. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.45
The Russian system of National (State) Forest Inventory (NFI) valid from 2007 is methodologically imperfect and serves as a target of criticism and discussion. Insufficient attention paid to remote sensing should be attributed to the system’s weaknesses. A possible way of improving the NFI system is the use of automatic classification of forests’ characteristics based on materials of Earth remote sensing. One of the advanced automatic methods for forest remote sensing materials classification is k-NN or k-nearest neighbors algorithm, which have been successively used in the NFIs in other countries. It is based on regression between the spectral response characteristics of pixels with known forest characteristics and remaining pixels of the image. Questions of practical application of this method for the purposes of NFI were first raised and studied by Finnish researchers in the 1990s. Over the past two decades, a considerable amount of research in this area has been carried out in different countries. The purpose of our research is to assess the feasibility of using the k-NN method for determining the generalized characteristics of forests on the example of the Lodeynopol’skoe forest district in Leningrad region. The forest district area is 401,866 ha. It consists of 16 forest sub-districts. A regular network was created at a pitch of 1×1 km in order to form a set of trial plots for the classification by the means of GIS-technologies within the forest district. Round-shaped plots with a radius of 10 m or forest inventory compartments were used as trial plots located in the network nodes. Forest description for both types of plots was taken from the forest management data. Landsat-8 images were used for the classification (spectral channels: GREEN, RED, NIR, SWIR 2). The Landsat-8 images were automatically classified according to a number of forest inventory characteristics: average growing stock per 1 ha; middle class of bonitet; average relative density; share of coniferous and deciduous plantations area. The results of the k-NN classification were compared with the forest management materials. Systematic errors in the assessment of growing stocks, completeness and bonitet for the territory of Lodeynopol’skoe forest district made up less than 5 %. The obtained results confirm the potential of further study of conceptual and practical issues of the k-NN method application for determining forest characteristics. The development of this direction can contribute to the improvement of the Russian State Forest Inventory methodology. For citation: Chernikhovskii D.M., Alekseev A.S. The Method for etermining Forest Characteristics Based on Earth Remote Sensing Materials, Forest Management Data and the k-NN Algorithm (Case Study of Lodeynopol’skoe Forest District of Leningrad Region). Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 4, pp. 45–65. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.45

23

Современное состояние полезащитной полосы с участием дуба черешчатого (Quercus robur L.) и клена остролистного (Acer platanoides L.)=The Current State of the Shelterbelt Featuring English Oak (Quercus robur L.) and Norway Maple (Acer platanoides L.)

Автор: Грибачева

Защитные лесонасаждения являются одним из важнейших факторов экологической оптимизации агроландшафта. Цель работы – анализ современного состояния лесополосы в окрестностях с. Золотарёвка (Станично-Луганский р-н Луганской области Украины) с участием дуба черешчатого (Quercus robur L.), клена остролистного (Acer platanoides L.) и разработка необходимых мероприятий для ее восстановления. Архивных данных о времени создания и возрасте исследуемого объекта не выявлено. Полезащитные полосы в Луганской области создавались в соответствии со сталинским планом преобразования природы, который был рассчитан на 1949–1965 гг. В исследуемом насаждении нами были заложены две постоянные пробные площадки в соответствии с ОСТ 56-69–83. По результатам перечислительной таксации определены состав полезащитной полосы, диаметр и средняя высота деревьев, их состояние по Крафту. Жизненное состояние деревьев оценено на основании «Санитарных правил в лесах РФ». Наиболее многочисленным под пологом материнского насаждения является подрост клена остролистного, клена татарского и вишни магалебской (Prunus mahaleb L.), которые первоначально не входили в состав древостоя полезащитной полосы. Установлено, что в насаждении идет лесообразовательный процесс, направленный на формирование лесного биоценоза с преобладанием клена остролистного. Решающим фактором, влияющим на деревья дуба в полезащитных полосах, является состояние их крайних рядов. При естественном формировании древостоя в насаждении, созданном коридорным или рядовым способом, выживаемость дуба зависит от отпада клена остролистного. Выявлено, что для улучшения условий роста и развития дуба черешчатого в исследуемом насаждении необходимо проводить проходные рубки в рядах клена остролистного. Если не осуществлять комплекс мер по содействию возобновлению в данной полезащитной полосе, то в дальнейшем может произойти смена дуба черешчатого на клены остролистный и татарский. Для цитирования: Грибачева О.В. Современное состояние полезащитной полосы с участием дуба черешчатого (Quercus robur L.) и клена остролистного (Acer platanoides L.) // Лесн. журн. 2019. № 4. С. 34–44. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.34
Shelterbelt forests are one of the most important factors of ecological optimization of agrolandscape. The research purpose is to analyse the current state of the forest belt with the involvement of English oak (Quercus robur L.) and Norway maple (Acer platanoides L.) in the vicinity of Zolotaryovka village (Stanichno-Luganskiy district of Lugansk region, Ukraine) and development of necessary measures for belt’s regeneration. Archival data on the time of planting and age of the studied object were not found out. Shelterbelts in Lugansk region were created in accordance with Stalin’s plan for the transformation of nature, which was designed for the period from 1949 till 1965. We laid out two permanent trial plots due to the branch standard OST 56-69–83 in the studied plantation. We determined the composition of the shelterbelt, the diameter and mean height of trees and their condition by Kraft using the results of the enumerative inventory. The vital status of trees was estimated based on the “Sanitary regulations in the forests of the Russian Federation”. Undergrowth of Norway maple, Tatarian maple and mahaleb cherry (Prunus mahaleb L.) is the most numerous under the canopy of parent plantations. These species originally were not in the stand composition of the shelterbelt. It has been found that in the stand there is a forest-forming process aimed at formation of a forest biocenosis with predominance of Norway maple. The decisive factor affecting the condition of oak trees in the shelterbelts is the condition of their last rows. The survival rate of oak depends on the fall of Norway maple with the natural formation of forest stand in the plantation created by the corridor or ordinary way. It was revealed that it is necessary to carry out increment felling in the rows of Norway maple in order to improve the conditions for growth and development of English oak in the studied plantation. If a set of measures for promotion of tree regeneration in the shelterbelt is not carried out, then in the future there may be a change of English oak to Norway maple and Tatarian maple trees. For citation: Gribacheva O.V. The Current State of the Shelterbelt Featuring English Oak (Quercus robur L.) and Norway Maple (Acer platanoides L.). Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 4, pp. 34–44. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.34

24

Изменчивость вегетативного потомства плюсовых деревьев кедра сибирского, аттестованных по стволовой или семенной продуктивности=Variability of Vegetative Progeny of Siberian Pine Plus Trees Certified for Stem or Seed Productivity

Автор: Нарзяев

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

25

Селекционно-генетический анализ лиственниц сибирской и Сукачева, интродуцированных в Москву и Подмосковье=Genetic Selection Analysis of Siberian and Sukachev’s Larches Introduced in Moscow and Moscow Region

Автор: Брынцев

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.

26

Синхротронное рентгеновское излучение и его применение для исследований почв и растений: возможности и перспективы

Изд-во ЮФУ: Ростов н/Д.

В учебном пособии освещается применение инструментальных высокотехнологичных методов рентгеновского синхротронного излучения для исследования почв и растений. Особое внимание уделяется возможностям практического применения новейших методов рентгеноспектральной диагностики для исследования почвенных и растительных объектов на молекулярном и атомарном уровне.

Предпросмотр: Синхротронное рентгеновское излучение и его применение для исследований почв и растений возможности и перспективы.pdf (0,1 Мб)
27

Товары для строительства, отделки и оборудования помещений

Автор: Петрище Ф. А.
ИТК "Дашков и К": М.

Практикум предназначен для углубленного изучения потребительских свойств и ассортимента строительных и мебельных товаров, ковров и изделий народных художественных промыслов; для овладения навыками идентификационной экспертизы, экспертизы товарных видов и разновидностей на соответствие заявленным потребностям.

Предпросмотр: Товары для строительства, отделки и оборудования помещений Лабораторный практикум .pdf (0,2 Мб)
28

Навстречу XХV Всемирному конгрессу ИЮФРО-2019 = Towards the XXV IUFRO World Congress

Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

С 29 сентября по 5 октября 2019 г. в г. Куритиба (Бразилия) пройдет XXV Всемирный конгресс Международного союза лесных исследовательских организаций (ИЮФРО). Ожидается, что в его работе примут участие более 3000 уже прошедших регистрацию представителей лесной академической, вузовской и отраслевой науки, лесного бизнеса и лесных государственных и негосударственных организаций, в то время как в первом конгрессе ИЮФРО в Вене приняли участие менее 20 человек, а в последнем, XXIV Всемирном конгрессе в Солт-Лейк-Сити, – около 2500 человек. Конгресс впервые пройдет в Южной Америке. Девиз Конгресса «Лесные исследования и сотрудничество для устойчивого развития» подчеркивает его обширную тематику и отражает пять основных направлений Стратегии ИЮФРО на 2015–2019 гг.: «Леса для людей»; «Леса и изменения климата»; «Леса и лесные продукты для “зеленого” будущего»; «Биоразнообразие, экосистемные услуги и биологические инвазии»; «Взаимодействие леса, почвы и воды». Кроме того, запланированы заседания в направлении «Сотруд-ничество, образование, сетевые взаимодействия, публикация». Для участников конгресса имеется уникальная возможность ознакомиться с лесным комплексом Бразилии и сопредельных стран. Работу Конгресс начинает с общих мероприятий, среди которых: церемония посадки деревьев; торжественная церемония открытия; приветственный прием для всех участников. Затем в соответствии с утвержденной программой пройдут: пленарные заседания, технические сессии, тематические дискуссии, лекции и презентации, стендовые сессии. В рамках Конгресса организованы профессиональные экскурсии – технические туры, проводятся тематические выставки продукции, технологий и услуг, необходимых и доступных для лесного сектора и лесных исследований. На Конгрессе будут вручены награды ИЮФРО по многим номинациям, в том числе за научные достижения, выдающие заслуги перед ИЮФРО, лучший стендовый доклад, а также призы для студентов. На предварительном этапе в оргкомитет Конгресса поступило более 4000 аннотаций – заявок на выступления. Ожидается, что участие представителей нашей страны в работе XXV Всемирного конгресса ИЮФРО будет соответствовать опубликованным ранее оценкам – на уровне предыдущих конгрессов. Для цитирования: Шалаев В.С., Тепляков В.К. Навстречу XХV Всемирному конгрессу ИЮФРО-2019 // Лесн. журн. 2019. № 3. С. 166–171. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.166 Благодарность: Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России, проект № 37.8809.2017/8.9
The XXV World Congress of the International Union of Forest Research Organizations (IUFRO) will take place in Curitiba (Brazil) from September 25 till October 5, 2019. More than 3000 representatives of forestry academic, university, and industry science, forest business, and forest state and non-governmental organizations are expected to participate in the Congress’ work; while less than 20 people took part in the first IUFRO Congress in Vienna, and about 2500 people have participated in the XXIV IUFRO World Congress in Salt Lake City. This Congress will be held in South America for the first time ever. The Congress motto is “Forest Research and Cooperation for Sustainable Development” emphasizes the vast subject of the Congress and reflects the five main directions of the IUFRO Strategy for 2015–2019: Forests for People; Forests and Climate Change; Forests and Forest Products for a Greener Future; Biodiversity, Ecosystem Services and Biological Invasions; Forest, Soil and Water Interactions. In addition, some sessions are scheduled for the discussion on “Communications, Educating, Networking and Publishing”. There is a unique opportunity for the Congress participants to be acquainted with the forest complex of Brazil and neigh-boring countries. The Congress begins with the general events, including Tree Planting Ceremony, Congress Opening Ceremony, and Welcome Reception for all participants. Then, there will be plenary sessions, technical sessions, thematic discussions, lectures and presentations, and poster sessions as provided for by the approved Program. Within the framework of the Congress, professional excursions and technical tours are organized; thematic exhibitions of products, technologies and services necessary and available for the forest sector and research are held. At the Congress, IUFRO awards will be presented in many nominations, including the following: Scientific Achievement Awards, Distinguished Service Awards, IUFRO Best Poster Awards, as well as awards for students. At the preliminary stage, the Congress Organizing Committee has received more than 4000 applications for presentations. The participation of representatives of our country in the work of the XXV IUFRO World Congress is expected to be at the level of the previous congresses, and this corresponds to the estimates announced earlier. For citation: Shalaev V.S., Teplyakov V.K. Towards the XXV IUFRO World Congress. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 3, pp. 166–171. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.166 Acknowledgements: the research has been supported by the Ministry of Education and Science of the Russian Federation, project no. 37.8809.2017/8.9

29

Сравнительная структура углеродного пула в надземной фитомассе культур сосны и ели = Comparative Carbon Pool Structure in Above-Ground Phytomass of Pine and Spruce Crops

Автор: Сунгурова
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

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

30

Сокращение площади малонарушенных лесных территорий на примере Двинско-Пинежского междуречья = Area Reduction of Intact Forest Landscapes on the Example of the Dvina-Pinega Interfluve

Автор: Карпов
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Сокращение площади малонарушенных лесных территорий – это одна из мировых проблем. Исчезновение нетронутых лесов подвергает опасности эндемические виды животных, которые не способны выжить на трансформированных и фрагментированных человеком землях. Участок нетронутых человеком лесов, расположенный на Европейском Севере России, в районе Двинско-Пинежского междуречья, является ярким примером изменения площади девственных лесов за последние 17 лет. Данные Всемирного фонда дикой природы свидетельствуют, что от сохранения этой территории напрямую зависит выживание в Архангельской области северного дикого оленя, который занесен в Красную книгу России. Определение границ малонарушенных лесных территорий проводится по методикам, разработанным природоохранными организациями. Для этого используются спутниковые снимки среднего разрешения, позволяющие дешифровать вырубки, гари и лесные дороги. В дальнейшем выделенные объекты исключаются из границ этой территории. В работе использовались сведения о границах, определенных по состоянию на 2000 и 2013 г.; данные по состоянию границ на 2017 г. были получены с помощью дешифровки спутниковых снимков и учета обновления предыдущих границ в 2013 г. Установлено, что площадь малонарушенных лесных земель в районе Двинско-Пинежского междуречья с 2000 по 2017 г. уменьшилась на 375 520 га за счет непосредственной деятельности человека при проводимых вырубках и создании дорожной сети. Как показал анализ данных за последние 17 лет, главным фактором, негативно влияющим на этот процесс, является развитие дорожной сети в области. Для цитирования: Карпов А.А. Сокращение площади малонарушенных лесных территорий на примере Двинско-Пинежского междуречья // Лесн. журн. 2019. № 3. С. 152–158. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.152
Area reduction of intact forest landscapes (IFL) is one of the worldʼs problems. Disappear-ing of pristine forests endangers endemic species of animals that are not able to survive on the lands transformed and fragmented by human. The pristine forest site located in the European North of Russia in the Dvina-Pinega interfluve is a clear example of the forest area changed over the last 17 years. According to the World Wildlife Fund, the survival of the reindeer, which is listed in the Red Book of Russia, in Arkhangelsk region directly depends on this territory. Borders determination of IFLs is carried out by the procedures developed by environmental organizations. Medium-resolution satellite images are used to define the borders, which can be used for recognition of cuttings, burnings, and forest roads. Hereafter, the selected items are excluded from the boders of this territory. In the research, we had used layers with the previously defined (in 2000 and 2013) borders of the IFL; data on the IFL borders in 2017 were obtained through the decoding satellite images and updating the previous border in 2013. The territory of the Dvina-Pinega IFL decreased by 375 520 ha from 2000 to 2017. The reduction of this territory was directly caused by human activity, namely the ongoing logging and development of a forest road network. As the data analysis of the last 17 years has shown, the main factor negatively influencing this process is development of the road network in the region. For citation: Karpov A.A. Area Reduction of Intact Forest Landscapes on the Example of the Dvina-Pinega Interfluve. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 3, pp. 152–158. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.152

31

Химический состав фенольной фракции смолы абляционного пиролиза древесины = Chemical Composition of Phenolic Fraction of Wood Ablative Pyrolysis Resin

Автор: Микулинцев
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Проанализированы результаты определения химического состава фенольной фракции смолы абляционного пиролиза древесины березы. Фенольную фракцию выделяли экстракцией 10 %-м водным раствором гидроксида натрия. Общий выход фенольной фракции смолы абляционного пиролиза составил 5,3 % в расчете на весь суммарный конденсат. Выделенный щелочной экстракт исследовали методами 1Н и 13С ядерно-магнитного резонанса, инфракрасной спектроскопии и газожидкостной масс-спектрометрии. На основе данных ЯМР-спектроскопии определяли вклад отдельных компонентов фракции. Для этого 1Н ЯМР-спектр был разделен на 7 областей в зависимости от типа протонов: ароматические (δ = 6,5...9,0); фенольные ОН (δ = 5,0...6,5); Ar–CH2–Ar (δ = 3,3...4,5); α-CH3, СН2 и СН (δ = 2,0...3,3); β-СН2 и СН (δ = 1,6...2,0); β-CH3, СН2 и γ-СН (δ = 1,0...1,6); γ-CH3 (δ = 0,5...1,0). Для каждой области определяли интегральную интенсивность протонов и вычисляли ее вклад в сумму интенсивностей протонов всех выделенных областей спектра. Установлено, что фенольная фракция смолы абляционного пиролиза по сравнению с фенольной фракцией смолы традиционного пиролиза содержит больше алифатических групп, тогда как экстракт смолы традиционного пиролиза имеет в своем составе больше ароматических групп. Данные газожидкостной хромато-масс-спектрометрии показали, что наибольший вклад в образование смолы абляционного пиролиза вносят следующие фенолы: 1,2-дигидроксибензол, 4-метил-2,6-диметоксифенол, 2,6-диметоксифенол. Гваякол образуется в небольших количествах, что объясняется взятой для пиролиза лиственной породой древесины. С помощью ИК-спектроскопии установлено, что смолы пиролиза содержат фенольные, спиртовые и карбонильные группы и ароматические соединения. Сделан вывод, о содержании значительного количества фенолов во фракции, выделенной щелочной экстракцией, что позволит осуществить ее модификацию в целях получения востребованных продуктов. Для цитирования: Микулинцева М.Ю., Пономарев Д.А., Грачев А.Н., Покрышкин С.А., Косяков Д.С. Химический состав фенольной фракции смолы абляционного пиролиза древесины // Лесн. журн. 2019. № 3. С. 132–142. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.132
The results of chemical analysis of resin phenolic fraction of ablative pyrolysis birch wood are presented. The phenolic fraction was isolated by extraction with 10 % aqueous sodium hydroxide solution. The total yield of the phenolic fraction of ablative pyrolysis resin was 5.3 % per total condensate. The isolated alkaline extract was studied by 1H and 13C nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, infrared (IR) spectroscopy, and gas chromatography-mass spectrometry (GC–MS). The data of 1H NMR spectroscopy were used for quantitative analysis of inputs of definite groups of protons to the total spectrum. Therefore, 1Н NMR spectrum was divided into seven regions, which corresponds to the following types of protons: aromatic (δ = 6.5–9.0); phenolic OH (δ = 5.0–6.5); Ar–CH2–Ar (δ = 3.3–4.5); α-CH3, СН2, and СН (δ = 2.0–3.3); β-СН2 and СН (δ = 1.6–2.0); β-CH3, СН2, and γ-СН (δ = 1.0–1.6); γ-CH3 (δ = 0.5–1.0). Proton integral intensity was determined and its input on a proton intensities sum of all distinguished regions of 1H NMR-spectra were calculated for each region. It has been found that phenolic fraction of ablation pyrolysis resin contains more aliphatic groups in comparison with phenolic fraction of conventional pyrolysis resin, while resin extract contains more aromatic groups. The GC–MS data had shown that the following phenols make the greatest contribution to the formation of ablation pyrolysis resin: 1,2-dihydroxybenzene, 4-methyl-2,6-dimethoxyphenol and 2,6-dimethoxyphenol. Insignificant formation of guaiacol is explained by deciduous wood taken for pyrolysis. IR spectroscopy had shown that pyrolysis resins contain phenolic, alcohol, and carbonyl functional groups and aromatic compounds. The fraction isolated by alkaline extraction contains a significant amount of phenols, which allows its modification for the purposes of obtaining marketable products. For citation: Mikulintseva M.Yu., Ponomarev D.A., Grachev A.N., Pokryshkin S.A., Kosyakov D.S. Chemical Composition of Phenolic Fraction of Wood Ablative Pyrolysis Resin. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 3, pp. 132–142. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.132

