Свободный доступ
Ограниченный доступ
Автор: Скурыдин
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Направление исследования – формирование представлений о структуре и
свойствах композитных материалов, получаемых на основе древесины сосны, а также
о процессах, происходящих в структуре древесной ткани. Изучено влияние условий баротермической обработки образцов цельной древесины сосны обыкновенной методом
взрывного автогидролиза на плотность, прочностные и гидрофобные характеристики
термодревесной композиции, получаемой горячим прессованием. Обработка древесины выполнена в разных условиях фактора жесткости взрывного автогидролиза – при
температуре 200 ОС и продолжительности процесса от 0,08 до 10 мин. Установлено,
что увеличение фактора жесткости гидролиза снижает плотность гидролизованной
древесины от 440 до ~350 кг/м3. При выбранных параметрах обработки не происходит
фрагментации образцов. Горячее прессование гидролизованной древесины, полученной в условиях незначительной или умеренной жесткости, сопровождается линейным
увеличением плотности термодревесного композитного материала от ~440 до 500 кг/м3.
Следствием дальнейшего роста жесткости является замедление темпов повышения
плотности композитного материала. Условная граница, определяющая достижение
максимального количества сшитых межмолекулярных структур в этом материале, соответствует фактору жесткости 3000…4500 мин. Более жесткие условия обработки вызывают интенсификацию процессов термической деструкции. Зависимость гидрофобных характеристик от жесткости условий баротермической обработки носит сложный
характер. При факторе жесткости 1000...3000 мин наблюдается точка экстремума, до
достижения которой гидрофобные показатели материала ухудшаются. Его водопоглощение возрастает от 50 до 130 %, а разбухание – от 15 до 54 %. После достижения
точки экстремума гидрофобные показатели значительно улучшаются. Водопоглощение
снижается до ~20 %, разбухание – до ~10 %. Мягкие условия гидролиза не приводят
к получению материала со стабильно высокими гидрофобными показателями. Образующихся сшитых структур недостаточно для формирования прочной и водостойкой
композиции, вследствие чего ухудшаются гидрофобные характеристики. Возрастание
жесткости гидролиза увеличивает количество активных компонентов. Образующиеся
при прессовании дополнительные межмолекулярные связи улучшают гидрофобные
характеристики. Полученные результаты могут быть использованы при создании моделей процессов, происходящих в структуре лигноцеллюлозного вещества при взрывном
автогидролизе и получении композитных материалов, при определении оптимальных
параметров баротермической обработки для изготовления композитных материалов
с заданными физико-механическими характеристиками. Баротермическая обработка
цельной древесины сосны методом взрывного автогидролиза способствует появлению
в структуре древесной ткани химически активных компонентов, на количество которых
влияет жесткость условий обработки. Свойства получаемого термодревесного композитного материала находятся в зависимости от условий процесса.
Для цитирования: Скурыдин Ю.Г., Скурыдина Е.М., Сафин Р.Г., Хабибуллина А.Р.
Физико-механические характеристики термодревесной композиции из древесины
сосны при баротермической обработке // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 2. С. 143–155.
DOI: 10.37482/0536-1036-2021-2-143-155
The studies are aimed at forming ideas on the structure and properties of composite
materials obtained from pine wood and the processes occurring in the structure of wood tissue.
The article presents the data on the influence of the conditions of barothermal treatment of pine
wood samples by the method of explosive autohydrolysis on the properties of a thermowood
composition. The composite material is obtained by hot pressing. The influence on density, strength and hydrophobic characteristics was studied. A series of samples was made under
different conditions of the explosive autohydrolysis rigidity factor; at a temperature of 200 °C
and the process duration from 0.08 to 10 min. All samples of composite material were obtained
without the use of additional components. It was found that the increase in the hydrolysis
rigidity factor leads to a decrease in the density of hydrolyzed wood from 440 to ~350 kg/m3.
There is no fragmentation of wood samples with the selected processing parameters. Hot
pressing of hydrolyzed wood obtained under conditions of low or moderate rigidity is
accompanied by a linear increase in the density of the thermowood composite material from
~440 to 500 kg/m3. The consequence of a further increase in the rigidity factor is a slowdown
in the rate of increase in the density of the composite material. The conditional boundary
that determines the achievement of the maximum number of cross-linked intermolecular
structures in the composite material corresponds to the rigidity factor of 3000–4500 min.
More rigid processing conditions cause intensification of thermal degradation processes.
The dependence of hydrophobic characteristics on the rigidity of the barothermal treatment
conditions is complex. At the rigidity factor of 1000–3000 min, an extreme point is observed,
before which the hydrophobic properties of the material deteriorate. Its water absorption and
swelling increase from 50 to 130 % and from 15 to 54 %, respectively. The hydrophobic
performance is significantly improved after reaching the extreme point. Water absorption
and swelling reduce to ~20 % and ~10 %, respectively. Mild hydrolysis conditions do not
result in a material with consistently high hydrophobic properties. The cross-linked structures
are not enough to form a strong and water-resistant composition, and as a consequence, the
hydrophobic characteristics deteriorate. Increasing the value of the hydrolysis rigidity factor
increases the number of active components. Additional intermolecular bonds formed during
pressing improve hydrophobic characteristics. The obtained results can be used in the creation
of models of processes occurring in the structure of lignocellulose substance during explosive
autohydrolysis and in the preparation of composite materials based on it. Optimal parameters
of barothermal treatment for obtaining composite materials with specified physical and
mechanical characteristics can be determined. Barothermal treatment of solid pine wood
by explosive autohydrolysis contributes to the occurrence of chemically active components
in the structure of wood tissue. Their number depends on the rigidity of the processing
conditions. The properties of the resulting thermowood composition depend on the conditions
of explosive autohydrolysis.
For citation: Skurydin Yu.G., Skurydina E.M., Safin R.G., Khabibulina A.R. Physical
and Mechanical Characteristics of a Pine Thermowood Composition during Barothermal
Treatment. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 2, pp. 143–155. DOI:
10.37482/0536-1036-2021-2-143-155.