32

Вероятностный анализ взаимосвязей показателей режима работы лесопильных рам = Probability Analysis of Relations between Operation Mode Parameters of Saw Frames

Автор: Агеев
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Характер процессов деревообработки в значительной мере подвержен влиянию различных случайных факторов. С математической точки зрения эти процессы следует рассматривать как один из случайных видов. Наиболее энергоемким является лесопиление. В нем лесопильная рама и околорамное оборудование составляют отдельный участок, который формирует характер потребления электроэнергии как поточной линией, так и цехом в целом. Поэтому вопросы повышения энергоэффективности деревообрабатывающего производства могут быть решены только путем совместного рассмотрения технологических и энергетических показателей процесса распиловки древесины. Цель исследования – теоретико-вероятностный анализ взаимосвязей показателей работы лесопильных рам, а также нахождение законов распределения и численных характеристик этих показателей как случайных величин при распиловке сортировочной партии бревен. В качестве математической модели работы механизма резания лесопильной рамы использована система массового обслуживания. Применение теории вероятностей позволило установить плотность распределения и числовые характеристики эффективного времени, среднечасовой производительности по распилу сырья, среднечасовой потребляемой мощности, потерь электроэнергии в сети, абсолютного и удельного расходов электроэнергии во взаимосвязи с геометрическими характеристиками сырья и параметрами режима работы лесопильных рам. Показатели потребления электроэнергии носят вероятностный характер и распределены по закону, отличному от нормального. Для упрощения процедуры анализа плотность распределения параметров была аппроксимирована плотностью закона Гаусса. При этом ошибка аппроксимации составила не более 1,71 %. Предложены формулы для расчета характеристик технологических и энергетических показателей работы лесопильных рам. Для цитирования: Агеев С.П., Минаев А.Н., Рощина С.И. Вероятностный анализ взаимосвязей показателей режима работы лесопильных рам // Лесн. журн. 2019. № 3. С. 121–131. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.121
Nature of woodworking processes is dramatically influenced by various random factors. Mathematically, these processes should be considered as one of accidental types. The most energy-intensive process is sawmilling. Here, saw frame and frame equipment comprise a separate section, which largely forms the electricity consumption nature of product line and the whole plant. Therefore, the issues of improving the energy efficiency of woodworking industry can be solved only by joint consideration of the technological and energy parameters of wood sawing. The research purpose is a probability-theoretical analysis of relation-ship between the saw frames operating parameters, as well as finding the distribution laws and numerical ratings of these parameters as random variables when sawing the sort log load. The queuing system is used as a mathematical model of the saw frame cutting mechanism. The application of the probability theory has allowed us to find the distribution density and numerical characteristics of the effective time; hourly average sawing raw material output; hourly average power consumption, energy losses in the network; absolute and specific power consumption in conjunction with the geometric parameters of raw materials and operation parameters of saw frame mode. Electricity consumption parameters have probabilistic nature and are distributed by law, different from normal. The density of parameters distribution was approximated by the density of the Gauss’ law in order to simplify the analysis procedure. Herewith, the error of approximation was not more than 1.71 %. Formulas for calculating the values of technological and energy parameters of saw frames opera-tion are proposed. For citation: Ageev S.P., Minaev A.N., Roshchina S.I. Probability Analysis of Relations between Operation Mode Parameters of Saw Frames. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 3, pp. 121–131. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.121

33

Исследование физико-механических и рентгенозащитных свойств деревокомпозиционного слоистого материала «Фанотрен Б» = Study of Physical and Mechanical and X-Ray Protection Properties of Wood-Based Composite Laminated Material “Fanotren B”

Автор: Яцун
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Изучены физико-механические и рентгенозащитные свойства нового композиционного материала на основе древесины «Фанотрен Б», состоящего из чередующихся слоев лущеного березового шпона и армирующих рентгенозащитных слоев. Последние представляют собой нетканый материал – синтепон, пропитанный рентгенозащитным составом. Новый композит рекомендуется использовать в местах с повышенным радиационным фоном в качестве конструкционного и отделочного материала, который не содержит в своем составе свинец. Перед нами стояли следующие задачи: исследовать напряженно-деформированное состояние этого материала, определить рациональную рецептуру пропитывающего состава для рентгенозащитного слоя и оценить его физико-механические свойства. Соотношение «напряжение–деформация» материала моделировали методом конечных элементов, физико-механические свойства оценивали по стандартным методикам, защитные свойства рентгенозащитного слоя – величиной свинцового эквивалента по прозрачности изображения на рентгенограмме с использованием люксметра. Показано, что поведение фанеры, армированной рентгенозащитными слоями, под действием внешней нагрузки достаточно точно описывается дифференциальным уравнением изгиба пластин. Моделирование осуществляли на твердотельной модели, которая учитывала механические свойства материалов, входящих в конструкцию, и схему укладки слоев шпона. Установлено, что уменьшение толщины рентгенозащитных слоев ведет к увеличению прогибов и напряжений. Компьютерная модель отразила рост напряжений в местах склеивания материала. Экспериментально определены: состав пропитывающей композиции (минеральный наполнитель – 51 %, связующее – 26 %, вода – 23 %) и технологические режимы формирования материала (расход связующего – 176 г/м2, температура прессования – 50 ºС, продолжительность склеивания – 8 мин). Материал толщиной 9,5 мм имеет плотность 1600 кг/м3; свинцовый эквивалент составляет 0,54 мм Pb/мм; прочность при статическом изгибе вдоль наружных слоев – 39 МПа, при скалывании по клеевому слою – 1,34 МПа, при растяжении вдоль волокон – 53 МПа. Для цитирования: Яцун И.В., Гороховский А.Г., Одинцева С.А. Исследование физико-механических и рентгенозащитных свойств деревокомпозиционного слоистого материала «Фанотрен Б» // Лесн. журн. 2019. № 3. С. 110–120. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.110
Physical and mechanical and x-ray protection properties of new wood-based composite material “Fanotren B”, which consist of alternating layers of peeled birch veneer and reinforc-ing x-ray protective layers, are studied. The x-ray protective layer is nonwoven fabric – sintepon impregnated with x-ray protective composition; consist of barium sulfate, adhesive based on polyvinyl acetate dispersion and water. The material is recommended to be used in construction and decoration of premises in the areas with high radiation background. A distinctive feature of the developed material is the absence of lead and materials based on it. We had the following research objectives: to study the stress strain behavior of the material; to determine the balanced formulation of saturating composition for the x-ray protective layer; to evaluate its physical and mechanical properties. The stress – strain ratio of the material was simulated by the finite element method, the physical and mechanical properties were evaluated by the standard methods, the protective properties of the x-ray protective layer were measured by the lead equivalent of the image transparency on the radiograph with the use of lux meter. Theoretical studies have shown that the behavior of metal faced plywood under external load is described by the Sophie Germain’s equation with acceptable accuracy. The modeling was carried out on a solid model, which took into account mechanical properties of the materials included in the design and scheme of laying out the veneer layers. The developed model of the stress strain behavior has showed that the decrease of the protective layer thickness leads to the increase of deflections and stresses in it. Computer simulation revealed the stress increase in the areas of bonding the material protective layer and outer side of veneer. The impregnating composition was determined experimentally: mineral filler content is 51 %, binder content is 26 %, and water content is 23 %. The technological modes of composite laminated material formation were determined: binder con-sumption is 176 g/m2; pressing temperature is 50 ºС; gluing time is 8 min. The material with the thickness of 9.5 mm has density of 1600 kg/m3; a lead equivalent is 0.54 mm Pb/mm; cross-breaking strength along the outer layers is 39 MPa; shear strength along the adhesive layer is 1.34 MPa; tensile strength along the fibers is 53 MPa. For citation: Yatsun I.V., Gorokhovskiy A.G., Odintseva S.A. Study of Physical and Mechani-cal and X-Ray Protection Properties of Wood-Based Composite Laminated Material “Fanotren B”. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 3, pp. 110–120. DOI: 10.17238/ issn0536-1036.2019.3.110

34

Методика расчета рабочего органа машины для послойного фрезерования лесных почв = Calculation Procedure of Machine Working Body Parameters for Rotary Cultivation of Forest Soils Layer by Layer

Автор: Орловский
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

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

35

Особенности оценки расчетной рейсовой нагрузки на антецедентной стадии проектирования бесчокерной трелевочной системы на основе машинного эксперимента = Features of Calculated Truck Load Estimation at Antecedent Design Stage of Chokerless Skidding System Based on Computer Experiment

Автор: Шегельман
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Повышение эффективности лесопромышленного комплекса не может быть обеспечено без совершенствования методик проектирования лесных машин. Анализ исследований, посвященных данной проблематике, показывает, что этому вопросу уделяется недостаточное внимание. Перед нами стояла задача проанализировать влияние вероятностного характера параметров деревьев на нагрузку от перемещаемой пачки деревьев, действующую на бесчокерную трелевочную систему, а также определить на основе результатов анализа диапазон значений необходимой грузоподъемности самоходного шасси бесчокерной трелевочной системы. Исследования основывались на машинном эксперименте, заключающемся в генерации совокупности деревьев, необходимой для полного заполнения захвата трелевочной системы. Параметры генерируемых деревьев определялись таксационными условиями древостоев Республики Карелия. На основе обработки результатов машинного эксперимента было получено 45 вариационных рядов, характеризующих распределение массы трелюемой пачки деревьев. С увеличением размера захвата вариационная кривая смещалась в правую сторону по оси массы пачки, а ее форма изменялась. Кривая незначительно растягивалась и становилась более пологой, максимальное значение относительной частоты массы пачки снижалось. Масса пачки деревьев при одном и том же размере захвата колебалась в значительных пределах. Разница между максимальными и минимальны-ми значениями массы пачки находилась в диапазоне 3,7...5,6 т. Увеличение размера захвата приводило к росту разницы между максимальным и минимальным значениями массы пачки. Установлена аналитическая зависимость массы пачки, необходимой для определения грузоподъемности самоходного шасси трелевочной системы, от раз-мера захвата. Рекомендованные значения грузоподъемности самоходного шасси в рассмотренном интервале размеров захвата 1,0...2,2 м2 находятся в диапазоне 5,5...12,4 т. Полученные результаты могут быть использованы на антецедентной стадии проектирования лесных машин, а также при технико-экономической оценке бесчокерных трелевочных систем, эксплуатируемых в условиях Республики Карелия. Для цитирования: Шегельман И.Р., Будник П.В. Особенности оценки расчетной рейсовой нагрузки на антецедентной стадии проектирования бесчокерной трелевочной системы на основе машинного эксперимента // Лесн. журн. 2019. № 3. С. 82–96. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.82 Финансирование: Исследования проведены в рамках реализации гранта Президента Российской Федерации № МК-5321.2018.8.
Efficiency improving of the forest sector cannot be achieved without development of the forest machines design methods. Analysis of the studies devoted to this issue shows that insufficient attention was paid to it. The research objectives were to analyze the influence of the probabilistic nature of tree parameters on the load from moving tree bundle acting on a chokerless skidding system, and to determine the range of values of the necessary load-carrying capacity of the system’s chassis based on the analysis results. The research was based on computer experiment consist of tree bundle generating necessary for the full filling of the skidding system chain grapple. The parameters of generated trees were determined by the taxation conditions of the Karelian Republic forest stands. Forty five variation series characterizing the mass distribution of a skidding tree bundle were obtained based on the computer experiment results processing. The variation curve shifted to the right side along the mass axis of a tree bundle, and its shape changed with the increase of chain grapple size. The curve was stretched slightly and became more flat; the maximum value of the relative frequency of tree bundle mass decreased. Tree bundle mass fluctuated significantly at the same size of chain grapple. The difference between the maximum and minimum mass values of tree bundles was in the range of 3.7–5.6 tons. It increased with the increase of chain grapple size. The analytical dependence of tree bundle mass necessary for determina-tion the load-carrying capacity of the chokerless skidding system chassis on the chain grap-ple size was found. The recommended values of the chassis load-carrying capacity in the considered range of chain grapple sizes (1–2.2 m2) are in the range of 5.5–12.4 tons. The obtained results can be used at antecedent design stage of forest machines, as well as at technical and economic assessment of chokerless skidding systems operating in the Republic of Karelia. For citation: Shegelman I.R., Budnik P.V. Features of Calculated Truck Load Estimation at Antecedent Design Stage of Chokerless Skidding System Based on Computer Experiment. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 3, pp. 82–96. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.82 Funding: the research was carried out within the framework of the grant of the President of the Russian Federation no. MK-5321.2018.8.

36

Формирование подстилки пойменных лесных биогеоценозов с участием Acer negundo L = Formation of Floodplain Forest Biogeocenosis Litter with the Participation of Acer negundo L.

Автор: Цандекова
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Проанализированы результаты влияния опада клена ясенелистного (Acer negundo L.) на формирование подстилки в пойменных лесных сообществах. Объектом исследования служил растительный опад, отобранный в различных зонах фитогенных полей естественных насаждений A. negundo, произрастающих в пойме р. Томь. Пробы отбирали по трем категориям сомкнутости крон деревьев. В качестве контроля использовалась внешняя зона одиночных деревьев. В пределах подкроновой, прикроновой и внешней зон фитогенного поля деревьев проводились описания растительного покрова, определялись доминирующие виды растений и их общее проективное покрытие. Перед началом исследования выделялись аналитические пробы, которые высушивались до воздушно-сухого состояния и взвешивались с нахождением доли каждой растительной фракции. В них определялось содержание полифенольных соединений и лигнина. Анализ результатов показал, что на формирование подстилки пойменных лесных сообществ оказывает влияние сомкнутость крон популяции A. negundo, а также содержание минеральных и органических соединений растительного опада. Наиболее интенсивной минерализацией опада в почве, особенно в подкроновой зоне, обладает лесная подстилка под одиночными деревьями в несомкнутых древостоях, вероятно, за счет повышенного содержания элементов питания и бóльшей суммы поглощенных оснований, а также высокого накопления фитомассы и минимального содержания полифенолов и лигнина в сравнении с лесной подстилкой деревьев других обследованных групп. Результаты исследования могут быть использованы для мониторинга природных экосистем. Для цитирования: Цандекова О.Л., Уфимцев В.И. Формирование подстилки пойменных лесных биогеоценозов с участием Acer negundo L. // Лесн. журн. 2019. № 3. С. 73–81. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.73 Финансирование: Работа выполнена в рамках реализации государственного задания ФИЦ УУХ СО РАН (проект № 0352-2019-0015).
The article presents the results of the influence of box elder (Acer negundo L.) litterfall on the forest litter formation in floodplain forest communities. The research object was plant litter collected from different sites of phytogenic fields of A. negundo natural stands growing in the floodplain of the Tom River. Sampling was carried out according to the three types of crown density. The outer zone of scattered trees was chosen as a control sample. The vegetation cover was described, and the dominant plant species and their total projective cover were determined within the subcrown, near-front and outer zones of the tree phytogenic field. Just before the research analytical samples were isolated; they were dried to air-dry condition and weighed in order to determine the proportion of each plant fraction. Content of polyphenolic compounds and lignin was determined in the samples. The results’ analysis had shown that the crown density of Acer negundo L. population, as well as the content of mineral and organic compounds of plant litter, influences the formation of floodplain forest communities’ litter. The most intensive mineralization of litter in the soil, especially in the subcrown zone, is found under scattered trees in sparse woodland. Probably this is due to the increased content of nutrients and total absorbed bases, as well as a higher phytomass accumulation, and minimum content of polyphenols and lignin, in comparison with the forest litter of trees from the other studied groups. The research results can be used for the monitoring of natural ecosystems. For citation: Tsandekova O.L., Ufimtsev V.I. Formation of Floodplain Forest Biogeocenosis Litter with the Participation of Acer negundo L. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 3, pp. 73–81. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.73 Funding: The research was carried out within the framework of the state assignment of the Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry of the Siberian Branch of the RAS (project no. 0352-2019-0015)

37

A Study of Mangrove Forests in the Khanh Hoa Province of Vietnam = Исследование мангровых лесов в провинции Кханьхоа во Вьетнаме

Автор: Huan Phan Trong
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

In the Socialist Republic of Vietnam, mangrove forests grow in the foreshore of the sea coast and in the river mouths. Mangrove forests play an important role in the coastal tropical ecosystem. They protect the coastline from destroying by tides, fix the soil with root systems and prevent its flushing into the sea, preserve the diversity of species of flora and fauna. With the development of industry in the agrarian country mangrove forests began to be harvested intensively. High level of disturbance of mangrove forests is typical for the Khanh Hoa province. The reduction of forest area has led to a deterioration of the ecological situation in the region; a decrease in the number of species of coastal plants and animals increased the amount of salt in the soil. The primary task for forestry specialists is the study of mangrove forests and the development of methods for their regeneration. We have conducted a research on the mangrove forests in the Khanh Hoa province for 2 years. Two experimental areas were investigated in the mangrove forests formed naturally: the Nhaphu (November, 2017) and Dambay (May, 2018) and in artificially created forests in 2007 in other place of Dambay. For citation: Phan Trong Huan, Nguyen Thi Lan. A Study of Mangrove Forests in the Khanh Hoa Province of Vietnam. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 3, pp. 64–72. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.64
Мангровые леса Вьетнама растут в приливной полосе морского побережья и в устьях рек. Они играют важную роль в прибрежно-тропической экосистеме и защищают береговую линию от разрушения приливами, закрепляют почву своими корневыми системами и предотвращают ее смыв в море, сохраняют разнообразие видов флоры и фауны. С развитием промышленности во Вьетнаме началась интенсивная вырубка мангровых лесов. Высокий уровень разрушения мангровых лесов характерен для провинции Кханьхоа. Сокращение площади лесов приводит к ухудшению экологической ситуации в регионе, уменьшению числа видов прибрежных растений и животных, увеличению солей в почве. Основной задачей специалистов лесного хозяйства является изучение мангровых лесов и разработка методов их восстановления. Проводятся исследования мангровых лесов в провинции Кханьхоа в течение 2 лет. Изучены два экспериментальных лесных участка, образованных естественным путем: Няфу (ноябрь 2017 г.) и Дамбай (май 2018 г.), а также участки в искусственных лесах Дамбая, посаженные в 2007 г. Для цитирования: Фан Чонг Хуан, Нгуен Тхи Лан. Исследование мангровых лесов в провинции Кханьхоа во Вьетнаме // Лесн. журн. 2019. № 3. С. 64–72. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.64