Автор: Арико
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
В последние годы на предприятиях лесного хозяйства и энергетики Республики Беларусь и других стран широко внедряются перспективные фрезерные орудия,
предназначенные для измельчения древесины, пней и корней без погружения фрезы
в почву (мульчеры) и с погружением (ротоваторы), что позволяет подготовить землю
под посадку лесных культур. Они могут агрегатироваться на универсально-пропашных
тракторах, погрузчиках, экскаваторах. При этом отсутствуют методики, позволяющие
осуществлять обоснованный выбор технологического оборудования под конкретную
базовую машину, так как на возникающие силовые и мощностные параметры оказывает влияние значительное количество производственно-технологических и технических
факторов. Предложенная методика дает возможность учитывать значительное количество изменяемых величин (приемы работы, скорости выполнения различных операций,
параметры рабочего органа, его привода и базового шасси, почвогрунтовые условия и
др.) и моделировать процесс взаимодействия фрезерных орудий при различных условиях эксплуатации. Установлено, что наибольшие нагрузки на ротор мульчера приходятся
в процессе валки древесно-кустарниковой растительности, что связано с увеличением
площади взаимодействия резцов с древесиной до 2 раз в сравнении с измельчением
аналогичного лежащего древостоя. Данное значение, в зависимости от диаметра обрабатываемых стволов, может быть снижено на 15–30 %. При этом в случае значительного количества (скопления) древостоя диаметром более 10 см предпочтительны
осуществление работ на скорости около 0,2 м/с или предварительная валка данных деревьев. Для снижения динамических нагрузок и лучшей приспособляемости рабочего
оборудования к природно-производственным условиям (возможность осуществления
работ на скорости от 0 до 5 км/ч) перспективным является применение гидроуменьшителей хода или гидрообъемной трансмиссии. Необходимо учитывать, что установленную для привода фрезерного оборудования мощность двигателя следует увеличить на
10–15 % в связи с потребностями привода различного оборудования, расположенного
на базовом шасси. Также в случае комплексного использования древесно-кустарниковой
растительности возможно применение мульчеров, осуществляющих сбор биомассы, однако это потребует дополнительных затрат энергии. В связи с этим методика может быть применена при выборе параметров технологического оборудования под имеющееся базовое шасси, решении обратной задачи, а также осуществлении выбора режима эксплуатации фрезерного оборудования в зависимости от природно-производственных условий
с возможностью последующего прогнозирования эффективности выполняемых работ.
Для цитирования: Арико С.Е., Войнаш С.А., Кононович Д.А., Соколова В.А. Мощностные характеристики узлов мульчера при удалении древесно-кустарниковой растительности // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 2. С. 130–142. DOI: 10.37482/0536-1036-
2021-2-130-142
In recent years, the enterprises of forestry and the Ministry of Energy of the
Republic of Belarus and other countries widely implemented advanced milling tools designed
to chop wood, stumps and roots without immersing the cutter in the soil (mulchers) and with
immersion (rotovators), which allows you to prepare the ground for planting forest crops.
They can be mounted on multi-purpose tractors, loaders and excavators. At the same time,
there are no methods that allow carrying out a reasonable choice of technological equipment
for a particular basic machine, since a significant number of production, technological
and technical factors have an impact on the emerging power and capacity parameters. The
proposed method allows taking into account a significant number of variable values (working
methods, speeds of various operations, parameters of the working body, its drive and base
chassis, soil conditions, etc.) and simulate the interaction of milling tools under various
operating conditions. It was found that the greatest loads on the mulcher rotor occur during
the felling of tree and shrub vegetation, which is associated with an increase in the area of
interaction between the cutters and the wood up to 2 times compared with the chopping of
similar lying stands. This value can be reduced by 15–30 % depending on the diameter of
the trunks being processed. In the case of a significant amount (cluster) of forest stands with
a diameter of more than 10 cm, it is preferable to carry out work at a speed of about 0.2 m/s
or advanced felling of these trees. The use of hydraulic travel (speed) reducers or hydrostatic
transmission is promising in order to reduce dynamic loads and get better adaptability of the
working equipment to natural-production conditions (the ability to work at a speed from 0 to
5 km/h). It should be noted that the installed required engine power for the milling equipment
drive should be increased by 10–15 % due to the needs of the drive of various equipment
located on the base chassis. Also, in the case of the integrated use of tree and shrub vegetation,
it is possible to use mulchers that collect biomass; however, this will require additional energy
costs. In this regard, the method can be applied when choosing the parameters of technological equipment for the existing base chassis, to solve the inverse problem, and also to select the
operating mode of the milling equipment depending on the natural and production conditions
with the possibility of subsequent prediction of the effectiveness of the work performed.
For citation: Ariko S.Ye., Voinash S.A., Kononovich D.A., Sokolova V.A. Power
Characteristics of Mulcher Joints When Removing Tree and Shrub Vegetation. Lesnoy
Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 2, pp. 130–142. DOI: 10.37482/0536-1036-
2021-2-130-142
Автор: Базаров
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Одним из перспективных направлений повышения производительности
в лесозаготовительном производстве является системный подход к уточнению
технологической эффективности колесного сортиментоподборщика на основе
построения единой технологической связности всех выполняемых операций от первой
«загрузка» до конечной «начало разгрузки». Применение системного анализа при
оценке парка лесозаготовительной техники или его элементов позволяет формировать
связные и гибкие технологические процессы как единые пространственно-временные
производственные структуры. В основе единой связности выполняемых дискретных
операций (движение машины по волоку от пачки к пачке, установка манипулятора в
рабочее положение, перемещение захвата в сторону сортимента, захват сортимента
на земле, его сортировка, выравнивание пачки, перемещение пачки в грузовой отсек,
укладка сортимента в грузовой отсек, установка манипулятора в транспортное
положение, движение по волоку) с позиции теории систем лежат представление
функционального времени производства единицы продукции (1 м3 древесины)
операцией и его суперпозиция по всем производственным операциям. Суперпозиция
выстраивает единое функциональное время целостности (интегрированности)
выполняемых операций, в котором эффективно осуществляется целевая функция
производственной структуры. С позиции системного анализа проведено аналитическое
исследование определения эффективной производительности в функциональном
времени производственного процесса колесного сортиментоподборщика. В статье
изучен хронометраж работы колесного сортиментоподборщика Ponsse Buffalo в
наиболее типичных природно-производственных условиях арендной базы АО
«Монди Сыктывкарский лесопромышленный комплекс» (средняя тайга, Республика Коми). Предложена методика расчета общей производительности колесного
сортиментоподборщика при выполнении всех операций (загрузки, складирования,
транспортировки до места разгрузки). Показана возможность применения предложенной
методики для оценки эффективности работы колесных сортиментоподборщиков в
части реализации прогнозирования общей производительности лесной машины в
функциональном времени производства единицы продукции. Методика позволяет
выбрать направления повышения производительности труда за счет синхронизации
функционального времени выполнения всех производственных операций.
Для цитирования: Базаров С.М., Беленький Ю.И., Угрюмов С.А., Свойкин Ф.В.,
Свойкин В.Ф. Системный анализ технологической эффективности колесного
сортиментоподборщика // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 2. С. 116–129. DOI:
10.37482/0536-1036-2021-2-116-129
One of the promising directions of increasing productivity in forestry production is
a systematic approach to specifying the process efficiency of the wheeled forwarder based on
constructing a single technological connectivity of all performed operations from the initial
“loading” to the final “start of unloading”. System analysis allows to form coherent and flexible
technological processes as single space-time production structures. The process efficiency of
such structures depends on the extent to which the basis of the system analysis is used in
assessing the fleet of forestry equipment or its elements. The basis of the unified connectivity
of the discrete operations (the movement of the forest machine along the skidding track from
pack to pack, setting the crane to the operating position, moving the grip towards the log,
grabbing the log on the ground, sorting the log, aligning the pack, moving the pack into the
cargo compartment, placing the log into the cargo compartment, installation of the crane into
the transport position, and movement along the skidding track) from the position of the system
theory is a representation of the functional time of manufacturing a production unit (1 m3 of
wood) by operation and its superposition for all production operations. The superposition
builds a single functional time for the integrity of the operations performed, in which the
target function of the production structure is efficiently implemented. An analytical study of
determining the effective performance in the functional time of the production process of the
wheeled forwarder is given from the position of the system analysis. The article examines the
timing of the work of the Ponsse Buffalo wheeled forwarder in the most typical natural and
industrial conditions of the rental base of the Mondi Syktyvkar JSC (middle taiga of the Komi
Republic). The method of calculating the total capacity of the wheeled forwarder as a result of
performance of all operations (loading, storage, and transportation to the place of unloading)
is proposed. The possibility of applying the proposed method of assessing the wheeled
forwarder efficiency is shown in terms of implementation of forecasting the total productivity
of the forest machine in the functional time of manufacturing a production unit. The method
allows you to choose the directions of increasing the labor productivity by synchronizing the
functional time of all production operations.
For citation: Bazarov S.M., Belenkii Iu.I., Ugryumov S.A., Svoikin F.V., Svoikin V.F. System
Analysis of Process Efficiency of the Wheeled Forwarder. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry
Journal], 2021, no. 2, pp. 116–129. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-2-116-129
Автор: Мамедалиева
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Представлены результаты многолетних наблюдений за состоянием
лесного покрова Хачмазского р-на Азербайджана. При этом учитывались как ре-
зультаты дистанционного зондирования Земли, так и данные более старых наблюдений, полученных путем натурного мониторинга и сохраненных в виде тематических
карт на бумажных носителях. Результаты дистанционного зондирования содержали
мультиспектральные спутниковые изображения за несколько лет. С помощью программы QGIS и плагина Semi-Automatic Classification Plugin проводили предварительную обработку изображений, включающую радиометрическую и атмосферную
коррекцию, а также классификацию участков исследуемого района по типу покрытия земной поверхности на основе анализа их спектральных кривых. Согласно классификации определялись площади, занимаемые лесными массивами. В совокупность
наблюдений включались данные из имеющихся архивных материалов – тематических
карт Хачмазского р-на. Для их обработки и извлечения данных о площади лесных
массивов в среде MATLAB разработана программа. Алгоритм программы обработки
включает проведение гистограммного анализа изображения в целом и отдельно легенды. По гистограмме легенды определяется число тематических слоев карты, но
в их число не включаются слои, содержащие неиспользуемые цвета, обозначающие соседние районы, участки моря и др. Затем проводится цветовая коррекция пикселей изображения (квантование цветов по числу тематических слоев), морфологическая обработка
и осуществляется расчет числа пикселей каждого слоя и всех слоев вместе. По полученным соотношениям рассчитывается площадь каждого слоя. Данные обработки архивных
материалов вместе с результатами дистанционного зондирования сводятся в общую таблицу, с использованием которой строится диаграмма изменения площади леса, а также
модель в виде полинома, отражающего эту динамику. Анализ диаграммы выявил тенденцию к уменьшению площади лесов: за 7 лет – на 21 %. Разработанный алгоритм проводит
разбивку тематических карт на отдельные слои в соответствии с цветами легенды.
Для цитирования: Мамедалиева В.М. Алгоритм и оценка изменения площади лесного покрова Хачмазского района Азербайджана средствами космического мониторинга // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 2.
С. 106–115. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-2-106-115
The article presents the results of long-term observations of the forest cover state
in the Khachmaz region of Azerbaijan. Both the results of Earth’s remote sensing and the
data of earlier observations carried out by field monitoring were used in the study. The
earlier data was stored in the form of thematic maps on paper. The results of remote sensing
contained multispectral satellite images obtained over several years. Image processing was
performed using the QGIS program and the Semi-Automatic Classification Plugin. The
processing included radiometric and atmospheric correction, as well as classification of
the study area by the type of land surface coverage. Classification was performed on the basis of the spectral curves analysis in various sections of the region. The areas occupied by
forests were determined based on the classification. The set of observations included data
from the available archival materials – thematic maps of the Khachmaz region. A software
in MATLAB was developed for processing the maps and calculating the area of forests.
The program operation algorithm includes histogram analysis of the image as a whole and
separately of the legend. The histogram of the legend determines the number of thematic
layers of the map. They do not include layers containing unused colors, such as the colors of
neighboring areas, sections of the sea, etc. Then color correction of image pixels is performed,
namely, quantization of colors according to the number of specific thematic layers. Later on,
morphological processing of each layer is carried out. Areas containing less than the specified
number of pixels are assigned the color of the surrounding layer. The number of pixels of
each layer and all layers are calculated. Finally, the obtained ratios are used to calculate the
area of each layer. The data of processing of archival materials together with the results of
remote sensing are summarized in a joint table. According to the table, a diagram of changes
in the forest area is constructed, as well as a model in the form of a polynomial showing this
dynamics. The diagram analysis revealed a tendency to a decrease in the area of forests. The
forest area has decreased by 21 % for 7 years. The developed algorithm splits thematic maps
into separate layers in accordance with the colors of the legend.
For citation: Mamedaliyeva V.M. Algorithm and Measurement of Forest Cover Area Change
in the Khachmaz Region of Azerbaijan by Satellite Monitoring. Lesnoy Zhurnal [Russian
Forestry Journal], 2021, no. 2, pp. 106–115. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-2-106-115
Автор: Кутявин
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
На территории Республики Коми в условиях северной тайги сосняки,
занимающие порядка 1,8 млн га, представлены преимущественно сфагновыми, зеленомошными и лишайниковыми типами. Исследования проведены на Зеленоборском
лесном стационаре Института биологии Коми НЦ УрО РАН в сосняках зеленомошных и сфагновых типов, развивающихся на месте пожаров и сплошных рубок. При
господстве соснового элемента в древесном ярусе в его составе часто присутствуют
ель, лиственница, береза и осина. Древостои сосняков формируют три типа возрастной структуры: условно-одновозрастные; условно-разновозрастные, представленные
одним поколением; ступенчато-разновозрастные, состоящие из 2-3 поколений сосны.