38

Состояние лесных фитоценозов склоновых земель Краснодарского края = Condition of the Slope Land Forest Phytocenosis in Krasnodar Krai

Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Рельеф выступает основным фактором дифференциации как ландшафтов, так и растительного покрова. На территории Горячеключевского участкового лесничества (в районе пос. Транспортный) в условиях предгорно-холмистого рельефа проведены исследования природы леса, его отдельных компонентов, признаков древостоя, основных таксационных характеристик, лесных насаждений, определено их экологическое состояние в настоящее время в связи с изменением рельефа местности. Осуществлены рекогносцировочные маршруты на склонах и выбраны типичные места их расположения (варианты): на вершине, в средней и нижней частях склона. К важным элементам лесных фитоценозов относится лесная подстилка, при исследовании которой учитывались ее мощность и состав. При изучении лесных массивов склоновых земель произведен учет естественного возобновления (высота, состояние и положение подроста). В целом состояние склоновых земель в районе исследования можно считать удовлетворительным, насаждения выполняют свои защитные функции. Полученные результаты свидетельствуют о том, что с уменьшением высоты склона ухудшаются таксационные показатели древостоя (средние высота, диаметр), экологическое состояние, понижается его бонитет. В зависимости от высоты склона распределение подроста по высоте и породному составу претерпевает существенные изменения. В количественном отношении разницы по вариантам не установлено, в верхней части склона большая часть подроста различного состояния находится в окнах полога и произрастает одиночно. Для цитирования: Примаков Н.В. Состояние лесных фитоценозов склоновых земель Краснодарского края // Лесн. журн. 2019. № 3. С. 55–63. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.55
Relief is the prime factor of differentiation both landscapes and vegetation cover. The research of forest nature, its individual components, stand features, main taxation parameters, and forest plantations has been done; plantations’ ecological state is determined due to the terrain changes nowadays. The study was carried out in the territory of Goryacheklyuchevskoye district forestry (near the Transportnyy village) in the conditions of piedmont undulating relief. Reconnaissance routes were laid out on the slopes. Research options were chosen at the top of the slope, the middle part and the bottom of the slope. Forest litter is one of the important elements of the phytocenosis. In the research we have taken into account its thickness and composition. Parameters of natural forest regeneration were recorded in the study of forest areas of slope lands (average height and diameter). All in all, the slope lands condition in the research area can be considered satisfactory; plantations fulfill their protective functions. The obtained results indicate that with the decrease of the slope height the stand taxation parameters (average height, diameter) and ecological state get worse, its bonitet decreases. The undergrowth distribution in height and breed composition undergoes significant changes depending on the slope height. In terms of quantity there is no difference in the options. At the top of the slope a large part of the undergrowth of different state is located in the canopy openings and grows isolated. For citation: Primakov N.V. Condition of the Slope Land Forest Phytocenosis in Krasnodar Krai. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 3, pp. 55–63. DOI: 10.17238/issn0536- 1036.2019.3.55

39

Противопожарная профилактика лесных объектов = Fire Prevention Measures for Forest Sites

Автор: Иванов
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Лесные пожары наносят экономике лесных стран значительный ущерб, который не всегда возможно представить конкретными цифрами. Предупреждение пожаров – одна из важнейших задач лесного хозяйства. Определенная последовательность операций на лесном объекте поможет реализации системного подхода при разработке и выполнении комплекса мер по обеспечению противопожарной профилактики объекта. Успех системы противопожарной безопасности зависит от эффективного анализа ситуации на момент ее разработки, который начинается с изучения состояния лесного фонда по материалам последнего лесоустройства. При натурных обследованиях осуществляется актуализация изменений в лесном фонде объекта, оцениваются своевременность и качество выполнения лесохозяйственных мероприятий и состояние противопожарной безопасности. Картографический материал противопожарного устройства объекта с указанием очередности и сроков выполнения мероприятий дает реальную информацию для оперативной работы. Апробация системы противопожарных мероприятий на примере Боровской лесной дачи Федерального государственного учреждения «Брянское военное лесничество» Министерства обороны Российской Федерации по разработанному единому алгоритму действий показала ее надежность и достаточно высокую эффективность. Для цитирования: Иванов В.П., Марченко С.И., Нартов Д.И. Противопожарная профилактика лесных объектов // Лесн. журн. 2019. №
Forest fires cause significant damage to the countries’ economy, which is not always possi-ble to be represented by specific numbers. The forest fires’ prevention is one of the high-priority issues of forestry. A certain operation sequence at a forest site will help in implementing the system approach in the development and implementation of a set of measures to ensure fire prevention of the forest site. The success of the fire safety system depends on the effective analysis of situation at the time of its development, which begins with the study of the forest fund state based on the latest forest management measures. Changes in the forest fund of the forest site are updated at field observa-tion. Timelines and standard of forestry measures’ performance are assessed, as well as the state of fire safety on the forest site. The fire prevention management cartographic document of the site with indication of order and timing of actions gives real information for opera-tional staff work. Testing the system of fire prevention measures on the example of the Bo-rovskaya Forest Dacha of the Bryansk Military Forestry according to the developed uniform algorithm of effective actions has shown its reliability and sufficiently high efficiency. For citation: Ivanov V.P., Marchenko S.I., Nartov D.I. Fire Prevention Measures for Forest Sites. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 3, pp. 43–54. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.43

40

Обеспеченность подростом спелых и перестойных темнохвойных насаждений Пермского края = Provision with Undergrowth of Mature and Overripe Dark Coniferous Stands in Perm Krai

Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

На основе данных лесоустроительных материалов Красновишерского лесничества Пермского края проанализирована обеспеченность подростом предварительной генерации спелых и перестойных темнохвойных насаждений Средне-Уральского таежного лесного района. Установлено, что темнохвойные насаждения представлены ельниками, пихтарниками и кедровниками, которые занимают 55,3 % покрытой лесной растительностью площади и 83,7 % площади хвойных насаждений. При этом на ельники приходится 98,7 % общей площади темнохвойных насаждений, на пихтарники – 1,2 %, на кедровники – 0,1 %. Среди темнохвойных преобладают насаждения пятого и старше классов возраста (65,4 %), III и IV классов бонитета (87,1 %) с полнотой 0,5–0,7 (67,9 % общей площади). Еловые насаждения приурочены к типам лесорастительных условий С3 (66,2 %), В2 (12,5 %) и В4 (9,7 %). Под пологом 90,8 % площади спелых и перестойных темнохвойных насаждений имеется подрост хвойных пород, при этом на 12,0 % площади его густота превышает 2,0 тыс. шт./га. Максимальной обеспеченностью под-ростом в лесорастительных условиях С3 и В4 характеризуются спелые и перестойные темнохвойные насаждения с относительной полнотой 0,6, в лесорастительных условиях А4, В2, В5 и С4 – 0,5. Последнее следует учитывать при планировании выборочных рубок и способов лесовосстановления. Для цитирования: Ведерников Е.А., Залесов С.В., Залесова Е.С., Магасумова А.Г., Толкач О.В. Обеспеченность подростом спелых и перестойных темнохвойных насаждений Пермского края // Лесн. журн. 2019. № 3. С. 32–42. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.32
Provision with preliminary generation undergrowth of mature and overripe dark coniferous stands of the Middle Ural taiga forest region was analyzed based on the forest management materials’ data of Krasnovisherskoye forestry (Perm krai). It has been found that dark conif-erous stands are represented by spruce, fir, and cedar forests; which occupy 55.3 % of area covered with forest vegetation and 83.7 % of area covered with coniferous stands. Herewith, spruce forests occupy 98.7 % of the total area of dark coniferous stands, fir forests – 1.2 %, and cedar forests – 0.1 %. There are stands of the 5th and elder bonitet classes (65.4 %), 3rd and 4th classes (87.1 %) with the stand density of 0.5–0.7 (67.9 % from the total area) among dark coniferous stands. Spruce stands usually belong to the following types of forest sites (forest growth conditions): C3 (66.2 %), B2 (12.5 %) and B4 (9.7 %). Under the canopy 90.8 % of mature and overripe dark coniferous stands’ area is occupied by coniferous un-dergrowth, while its density exceeds 2.0 thousand pcs/ha on 12.0 % of the area. The maxi-mum provision with undergrowth in the C3 and B4 forest growing conditions is character-ized by mature and overripe dark coniferous stands with the relative density of 0.6, and in the A4, B2, B5 and C4 forest growing conditions – 0.5. The latter should be considered in selective logging and methods of reforestation schedule. For citation: Vedernikov E.A., Zalesov S.V., Zalesova E.S., Маgаsumovа А.G., Tolkach O.V. Provision with Undergrowth of Mature and Overripe Dark Coniferous Stands in Perm Krai. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 3, pp. 32–42. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.32

41

Многолетняя динамика заболачивающихся сосняков в условиях влияния водохранилища = Long-Term Dynamics of Waterlogging Pine Forests under the Reservoir Influence