Оставленные при рубке деревья и уборка порубочных остатков на лесосеке паловым
методом способствуют формированию древостоев ступенчато-разновозрастного типа
возрастной структуры. Коэффициенты вариации возраста деревьев в сосняках с одним поколением составляют 5,8…10,8 %, с 2-3 поколениями – 39,7…45,6 %. Количество поколений и тип возрастной структуры не оказывали влияния на изменяющиеся
соответственно в пределах 25,2…49,5 % и 15,7…27,8 % диаметр и высоту деревьев
в древостоях. В сосняках, развивающихся после пожаров, пик заселения сосной приходится на второе-третье десятилетие, а на вырубках максимум возобновления отмечен
в первом-втором десятилетии после рубки. Амплитуда колебания возраста деревьев
в условно-одновозрастных и условно-разновозрастных сосняках, сформированных на
вырубках, изменяется от 16 до 33, в послепожарных древостоях – от 30 до 45 лет. В
ступенчато-разновозрастных древостоях возраст деревьев колеблется от 120 до 167 лет,
в поколениях – от 22 до 66 лет. Кривые, отражающие распределение деревьев по диаметру в древостоях сосняков имели левостороннее смещение, асимметрия представлена
положительными значениями и изменялась от 0,05 до 1,03. Статистический анализ показал, что при схожем возрасте с сосной деревья сопутствующих в составе пород уступают в развитии как по диаметру, так и по высоте сосновому элементу. Выявлена тесная
корреляционная связь между диаметром и высотой деревьев в древостоях. Взаимосвязь
возраста с диаметром и высотой почти на всех изученных объектах изменяется от слабой до значительной. Установлено тесное соотношение между возрастом и диаметром деревьев в ступенчато-разновозрастных сосняках (R = 0,79…0,96). Отмечено, что
с увеличением амплитуды колебания возраста деревьев усиливается корреляционная
связь диаметра и возраста. Для цитирования: Кутявин И.Н., Манов А.В., Осипов А.Ф., Кузнецов М.А. Строение
древостоев северотаежных сосняков // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 2. С. 86–105.
DOI: 10.37482/0536-1036-2021-2-86-105
Финансирование: Работа выполнена в рамках государственного задания по теме
«Пространственно-временная динамика структуры и продуктивности фитоценозов
лесных и болотных экосистем на Европейском Северо-Востоке России», № ААА -
А-А17-117122090014-8.
In Northern taiga conditions pine forests occupy about 1.8 mln ha of the territory
of the Komi Republic and are mainly represented by sphagnum, green-moss and lichen
forest types. The studies were carried out at the Zelenoborsk Forest Station of the Institute of
Biology of the Komi Scientific Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences
in green-moss and sphagnum pine forests developing at the site of fires and clearcuts. Tree
layer has a mix composition with the predominance of pine trees and admixture of spruce,
birch, larch and aspen. Pine stands form three types of age structure: conventionally evenaged; conventionally uneven-aged, represented by one generation; and stepped uneven-aged,
consisting of two or three generations of pine trees. Trees left behind during clearcut and
felling residuals at the cutting area by the burn method contribute to the formation of stands
of stepped uneven-aged age structure. The variation coefficients of tree age are 5.8–10.8 %
in pine forests with one generation and 39.7–45.6 % in forests with two or three generations.
The number of generations and the type of age structure had no effect on the diameter and
height of trees in the stand, which varied respectively within 25.2–49.5 % and 15.7–27.8 %.
In pine forests developing after fires, the peak of pine settlement occur in the second or third
decade, while in cutting areas, the maximum renewal occurs in the first or second decade after
clearcuts. The amplitude of tree age fluctuations varies from 16 to 33 years in conventionally
even-aged and conventionally uneven-aged forests developed after clearcuts and from 30
to 45 years in post-fire stands. In stepped uneven-aged stands tree age fluctuations changes
from 120 to 167 years, and from 22 to 66 years in generations. The curves showing the
distribution of trees by diameter in stands of pine trees had a left-handed shift, the asymmetry
is represented by positive values and varies from 0.05 to 1.03. Trees of associate species
are inferior in development, both in diameter and in height to pine trees of similar age. A close correlation between the diameter and height of trees in the stands was revealed. The
relationship of age with diameter and height of trees varies from weak to significant at almost
all of the sites studied. A close correlation between age and diameter was found in stepped
uneven-aged pine forests (R = 0.79–0.96). The correlation between diameter and age increase
with an increase in tree age fluctuations amplitude.
For citation: Kutyavin I.N., Manov A.V., Osipov A.F., Kuznetsov M.A. Stand Structure
of Northern Taiga Pine Forests. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 2,
pp. 86–105. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-2-86-105
Funding: The work was carried out within the framework of the state assignment on the topic
“Spatial-Temporal Dynamics of the Structure and Productivity of Forest Phytocenoses and
Bog Ecosystems in the European North-East of Russia”, No. аааа-а17-117122090014-8.
Автор: Данчева
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Согласно действующему лесному кодексу Республики Казахстан, в лесных насаждениях особо охраняемых природных территорий основным лесохозяйственным мероприятием, направленным на сохранение и повышение защитных функций
лесов, являются рубки промежуточного пользования – рубки ухода. Одна из главных
лесообразующих пород в Казахстане – сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Повышение устойчивости лесных насаждений и возможность формирования рекреационно
привлекательных ландшафтов посредством рубок ухода является актуальной проблемой для насаждений, произрастающих в аридных условиях. Цель исследования – проведение с использованием дендрохронологических методов анализа эффективности
рубок ухода сильной интенсивности изреживания в сухих сосняках Казахского мелкосопочника за 70-летний период. Доказано, что в загущенных сосняках, произрастающих в сухих условиях, после проведения в них рубок ухода отмечается увеличение
радиального прироста в каждый последующий 10-летний период после приема рубок.
Со статистической достоверностью установлено, что наибольший отклик на изменения, вызываемые рубками ухода сильной интенсивности изреживания, наблюдался
в период с 1949 по 1960 г. Анализ индексированных древесно-кольцевых хронологий,
проведенный на основе использования региональных кривых (индексированных средних древесно-кольцевых хронологий сосны) с помощью функции кубического сплайна, позволил выявить различия в индексах радиального прироста сосны с участка, где
были проведены рубки ухода сильной интенсивности изреживания, и с контрольного
участка (временные периоды с 1947 по 1955 г., с 1961 по 1970 г., с 1981 по 1990 г.
и с 1995 по 2015 г.). Полученные данные свидетельствуют о положительном эффекте рубок ухода сильной интенсивности изреживания на радиальный прирост деревьев
в рассматриваемых сосняках. В загущенных сосняках сухих условий произрастания
Казахского мелкосопочника рекомендуется проведение 1-2-приемных рубок ухода
с интенсивностью изреживания 25–35 % по запасу в возрасте 20–25 и 40–50 лет соответственно с последующим проведением проходных рубок.
Для цитирования: Данчева А.В., Панкратов В.К. Оценка эффективности рубок ухода в сухих сосняках Казахского мелкосопочника // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 2.
С. 45–55. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-2-45-55
According to the current Forest Code of the Republic of Kazakhstan, in the forest
plantations of specially protected natural areas, the main forestry measures aimed at the
conservation and enhancement of the protective functions of forests are intermediate felling,
that is, thinning. Pinus sylvestris L. is one of the main forest-forming species in Kazakhstan.
Increasing the stability of forest plantations and the possibility of forming recreationally
attractive landscapes through thinning is an urgent problem for plantations growing in arid
conditions. The research purpose is to analyze the effectiveness of thinning of high intensity
in dry pine forests of the Kazakh Uplands for a 70-year period, using dendrochronological
methods. It was proved that in dense pine forests growing in dry conditions, there is an increase
in radial growth in each subsequent 10-year period after thinning. It was found with statistical
certainty that the greatest response to changes caused by thinning of high intensity was
observed between 1949 and 1960. Analysis of indexed tree-ring chronologies using regional
curves (indexed average tree-ring chronologies of pine) using a cubic spline function revealed
differences in pine radial growth indices from the site where thinning of high intensity were
carried out and from the control site (time periods: 1947–1955, 1961–1970, 1981–1990, and
1995–2015). The data obtained show a positive effect of thinning of high intensity on the
radial growth of trees in the considered pine forests. In dense pine forests of dry growing
conditions of the Kazakh Uplands it is recommended to make 1 or 2 cuttings with thinning
intensity of 25–35 % at the age of 20–25 and 40–50, respectively, with subsequent increment
thinning.
For citation: Dancheva A.V., Pankratov V.K. Evaluation of Thinning Efficiency in Pineries
of Dry Forest Sites of the Kazakh Uplands. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021,
no. 2, pp. 45–55. DOI: 10.17238/0536-1036-2021-2-45-55
Автор: Попов
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Аннотация. На севере европейской части России сформировались популяции ели с
признаками, популяционно-географическая изменчивость которых исследована недостаточно. Цель работы – изучение на основе биометрических показателей фенотипиче-
ской структуры, географической дифференциации и относительного положения (к ели
европейской и сибирской) популяций ели, располагающихся к северу от 60-й параллели.
Ель здесь характеризуется значительным популяционно-географическим разнообразием: средняя длина шишек в популяциях находится в пределах 44…85 мм, коэффициент
сужения верхней части семенных чешуй (Cn) ‒ 36…68, коэффициент вытянутости (Cp)
– 40…60, их разность (Cn ‒ Cp) от −23 до +28 %. Коэффициенты географической вариации равны 15, 18, 12, 61 % соответственно. По величине показателя Cn ‒ Cp выделяются 6 групп популяций из 9 (I‒IX), существующих на всей территории востока Европы
и Сибири, исключая первые три группы. В группах IV, V, VI отмечается наибольшая
частота (61, 72, 55 %) промежуточных фенотипов особей (f.emm., f.m., f.mms.), в груп-
пах VII, VIII, IX – наибольшая частота (71, 86, 98 %) фенотипов ели сибирской (f.ms.,
f.mss., f.s.). Существенно изменяется длина шишек по группам популяций: в первых она
составляет в среднем 70…80 мм, во вторых – 50…60 мм. Группы популяций IV, V, VI
представляют промежуточную форму елей европейской и сибирской и распространены
к юго-западу от условной линии между реками Пинега и Мезень к Сыктывкару; группы
VII, VIII, IX – ель сибирскую, занимая территорию к северо-востоку от указанной линии: Архангельскую область, территорию Республики Коми, Мурманской области и самую северную часть Карелии. Популяций, представляющих ель европейскую по изучаемым признакам, в регионе нет. Полученные результаты могут быть использованы при
разработке дифференцированных приемов лесоводства на Европейском Севере России.
Для цитирования: Попов П.П., Казанцева М.Н., Арефьев С.П. Фенотипическая структура популяций ели на Европейском Севере России // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021.
№ 2. С. 9–20. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-2-9-20
Финансирование: Работа выполнена в рамках госзадания: проект № ААА -
А-А17-117050400146-5 НИР ТюмНЦ СО РАН
Spruce populations in the north of the European part of Russia have formed with
traits, the population-geographic variability of which has not been sufficiently studied. The
research purpose is to study on the basis of biometric parameters the phenotypic structure and
geographic differentiation of spruce populations located north of the 60th parallel, as well
as their relative position to European and Siberian spruces. Spruce is characterized here by
a significant population-geographical diversity. The average length of cones in populations
is within 44–85 mm, the coefficient of narrowing of the upper part of seed scales (Cn) is
36‒68, elongation coefficient (Cp) is 40‒60 %, and their difference (Cn‒Cp) is from ‒23 to
+28 %. The coefficients of geographical variation are 15, 18, 12, and 61 %, respectively. By
the value of the C
n‒Cp index, 6 groups of populations out of 9 (I‒IX) existing throughout
the east of Europe and Siberia are distinguished, excluding the first three groups. There are
intermediate phenotypes of individuals (f.emm., f.m., f.mms.) in groups IV, V and VI with
the highest frequency (61, 72, 55 %), in groups VII, VIII and IX the highest frequency (71,
86, 98 %) is among Siberian spruce phenotypes (f.ms., f.mss., f.s.). The length of the cones
varies significantly in the population groups: 70–80 mm on average in the first; 50–60 mm
on average in the second. Population groups IV, V and VI represent an intermediate form of
European and Siberian spruces and are distributed southwest of the conditional line between
the rivers Pinega and Mezen to Syktyvkar. Groups VII, VIII and IX represent Siberian spruce
and occupy the territory northeast of the specified line: the Arkhangelsk region, the territory
of the Komi Republic, the Murmansk region and the northernmost part of Karelia. There
are no populations representing European spruce in the region according to the studied
characteristics. The results obtained can be used in the development of differentiated methods
of forestry in the European North of Russia.
For citation: Popov P.P., Kazantseva M.N., Arefyev S.P. Phenotypic Structure of Spruce
Populations in the European North of Russia. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal],
2021, no. 2, pp. 9–20. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-2-9-20
Funding: The research was carried out within the framework of the state assignment. Research
work of the Tyumen Scientific Centre SB RAS, project No. аааа-а17-117050400146-5
Автор: Козловский Б. Л.
Изд-во ЮФУ: Ростов н/Д.
В монографии представлены данные по фенологии 364 видов, 10 разновидностей и 42 сортов древесных экзотов из 144 родов, относящихся к 61 семейству. Изложены общие закономерности фенологии древесных растений
при интродукции в регионе, рассмотрены фенологические критерии устойчивости древесных экзотов к экстремальным факторам пункта интродукции, установлен оптимальный ритм годового развития интродуцентов.
Предпросмотр: Фенология древесных интродуцентов Ботанического сада ЮФУ.pdf (0,3 Мб)
Журнал «ИЗВЕСТИЯ ФНЦО» является правопреемником журналов “Селекция и семеноводство овощных культур” и “Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования” и является приложением к журналу «ОВОЩИ РОССИИ».