Автор: Мухин
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Изложены результаты изучения многолетней динамики лесов Дарвинского государственного природного биосферного заповедника, оказавшихся вследствие влияния Рыбинского водохранилища в измененных условиях природной среды. Многолетнее влияние водохранилища существенно изменило экологию прибрежных территорий, что вызвало необходимость изучения состояния прибрежных лесов. Исследования их динамики строились на принципах динамической типологии, проверенной И.С. Мелеховым при изучении ранних этапов жизни антропогенных лесов. Полученные нами данные для спелых и перестойных лесов вносят существенные изменения в понятие устойчивости типа леса в стадии спелого древостоя или сформировавшегося типа леса. Изучаемые леса не сохраняют свою однотипность даже на протяжении одного поколения. Объектом настоящего исследования стал тип леса сосняк ягодно-зеленомошный заболачивающийся, произрастающий в зоне косвенного влияния во- дохранилища. В целях изучения направления и скорости процессов роста и развития проведены подробное описание и анализ разных компонентов изучаемого типа леса. Основное внимание уделялось изменениям живого напочвенного покрова, как индикатора почвенно-гидрологических условий, древостоя, подроста и подлеска. На основании анализа данных, полученных за 70-летний период, по динамике разных компонентов сосняка ягодно-зеленомошного заболачивающегося на начальной стадии сделаны выводы о направлении и скорости изменений в почвах, их гидрологическом режиме, в фитоценозе. С позиций динамической типологии изучаемый тип леса необходимо рассматривать как этап относительно ускоренного формирования нового типа леса сосняка-черничника зеленомошно-сфагнового на средней стадии заболачивания с четко выраженной тенденцией смены сосны елью в новом поколении. Данные выводы подтверждают положения динамической типологии И.С. Мелехова и имеют важное значение как для лесной науки и практики, так и при проведении мониторинговых исследований в заповеднике. Для цитирования: Мухин А.К. Многолетняя динамика заболачивающихся сосняков в условиях влияния водохранилища // Лесн. журн. 2019. № 3. С. 17–31. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.17
The results of studying long-term dynamics of the Darwin State Nature Biosphere Reserve forests happened to be in changed environmental conditions due to the influence of the Rybinsk reservoir are presented. Multi-year reservoir influence has significantly changed the environment of coastal areas, which resulted in necessity of studying the state of coastal forests. Dynamics studies of the forests were based on the principles of dynamic typology tested by I.S. Melekhov under study of early stages of anthropogenic forest life. The data we have obtained for mature and old growth forests bring in the significant changes to a concept of forest type stability at a stage of mature forest stand or formed type of forest. The studied forests do not remain their uniformity even throughout a single generation. The study object was waterlogging berry green moss pine forest growing in the indirect reservoir influence zone. Detailed description and analysis of various components of the studied forest type have been carried out for the purposes of studying the direction and speed of growth and development processes. The main attention was paid to the changes of forest live cover as an indicator of soil and hydrological conditions, forest stand, undergrowth and understorey. Conclusions on the direction and speed of changes in soils, their hydrological regime, the phytocenosis were drawn on the basis of data analysis obtained for the 70-year period on dynamics of different components of waterlogging berry green moss pine forest at the initial stage. It is essential in terms of dynamic typology to consider the studied forest type as a stage of relatively accelerated formation of blueberry green moss sphagnum pine forest at the middle waterlogging stage with a well-defined tendency to replacement of pine with spruce in new generation. These conclusions confirm the principles of I.S. Melekhov’s dynamic typology and have a significant meaning for forest science and practice, as well as carrying out the monitoring researches in the reserve. For citation: Mukhin A.K. Long-Term Dynamics of Waterlogging Pine Forests under the Reservoir Influence. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 3, pp. 17–31. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.17

42

Влияние густоты древостоя на формирование кроны и рост по диаметру сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) = Influence of Stand Density on Crown Formation and Growth along the Diameter of Scots Pine (Pinus sylvestris L.)

Автор: Иванов
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Размер короны определяет, каким образом формируется жизненное пространство дерева, его рост и развитие. Объектом исследования является средневозрастное насаждение соснового бора, территориально входящего в Красноярскую островную лесостепь. На постоянной пробной площади, заложенной в лесотаксационном выделе сосняка зеленомошного I класса бонитета (площадь – 0,15 га, число деревьев – более 300 шт.), выполнено картирование деревьев, проведены сплошной перечет и нумерация деревьев. Крупномасштабная съемка пробной площади была осуществлена с помощью беспилотного летательного аппарата и обеспечила разрешение на местности 25 см. Идентификация пробной площади на снимке и совмещение с ним данных наземного картирования выполнено в программе ArcMap. В этой же программе методами GIS-технологий оконтурены кроны всех деревьев и вычислены площади их проекций. Анализ показал хорошее соответствие контуров и площадей проекций крон на снимках натурным данным. В качестве оценки доступного ресурса для дерева в условиях конкуренции в древостое использовалась площадь области доминирования. Установлено, что при площади области доминирования менее 6 м2 формируются кроны редкой и средней густоты, имеющие площадь проекции 2…6 м2, от 6 до 12 м2 – густая крона с площадью проекции до 10 м2 и протяженностью более 40 % от высоты дерева. Изучена динамика радиального прироста деревьев после рубки в возрасте 37 лет в зависимости от увеличения площади области доминирования. В течение 4 лет после рубки годичный прирост по диаметру возрастает до 2 раз с повышением величины доступного ресурса. Регрессионный анализ показал наличие тесной связи между площадью проекции крон и площадью области доминирования с коэффициентом корреляции R = 0,84. Использование беспилотного летательного аппарата является перспективным, малозатратным и эффективным методом дистанционного изучения структуры древостоев. Камеральная обработка фотосъемки позволяет получать характеристики площадей проекции крон. Эти данные могут быть применены при назначении рубок ухода и формировании древесного полога одновозрастных сосновых древостоев, обеспечивающих максимальное использование почвенно-светового ресурса и эффективное выполнение экологических функций лесов. Для цитирования: Иванов В.В., Борисов А.Н., Петренко А.Е. Влияние густоты древостоя на формирование кроны и рост по диаметру сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) // Лесн. журн. 2019. № 3. С. 9–16. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.9 Финансирование: Работа выполнена в рамках фундаментальных научных исследова- ний по программам РАН № 0356-2016-0706. Номер госрегистрации (ЦИТИС) № АААА-А17-117101940014-9 «Теоретические основы сохранения экологического и ресурсного потенциала лесов Сибири в условиях возрастающего антропогенного пресса и климатических аномалий».
Crown size determines tree’s life space formation, its growth and development. The research object was a middle-aged pine stand spatially included in the Krasnoyarsk island forest-steppe. The permanent trial plot of 0.15 ha size with over 300 trees was established in high-yield green moss pine forest. Each tree on the plot was mapped and assigned with an individual number; its diameter at breast height was measured. A large-scale survey of the trial plot with resolution of 25 cm was acquired using the unmanned aerial vehicle (UAV). The trial plot identification on the image and its matching with the land-based mapping data were performed in ArcMap. In this program crowns of all trees are outlined and areas of their projections are calculated using GIS-technology methods. The data analysis showed a close correlation between crown projection contours and areas and the field data. Dominance area (SОД) was used as an available resource valuation for a tree in the competition conditions in a forest stand. Dominance area is defined as an area, where each individual tree has dominating influence in space around it and obtains light and soil resource in assumption that this influence is directly proportional to sample size and inverse to squared distance to it. It was found that crowns of rare and medium density with projection area (Sкр) of 2…6 m2 are formed in case of a low dominance area (less than 6 m2). Crowns with SОД of 6…12 m2 have high density and projection area up to 10 m2 and length more than 40 % of tree height. The dynamics of tree radial increment after thinning at the age of 37 was studied depending on the dominance area increase. During 4 years after thinning, annual radial increment increases up to 2 times with increase of available resource. Regression analysis has shown strong correlation between crown projection area and dominance area with a correlation coefficient R = 0.84. Use of UAV is a promising, low-cost and effective technique of distance studying the tree stand structure. Office analysis of images allows to obtain crown projection area characteristics. These data can be used in improvement thinning and forming of even-aged pine stand canopy, which provide the maximum use of light and soil resource and effective ecological forest functioning. For citation: Ivanov V.V., Borisov A.N., Petrenko A.E. Influence of Stand Density on Crown Formation and Growth along the Diameter of Scots Pine (Pinus sylvestris L.). Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 3, pp. 9–16. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.9 Funding: The research was carried out within the framework of fundamental scientific research programs of the Russian Academy of Sciences no. 0356-2016-0706. State Registration (TsITIS) no. АААА-А17-117101940014-9 “Theoretical Foundations for the Ecological and Resource Potential Conservation of Siberian Forests in the Conditions of Increasing Anthropogenic Pressure and Climatic Anomalies”. Acknowledgements: The authors are grateful to Rubtsov A.V. for the provided aerial photographic image of the forest site.

43

Еловые леса средней тайги: геоботанический аспект: монография

Автор: Кекишева Юлия Евгеньевна
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

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.

Предпросмотр: Еловые леса средней тайги геоботанический аспект монография.pdf (0,7 Мб)
44

Мониторинг окружающей среды: учебное пособие

Автор: Юдина Ольга Альбертовна
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Представлены основные принципы проведения мониторинга окружающей природной среды.

Предпросмотр: Мониторинг окружающей среды учебное пособие.pdf (1,0 Мб)
45

Моделирование и оптимизация технологических процессов предприятий лесопромышленного комплекса: учебное пособие

Автор: Перфильев Павел Николаевич
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Приведены основные понятия моделирования, рассмотрена методика и методы оптимизации производственных процессов лесопромышленных предприятий, основные системы массового обслуживания и применение теории массового обслуживания при оптимизации процессов лесопромышленных производств.

Предпросмотр: Моделирование и оптимизация технологических процессов предприятий лесопромышленного комплекса учебное пособие.pdf (0,9 Мб)
46

Вариативность массовых характеристик семян Pinus sylvestris L. в таежной зоне = Variability of Weight Characterists of Pinus sylvestris Seeds in the Taiga Zone

Автор: Бабич
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Одним из главных показателей качества семян является масса 1000 шт. Цели исследования – определение средней массы 1000 шт. семян сосны обыкновенной, произрастающей в условиях Архангельской области, пределов ее варьирования, а также дифференцирование результатов по подзонам тайги региона. Проанализированы и статистически обработаны данные о массе, полученные для 28 лесхозов Архангельской области за 20-летний период (1990–2009 гг.). Установлено, что по региону средняя масса 1000 шт. семян сосны за этот период составляет (5,35±0,020) г (лимиты 3,05... …6,99 г), в северной подзоне тайги – (5,11±0,03) г, в средней – (5,50±0,03) г. За 20-летний период между средней массой 1000 шт. семян в северной и средней подзонах тайги выявлено существенное различие (t = 13,33), т. е. расхождение не случайно и достоверно. Уровень внутрипопуляционной изменчивости массы 1000 шт. семян по шкале С.А. Мамаева низкий, следовательно, исследуемый показатель является стабильным. Наименьшее значение показателя отмечено для Мезенского лесхоза (север-ная подзона тайги) – (4,31±0,30) г, наибольшее – для Коношского лесхоза (средняя подзона тайги) – (5,96±0,17) г. Наибольшее значение средней массы 1000 шт. семян по региону за изученный период пришлось на 2001 г. и составило (5,78±0,59) г, наименьшее – на 1995 г. ((4,65±0,60) г). Полученные данные могут быть использованы в качестве основы (эталона) при изучении посевных качеств семян сосны обыкновенной на территории Архангельской области. Для цитирования: Бабич Н.А., Дрочкова А.А., Комарова А.М., Лебедева О.П., Андронова М.М. Вариативность массовых характеристик семян Pinus sylvestris L. в таежной зоне // Лесн. журн. 2019. № 2. С. 141–147. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.141
One of the main indicators of seed quality is the weight of 1000 seeds. Thus, the research purpose was to determine the average weight of 1000 seeds of Scots pine growing in Arkhangelsk Region, as well as deferentiate the results by subzones of the taiga region. The weight data obtained from 28 forestries of Arkhangelsk region for the 20-year period (1990–2009) was analyzed and statistically processed. The data analysis has shown that in the region at large the average weight of 1000 pine seeds for this period is 5.35±0.02 g (the limit is 3.05–6.99 g), while in the northern taiga subzone this indicator is 5.11±0.03 g and in the middle taiga subzone it is 5.50±0.03 g. The data of 1000 seed average weight obtained in the northern and middle taiga subzones significantly differ from each other (t = 13.33), i.e. the discrepancy is reliable and not accidental. The level of intrapopulation variability of 1000 seed weight on the S.A. Mamaev’s scale is low, therefore, the studied characteristic is stable. The lowest value of the indicator is registed in the Mezenskiy (the northern teiga sub-zone) forestry (4.31±0.30 g); the highest is in the Konoshskiy (the middle teiga subzone) forestry (5.95±0.17). The highest value of the average weight of 1000 pine seeds in the region for the 20-year period is 5.78±0.59 g, which was recorded in 2001. The lowest rate is 4.65±0.60 g, which was recorded in 1995. The obtained data can be used as a basis (standard) in studying the sowing qualities of Scots pine seeds in Arkhangelsk region. For citation: Babich N.A., Drochkova A.A., Komarova A.M., Lebedeva O.P., Andronova M.M. Variability of Weight Characteristics of Pinus sylvestris Seeds in the Taiga Zone. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 2, pp. 141–147. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.141

47

Модификация фенолоформальдегидных смол отходами производства алюминия и целлюлозы = Modification of Phenol Formaldehyde Resins by Wastes of Aluminum and Cellulosic Pulp Production

Автор: Русаков
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

При производстве алюминия образуется большое количество техногенных отходов. Технологический процесс самообжигающихся анодов подразумевает образование следующих побочных продуктов: шламы газоочистки, пыль электрофильтров, хвосты флотации угольной пены, отходы шламового поля (шламы), шамотная и угольная футеровка электролизеров. Крупные города Сибирского региона России (Красноярск, Братск, Иркутск) вблизи городской черты имеют свалки многотоннажных неутилизированных отходов, которые создают угрозу природе и жителям городов. Оценена возможность применения отходов алюминиевого и целлюлозно-бумажного производств в качестве модификатора готовых фенолоформальдегидных смол. Пыль электрофильтров, представляющую собой химически активный мелкодисперсный порошок черного цвета, можно использовать для уменьшения токсичности синтетических смол и клеев на их основе, шлам холодного отстоя (полидисперсный, полифункциональный сополимер, который состоит из структурных единиц лигнина) – для модификации синтетических клеев. В ходе исследования определяли условную вязкость клея через 1 ч после введения модификатора, жизнеспособность клея, продолжительность отверждения и эмиссию формальдегида. Для обоснования технологии склеивания фанеры фенолоформальдегидным клеем на основе смолы СФЖ-3013, модифицированной отходами алюминиевого и целлюлозно-бумажного производств, проведен многофакторный эксперимент с определением содержания модификатора в смоле, продолжительности и давления прессования. Установлено, что введение в фенолоформальдегидные смолы отходов алюминиевого и целлюлозно-бумажного производств позволит снизить стоимость готовой продукции, утилизировать отходы промышленного производства, повысить прочность готовой продукции и сократить содержание свободного формальдегида в ней. Для цитирования: Русаков Д.С., Варанкина Г.С., Чубинский А.Н. Модификация фенолоформальдегидных смол отходами производства алюминия и целлюлозы // Лесн. журн. 2019. № 2. С. 130–140. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.130
In aluminum production a large amount of anthropogenic wastes is generated. The technological process of self- baking anodes implies formation of the following byproducts: gas treatment sludge, electrostatic precipitator dust, skim flotation tailings, sludge field wastes (sludge), fireclay and carbon lining of reduction cells. Major cities of Siberia (Krasnoyarsk, Bratsk, Irkutsk) near the city limits have landfill sites of large-tonnage, unutilized wastes that pose a threat to the nature and city residents. In this regard, the possibility of using aluminum and pulp and paper production wastes as a modifier of finished phenol-formaldehyde resins was evaluated. Electrostatic precipitator dust, which is chemically active fine black powder, can be used for reducing the toxicity of synthetic resins and glues based on them, cold stack sludge (polydisperse, polyfunctional copolymer, which consists of lignin structural units) for modification of synthetic glues. Funnel viscosity of glue 1 hour after the modifier introduction, glue tack range, curing time and formaldehyde emission were deter-mined as a part of the study. In order to substantiate the technology of plywood gluing by phenol-formaldehyde glue based on SFZh-3013 (СФЖ-3013) resin modified with wastes of aluminum and pulp and paper production a multifactorial experiment with determination of the modifier content in resin, duration and compacting pressure was carried out. It has been found that introduction of aluminum and pulp and paper production wastes into phenolformaldehyde resins will allow reducing the costs of final products, recycling wastes of pulp and paper production, increasing the final product strength and decreasing the free formaldehyde content in it. For citation: Rusakov D.S., Varankina G.S., Chubinskiy A.N. Modification of Phenol Formaldehyde Resins by Wastes of Aluminum and Cellulosic Pulp Production. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 2, pp. 130–140. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.130

48

Использование модифицированной древесной коры сосны обыкновенной в качестве засыпной теплозвукоизоляции = The Use of Modified Scots Pine Bark as Filling Material of Heat and Sound Insulation

Автор: Данилов
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Цель данной работы – изучение теплофизических и акустических характеристик модифицированной коры сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) для использования в качестве засыпного теплозвукоизоляционного материала. Модификацию коры осуществляли путем механоактивации растительного сырья на планетарной шаровой мельнице, его сушки и последующей обработки водной суспензией, содержащей тонкодисперсные частицы базальта со среднечисленным размером 150 нм. Образцы подвергали гомогенизации и вторичной сушке. Установлено, что для использования в качестве засыпной изоляции оптимальной является фракция коры размером 0,5...1,0 мм. При обработке этой фракции коры суспензией базальта получен материал со следующими характеристиками: насыпная плотность – 313 кг/м3; коэффициент теплопроводности – 0,0651 Вт/(м·K); индекс изоляции воздушного шума – 28,5 дБ. Значения данных параметров сопоставимы с подобными характеристиками широко распространенных изоляционных материалов. Установлено, что при модификации коры происходит значительное увеличение удельной поверхности материала, при этом объем открытого порового пространства уменьшается на 15,5 %. Следовательно, модифицированную древесную кору сосны можно рекомендовать для использования в качестве засыпной теплозвукоизоляции в нежилых промышленных и сельскохозяйственных помещениях. Финансирование: Исследования выполнены при финансовой поддержке гранта РФФИ № 18-43-292002. Для цитирования: Данилов В.Е., Айзенштадт А.М. Использование модифицирован-ной древесной коры сосны обыкновенной в качестве засыпной теплозвукоизоляции // Лесн. журн. 2019. № 2. С. 111–118. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.111
The purpose of this work is studying the thermophysical and acoustic properties of modified Scots pine bark (Pinus sylvestris L.) for the use as heat and sound insulation filling material. Bark modification was carried out by mechanical activation of plant material with the use of a planetary ball mill, then drying of the plant material and its treatment with water suspension containing fine-dispersed basalt particles of 150 nm average size. Samples were homo-genized and dried again. It has been found that the bark fraction of 0.5–1 mm is optimal as filling insulation. Treatment with basalt suspension of such bark makes it possible to obtain material with the following characteristics: bulk density ρbulk = 313 kg/m3; coefficient of heat conductivity λ = 0.0651 W/(m·K); airborne sound insulation index Rw = 28.5 dB. The values of these parameters are comparable with the similar characteristics of the widely used insulation materials. In addition, it was determined that significant increase of the specific surface area of the material occurs during bark modification at the same time the volume of open pore space is reducing by 15.5 %. Thus, the modified pine bark can be recommended for the use as filling insulation in non-residential industrial and agricultural premises. Funding: The studies were carried out with the financial support of the RFBR grant no. 18-43-292002. For citation: Danilov V.E., Ayzenshtadt A.M. The Use of Modified Scots Pine Bark as Fil-ling Material of Heat and Sound Insulation. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 2, pp. 111–118. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.111