Научно-практический журнал «ИЗВЕСТИЯ ФНЦО» предназначен для ученых и практиков овощеводства, селекционеров, семеноводов и овощеводов-любителей. Имеет научное и практическое значение, освещает современные достижения аграрной науки в области селекции, семеноводства, технологий овощеводства, так и связанные с этим вопросы частной генетики, общей биологии, биотехнологии, защиты растений, экономики сельского хозяйства.
Автор: Мерзленко Михаил Дмитриевич
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
В основу монографии положены исследования по строению, динамике роста
и особенностям функционирования искусственных дендроценозов как экосистем,
или биогеоценозов. Показано научно-практическое значение экологизации всего
лесокультурного процесса. Наряду с аутэкологическими аспектами в отношении
выращивания хвойных лесных культур, основное внимание сконцентрировано
на экологии их сообществ, т.е. на синэкологической стороне искусственных
дендроценозов. Отражены жизненные циклы роста и развития лесных культур;
освещены вопросы ускоренного роста, старения и распада искусственных насаждений. Рассмотрены классические положения оптимальной густоты лесных культур, а также роста и производительности смешанных хвойных насаждений. Даны направления в отношении экологических принципов в системе
лесокультурного дела. В монографии преобладают материалы, основанные на
личных исследованиях.
Предпросмотр: Введение в экологию хвойных лесных культур монография.pdf (1,3 Мб)
Автор: Огурцов
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
анная работа является завершающей в ряде исследований, посвященных
проблеме сортировки бревен по толщине при формировании распиловочных партий с
оптимальным подбором пиловочника по группам диаметров. Ранее получены математические модели, связывающие характеристики бревен и процессов их раскроя с объемным выходом пиломатериалов и рентабельностью лесопильного предприятия. Разработаны алгоритмы и программы имитационных исследований процесса производства
пиломатериалов с воспроизведением случайной изменчивости размеров и формы распиливаемых бревен, а также случайного их смещения относительно центра постава
пил. В качестве критерия оптимальности применяется рентабельность лесопильного
производства, в качестве конкурирующего показателя – объемный выход пиломатериалов. Дробность сортировки бревен по толщине используется как управляемая оптимизируемая переменная, а эллиптичность, кривизна и смещенность относительно центра
постава пил учитываются как случайные мешающие факторы. Рассматривая бревно
как набор коротких секций, нанизанных на изогнутую ось, имитировали процесс его
распиловки (были взяты случайные характеристики формы и размера). В результате
определены закономерности изменения эффективности лесопильного производства
при варьировании толщины, кривизны, эллиптичности и смещения бревен относительно центра постава пил. Установлено, что при распиловке оптимальным поставом одновременное влияние случайных факторов формы бревна и точности его базирования
ослабляет зависимость объемного выхода пиломатериалов от дробности сортировки по
закону, который близок к геометрическому суммированию отдельных влияний. Факторы с бΌльшим влиянием практически поглощают факторы с меньшим. Доминирующим
среди них является кривизна бревна. Для неоптимальных поставов при одновременном
влиянии трех рассмотренных факторов объемный выход пиломатериалов практически
не зависит от дробности сортировки бревен по толщине. При распиловке бревен с дефектами формы неоптимальными поставами на оборудовании с несовершенной системой базирования их сортировка по толщине как способ повышения объемного выхода
пиломатериалов не имеет смысла. Случайное варьирование формы бревна и точности
его центрирования, а также отклонение параметров поставов от оптимальных вызывает уменьшение оптимальной дробности подбора бревен по толщине с 20 до 30 мм.
Причем, чем большее число характеристик формы и базирования бревна отклоняется от идеальных значений и чем больше эти отклонения, тем активнее оптимум дробности сортировки бревен по толщине смещается к 3 и более четным диаметрам. При
подготовке пиловочного сырья к массовой распиловке с использованием современных
технологий и оборудования c жесткими поставами бревна целесообразно сортировать
по толщине через 2 четных диаметра. При случайном одновременном варьировании
эллиптичности сечений бревен со средним значением 6 мм, их кривизны со средним
значением 0,25 % и смещения относительно центра постава пил со средним значением
10 мм оптимальной является сортировка пиловочного сырья через 3 четных диаметра.
Для цитирования: огурцов В.В., Каргина Е.В., Матвеева И.С. оптимизация дробности сортировки бревен по диаметру // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 1. С. 150–158.
DOI: 10.37482/0536-1036-2021-1-150-158
This work is the final in the series of studies related to the issue of sorting logs by
thickness while forming the sawing batches with optimal selection of sawlogs by diameter
groups. In previous works, mathematical models linking the characteristics of logs and their
cutting processes with the timber volume output and the sawmill profitability were obtained.
Algorithms and programs for simulation studies of the sawn timber production process with
reproduction of random variability of sizes and shapes of sawn logs, as well as their random
displacement relative to the center of the sawing pattern were developed. Profitability of
sawmill production was chosen as the criterion of optimality, the volume output of timber was
used as a competing indicator. Fractional sorting of logs by thickness is used as a controllable
optimizable variable, while ellipticity, curvature, and timber displacement from the center
of the sawing pattern are treated as random interfering factors. Considering the log as a set
of short sections threaded on a curved axis, we imitated its sawing process with random
characteristics of shape and sizes. As a result, the change patterns of sawing production
efficiency were determined while varying thickness, curvature, ellipticity and displacement of
logs from the center of the sawing pattern. It was found that when sawing logs with an optimal
sawing pattern, the simultaneous influence of random factors of log shape and accuracy of
its location weakens the dependence of the timber volume output on the fractional sorting of
logs according to the law close to the geometric summation of individual influences. Factors
with large influence practically absorb factors with a smaller influence. The log curvature
dominates among them. For suboptimal sawing patterns with the simultaneous influence
of the three considered factors, the timber volume output is practically independent of the
fractional sorting of logs by thickness. When sawing logs with shape defects by suboptimal
sawing patterns on equipment with an imperfect basing system, sorting logs by thickness as a
way to increase the volume output of sawn timber does not make sense. Random variation of
log shape and accuracy of its centering, as well as the deviation of the parameters of sawing
patterns from the optimal, causes a decrease in the optimal fractionality of selection of logs
by thickness from 20 to 30 mm. Moreover, the greater the number of characteristics of log
shape and its basing deviates from the ideal values and the greater these deviations, the more
active the optimum fractional sorting of logs by thickness shifts to 3 or more even diameters.
When preparing sawn material for mass sawing using modern technologies and equipment
with rigid sawing patterns, it is advisable to sort logs by thickness through 2 even diameters.