49

Повышение работоспособности подающих устройств деревоперерабатывающего оборудования = Improving the Feeder’s Working Capacity of Timber Processing Equipment

Автор: Памфилов
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Работоспособность подающих механизмов лесозаготовительного и деревоперерабатывающего оборудования определяется достигаемым сцеплением рабочих элементов вальцов с перемещаемыми заготовками, стабильность которого в значительной степени зависит от задаваемой при проектировании и реализуемой в процессе изготовления геометрии и физико-химических свойств материалов шипов, осуществляющих захват, удержание и непрерывное перемещение заготовок в зону обработки. В процессе эксплуатации геометрические параметры шипов изменяются вследствие изнашивания, которое является результатом действия сложной совокупности механических, химических, температурных и иных воздействий, сопровождающих процесс фрикционно-деформационного взаимодействия рабочих элементов подающих устройств и перемещаемой древесины. Изношенные шипы не обеспечивают надежного перемещения заготовки вследствие ее проскальзывания, что обусловливает снижение качества получаемых изделий и приводит к интенсификации изнашивания режущего инструмента. В то же время особенности влияния геометрической формы шипов на усилия сцепления подающих вальцов с перемещаемыми заготовками в условиях проявления триботехнических характеристик, обеспечивающих их работоспособность, не исследованы в достаточной для практического использования степени. Цель исследования – уточнение условий фрикционно-механического взаимодействия рабочих элементов вальцов с древесиной и выявление закономерностей изнашивания рабочих поверхностей шипов, что позволяет теоретически обосновать их рациональную геометрическую форму и требования к физико-химическим характеристикам рекомендуемых материалов. Для этого рассмотрен характер действующих нагрузок, реализующийся в зоне контакта металлических поверхностей шипов с древесиной при перемещении заготовок. Представлена картина изменения силового взаимодействия шипов с древесными заготовками, начиная с момента контакта отдельного шипа до выхода его из зацепления. Ее анализ показал, что уже в начале контакта на вершинную часть шипа начинает действовать ударная изгибающая нагрузка, которая в случае достижения пиковых значений нередко приводит к износу путем выкрашивания достаточно крупных микрообъемов подающих шипов. Вероятность проявления такого характера разрушения наиболее велика при недостаточной прочности используемого материала, наличии дефектов его структуры, особенно неблагоприятно расположенных микротрещин, и действии опасных растягивающих остаточных напряжений. Перечисленные факторы также существенно влияют на протекание коррозионно-механического изнашивания рабочих поверхностей шипов и сопротивление их перемещению в древесной среде. Таким образом, основным фактором эффективной транспортировки заготовки в зону ее обработки и достижения высокой износостойкости подающих вальцов является оптимизация геометрии шипов, свойств назначаемых материалов и технологии упрочняющей обработки рассматриваемых деталей. Для цитирования: Памфилов Е.А., Пилюшина Г.А., Шевелева Е.В., Прозоров Я.С., Пыриков П.Г. Повышение работоспособности подающих устройств деревоперерабатывающего оборудования // Лесн. журн. 2019. № 2. С. 102–110. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.102
The working capacity of the logging and wood processing equipment feeding mechanisms is determined by the achievable coupling of the roller’s working elements with the movable blanks. The coupling stability depends significantly on the geometry specified in the design and implemented in manufacturing and physicochemical properties of the materials of tenons that capture, hold and continuously move the blanks into the processing zone. During operation, the geometrical parameters of tenons are changing due to wearing out, which is a result of a complex set of mechanical, chemical, thermal and other influences that accompany friction and deformation interaction of working elements of feeders and movable wood. Worn down tenons do not provide reliable movement of a blank, due to its slippage, which causes quality reduction of final products and leads to intensification of the cutting tool wearing out. At the same time the features of influence of tenon geometrical form on the mating forces of feeding rollers with movable blanks in conditions of development of the tribotechnical characteristics, which provide their working capacity, are not studied sufficiently for the practical use. Therefore, the research purpose is to clarify the conditions of friction-mechanical interaction of working elements of rollers with wood and to identify patterns of wearing out of tenon working surfaces, which allows theoretically substantiate their rational geometrical shape and requirements for the physicochemical characteristics of recommended materials. The acting load’s principles realized in the zone of contact of the metal surfaces of tenons with wood at displacement of blanks are considered for these purposes. The process of the force interaction change of tenons with blanks is shown beginning with the moment of contact of a certain tenon until it leaves the coupling. Its analysis showed that already at the beginning of the contact the shock bending load begins to act on the top of a tenon. The load in case of peak values often leads to wearing out by crumbling sufficiently large microvolumes of the feeding tenons. The probability of development of such fracture pattern is the greatest with insufficient strength of the using material and presence of structural defects, especially unfavorably located microcracks, and the action of dangerous tensile residual stresses. These factors also significantly affect the corrosion-mechanical wearing out of the working surfaces of tenons and their resistance movement in wood. Thus, the main factor of effective transportation of a blank to the processing zone and achievement of high wearing resistance of feeding rollers is optimization the tenon geometry, properties of the assigned materials and technology of strengthening treatment of the concerned details. For citation: Pamfilov E.A., Pilyushina G.A., Sheveleva E.V., Prozorov Ya.S., Pyrikov P.G. Improving the Feeder’s Working Capacity of Timber Processing Equipment. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 2, pp. 102–110. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.102

50

Лесовозные автомобильные дороги в транспортной сети лесопромышленного предприятия = Logging Roads in a Transportation Network of a Forest Industrial Enterprise

Автор: Чернышова
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Основным назначением лесовозных автомобильных дорог как технологических путей лесопромышленного предприятия является сбор и вывозка заготовленного леса. Рассредоточенность лесных запасов по площади предполагает наличие совокупности дорог, различных по своей капитальности и срокам действия, технологически увязанных в единую транспортную сеть предприятия. На структуру транспортной сети и размещение отдельных составляющих ее дорог в лесном массиве оказывает влияние целый ряд факторов. Противоречивые требования, предъявляемые к параметрам транспортных средств на вывозке лесоматериалов по дорогам низких категорий и капитальным магистралям, при больших расстояниях вывозки привели к разработке технологии двухступенчатой вывозки со специализацией транспортных средств, созданием перегрузочных пунктов древесины и соответствующим изменением структуры лесотранспортных путей. Руководствуясь разработанными ранее рекомендациями при камеральном трассировании конкретной лесовозной дороги, проектировщик вынужден укладывать трассу методом проб и ошибок, во многом полагаясь на свой опыт и интуицию. Принципиальную трудность при этом представляют неоднородность местности трассирования (рельефные, грунтовые и гидрологические особенности), необходимость учитывать концентрацию и размещение запасов древесины, а также соблюдать нормы проектирования. Разрешение противоречия между повышающимися требованиями к качеству проектируемых лесовозных дорог, с одной стороны, и примитивными способами их трассирования, с другой, следует искать в разработке принципиально новых методов поиска оптимальных решений на этапе камерального трассирования лесотранспортных путей при широком использовании математических методов и информационных технологий, а также отечественного и зарубежного опыта в этой области. Для цитирования: Чернышова Е.В., Скрыпников А.В., Самцов В.В., Абасов М.А. Лесовозные автомобильные дороги в транспортной сети лесопромышленного предприятия // Лесн. журн. 2019. № 2.
Primary use of logging roads as technological routes of a forest industrial enterprise consists of timber gathering and hauling. Distribution of forest reserves by area implies the existence of a set of roads different in their importance and useful time technologically linked into the united transportation network of the enterprise. Structure of the transportation network and location of certain components of its roads in the forest area is affected by the wide range of factors. Conflicting requirements for the vehicle parameters of timber hauling down the secondary roads and highways for long haul distances led to the development of a two-step haulage technology with vehicle’s specialization, creation of wood transfer points and corresponding change in the structure of timber transportation routes. Guided by the existing recommendations for the cameral laying out of a certain logging road, a designer is forced to lay out the route through trial and error, broadly relying on his experience and intuition. Fundamental difficulties in this case are heterogeneity of the laying out terrain (relief, ground and hydrological features), necessity to consider concentration and placement of wood stocks, as well as observation the design regulations. Resolution of contradiction between the increasing quality requirements for the designing logging roads, on the one hand, and the primitive methods of their laying out, on the other, should be sought in the development of fundamentally new methods of optimizing at the stage of cameral laying out of hauling routes based on the wide use of mathematical methods and information technolo-gies, as well as local and foreign experience in this field. For citation: Chernyshova E.V., Skrypnikov A.V., Samtsov V.V., Abasov M.A. Logging Roads in a Transportation Network of a Forest Industrial Enterprise. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 2, pp. 95–101. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.95

Страницы: 1 2 3 ... 29