At random simultaneous variation of ellipticity of cross-sections of logs with an average value
of 6 mm, their curvature with an average value of 0.25 % and displacement relative to the
center of sawing pattern with an average value of 10 mm the optimum is sorting of sawn raw
material through 3 even diameters.
For citation: Ogurtsov V.V., Kargina E.V., Matveeva I.S. Optimization of Log Sorting
by Diameter. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 1, pp. 150–158. DOI:
10.37482/0536-1036-2021-1-150-158.
Автор: Герц
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Рассмотрен метод интенсификации лесного хозяйства способом комплексной механизации лесохозяйственных и лесозаготовительных работ. В качестве технической основы предлагается использовать машины манипуляторного типа: харвестеры,
форвардеры и экскаваторы. Повышение эффективности машин манипуляторного типа
может быть достигнуто за счет комплекта дополнительного сменного оборудования.
это позволит создавать культуры посадкой саженцев с открытой и закрытой корневой системой, выполнять обработку почвы, посев семян, прореживание молодняков и
проводить борьбу с вредителями, мульчирование волоков после осуществления основных работ на лесосеке, а также земляные работы при устройстве лесовозных дорог.
Использование дополнительного сменного оборудования превращает машину манипуляторного типа в мультифункциональную. Доказано, что приобретение дополнительного оборудования для лесохозяйственных и лесозаготовительных работ, даже если их
объем небольшой, экономически оправдано. основу интенсивного лесного хозяйства
составляют в первую очередь мероприятия по рубкам спелых и перестойных насаждений, уходу за лесом и лесовосстановлению. Предложен ряд технологических схем c
использованием мультифункционального агрегата при выполнении рубок как в режиме харвестера, так и в режиме валочно-пакетирующей машины. В последнем варианте
раскряжевка хлыстов и обрезка ветвей обеспечивают концентрацию всех порубочных
остатков на верхнем складе и создают благоприятные условия для их переработки в
сырье для производства биотоплива и уменьшения захламленности лесосек. Рассмотрен вариант использования малогабаритной техники для подтрелевки деревьев в зону
действия мультифункциональной машины с установленной харвестерной головкой при
выполнении селективных (выборочных) рубок по широкопасечной технологии лесосечных работ. Предлагается предварительная подготовка лесосеки малогабаритной
техникой (уборка тонкомерных, сухостойных и валежных деревьев), что существенно
снизит повреждение компонентов насаждения и обеспечит большую степень сохранности природной среды в процессе основной работы мультифункциональной машины. Ее
использование в наиболее благоприятные сроки за счет выполнения работ по квартально-блочной схеме, уменьшение числа простоев по природно-производственным условиям и числа перебазировок и, соответственно, увеличение количества машино-часов позволят минимизировать общие затраты на проведение комплекса лесохозяйственных
и лесозаготовительных работ.
Для цитирования: Герц э.Ф., Мехренцев А.В., Побединский В.В., Теринов Н.Н., Уразова А.Ф. Повышение эффективности мультифункциональных машин для ведения интенсивного лесного хозяйства // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 1. С. 138–149. DOI:
10.37482/0536-1036-2021-1-138-149
Финансирование: Статья подготовлена по результатам работы над темой «экологические аспекты рационального природопользования» (номер госрегистрации FEUG-
2020-0013)
The method of intensification of forestry by means of integrated mechanization of
forestry and logging operations is considered. It is proposed to use manipulator-type machines,
such as harvesters, forwarders and excavators, as a technical basis. Improving the efficiency
of manipulator-type machines can be achieved through using a set of optional interchangeable
equipment. This will allow to create crops by planting seedlings with open and closed root
systems, to carry out soil cultivation, seed sowing, thinning of young plants and to carry
out pest control, mulching of skidding tracks after major work in the logging site, as well as earthworks during the construction of forest roads. The use of optional interchangeable
equipment transforms a manipulator-type machine into a multifunctional machine. It has been
shown that the purchase of optional equipment for forestry and logging is a cost-effective
investment even for a small amount of works. Intensive forestry is primarily based on the
measures of mature and overmature stands cutting, forest tending, and reforestation. Several
technological schemes with the use of the multifunctional machine for felling both in the
harvester and feller buncher modes are offered. In the latter option, tree length bucking and
branch pruning ensure the concentration of all logging residues at the upper depot and create
favorable conditions for their processing into raw material for biofuel production and reduce
woodwaste in cutting areas. An option of using small size equipment for hauling trees into
the area of operation of a multifunctional machine with an installed harvester head is offered
when performing selective felling using wide-strip technology of harvesting. Preliminary
preparation of the cutting area with small sized equipment (harvesting of small-sized,
dead and fallen trees) is proposed. This will significantly reduce the damage to plantation
components and provide a greater degree of preservation of the natural environment during
the main work of the multifunctional machine. Its use in the most favorable terms due to the
work execution on a quarter-block scheme, reducing the number of downtime due to naturalproduction conditions and the number of relocations and, accordingly, increasing the number
of machine hours, will minimize total costs of the range of forestry and harvesting works.
For citation: Gerts E.F., Mekhrentsev A.V., Pobedinsky V.V., Terinov N.N., Urazova A.F.
Improving the Efficiency of Multifunctional Machines for Intensive Forestry. Lesnoy Zhurnal
[Russian Forestry Journal], 2021, no. 1, pp. 138–149. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-1-
138-149
Funding: The article is based on the results of work on the topic “Environmental Aspects of
Sustainable Nature Management” (state registration No. FEUG-2020-0013).
Автор: Шегельман
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Степень адаптации лесозаготовительной техники к природнопроизводственным условиям (ППУ) характеризует ее эффективность и уровень
негативного воздействия на окружающую среду. Для выбора техники необходимо
выделение групп территорий с близкими ППУ. Цель исследования – формирование
методологического инструментария для лесопромышленной типизации лесных
территорий по ППУ. Решение задачи предложено осуществлять на основе кластерного
анализа. Для этого разработана методология, включающая: постановку цели типизации
территорий по ППУ; сбор данных о ППУ; проведение кластерного анализа; принятие
решения по типизации территорий. Задача кластерного анализа заключается в разбиении
(на основании некоторой совокупности данных) множества лесных территорий
на группы со схожими ППУ. В качестве меры, указывающей на принадлежность к
одной из групп, предложено использовать евклидово расстояние, а совокупность
данных определять индикаторами, характеризующими ППУ. Предлагаемая методика
апробирована на примере Европейского Севера России. Результаты исследования
показали, что на этой территории могут быть выделены следующие зоны: А (Мурманская
область); B (Республика Карелия, Республика Коми и Архангельская область);
С (Вологодская область). Дополнительно в зоне B выделяются две подзоны: ЗападноКарельская возвышенность и территории, относящиеся к Северному, Приполярному и
Полярному Уралу. Предложенная методика позволяет повысить степень формализации
и удобство процесса типизации лесных территорий по ППУ, учитывать широкий спектр
различных аспектов ППУ, их вероятностный характер, а также гибко осуществлять
типизацию территорий под конкретные цели. Результаты исследований могут быть
применены при решении задач поиска эффективных технологий и рациональных
параметров систем лесосечных машин.
Для цитирования: Шегельман И.Р., Будник П.В. Типизация лесных территорий по
природно-производственным условиям на основе кластерного анализа // Изв. вузов.
Лесн. журн. 2021. № 1. С. 120–137. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-1-120-137
Финансирование: Работа выполнена в рамках реализации гранта Президента
Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых
по проекту «Разработка среды конструкторского проектирования оптимальных
параметров технологического оборудования лесных многооперационных машин»
(МК-5321.2018.8)
The effectiveness of harvesting machines, their reliability, and the level of negative
environmental impact depends on the degree of adaptation of the equipment to natural-production conditions (NPC). To choose the equipment it is necessary to allocate groups of areas
with close NPC. The purpose of the study is to form methodological tools for forest industry
typification of forest areas by NPC. It is proposed to carry out the typification of forest areas
based on cluster analysis. For this purpose, a methodology has been developed, including:
setting the goal of typing areas by NPC; data collection on NPC; conducting cluster analysis;
decision making on typification of areas by NPC. The task of cluster analysis is to divide,
on the basis of a certain set of data, the set of forest areas into groups with similar NPCs. It
is proposed to use Euclidean distances as a measure of belonging to one of the groups, and
to determine the data set by indicators describing the NPC. The proposed methodology has
been tested on the example of the European North of Russia (ENR). The study showed that
three zones can be distinguished in ENR: zone A, including the Murmansk region; zone B,
including the Republic of Karelia, the Republic of Komi and the Arkhangelsk region; zone
C, including the Vologda region. Additionally, two subzones are distinguished in zone B: the
West Karelian Upland and the territories belonging to the Northern, Subpolar and Polar Urals.
The proposed methodology allows to increase the degree of formalization and convenience of
the typification process of forest areas by NPC, to take into account a wide range of various
aspects of natural-production conditions, their probabilistic nature, as well as to flexibly carry
out the typification of areas for specific purposes. The research results may be applicable in
solving problems of searching for effective technologies and rational parameters of logging
machine systems.
For citation: Shegelman I.R., Budnik P.V. Typification of Forest Areas by Natural-Production Conditions Based on Cluster Analysis. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021,
no. 1, pp. 120–137. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-1-120-137
Funding: The work was carried out within the framework of the grant of the President of the
Russian Federation for state support of young Russian scientists on the project “Development
of the Environment for the Design of Optimal Parameters of Technological Equipment of
Forest Multiple-Function Machines” (МК-5321.2018.8).
Автор: Скок
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Развитие ядерной энергетики в перспективе будет продолжаться, что обуславливает сохранение вероятности попадания радионуклидов в окружающую среду.
выявлена актуальность исследования генетического материала хвойных как надежного
биоиндикатора. известно, что под воздействием ионизирующего излучения происходит накопление генетических нарушений в организмах потомства сосны обыкновенной
(Pinus sylvestris L.). наиболее чувствительны к ионизирующему излучению стадии гаметогенеза, зиготы и молодых проростков растительных организмов. важно определить
вариабельность митотического индекса тканей потомства сосны обыкновенной в зонах с
различным уровнем ионизирующего излучения, в том числе и в зоне отчуждения. мощность экспозиционной дозы измеряли на уровне почвы и на высоте 1 м от поверхности
земли. Проращивание семян производили в термостате на влажной фильтровальной бумаге. фиксировали корешки проростков длиной 0,5…1,0 см в смеси 96 %-го этилового спирта и ледяной уксусной кислоты. корешки окрашивали в растворе ацетокармина.
размягчение тканей проводили сильным раствором хлоралгидрата. на «давленых» препаратах под микроскопом учитывали общее количество клеток, количество делящихся
клеток, а также патологических митозов. определяли митотический индекс и продолжительность фаз митоза. установлено, что при увеличении уровня радиоактивного загрязнения повышаются скорость деления клеток, количество клеток, находящихся в стадиях
профазы, анафазы и телофазы, но сокращается продолжительность метафазы, а также
изменяется относительная продолжительность фаз митоза. с ростом мощности экспозиционной дозы закономерно увеличивается число патологических митозов. спектр нарушений митоза представлен различными аномалиями хромосомного аппарата в стадии
анафазы: выходом и отставанием хромосом, мостами. При этом существенно возрастает
количество анафаз с мостами, с одновременным выходом и отставанием хромосом. Для цитирования: Скок А.В., Сорокопудов В.Н., Глазун И.Н. Влияние хронического
ионизирующего излучения на вариабельность митотической активности тканей Pinus
sylvestris L. // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 1. С. 112–119. DOI: 10.37482/0536-1036-
2021-1-112-119
The development of nuclear power engineering will increase in the future, due to the
continued likelihood of radionuclides entering the environment. The relevance of studying the
genetic material of conifers as a reliable bioindicator was revealed. It is known that under the
influence of ionizing radiation there is an accumulation of genetic abnormalities in pine (Pinus
sylvestris L.) progeny. The stages of gametogenesis, zygotes and young seedlings of plant
organisms are most sensitive to ionizing radiation. It is important to determine the variability
of the mitotic index (MI) of tissues of Scots pine (Pinus sylvestris L.) progeny in areas with
different levels of ionizing radiation, including in the exclusion zone. The exposure dose rate
was measured at the soil level and 1 m from the ground surface. Germination of seeds was
carried out in a thermostat on wet filter paper. Roots of seedlings 0.5–1 cm long were fixed in
a mixture of 96 % ethanol and glacial acetic acid. Root staining was carried out in a solution
of acetocarmine. Tissue softening was carried out with a strong chloral hydrate solution. The
total number of dividing cells, as well as pathological mitoses (PM) were counted on squash
preparations using a microscope. The mitotic index and the duration of the phases of mitosis
were determined. An increase in the level of radioactive contamination increases the cell division rate in prophase, anaphase, and telophase, but decreases the duration of metaphase,
and also changes the relative duration of mitosis phases. With an increase in the exposure
dose rate, the number of pathological mitoses naturally increases. The spectrum of mitosis
disorders is represented by various abnormalities of the chromosome apparatus in anaphase:
exit and lagging of chromosomes, bridges. Herewith, the number of anaphases with bridges
increases significantly with simultaneous exit and lagging of chromosomes.
For citation: Skok A.V., Sorokopudov V.N., Glazun I.N. Influence of Chronic Ionizing Radiation
on the Variability of Mitotic Activity of Pinus sylvestris L. Tissues. Lesnoy Zhurnal [Russian
Forestry Journal], 2021, no. 1, pp. 112–119. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-1-112-119.
Автор: Федорков
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Гибридная осина как быстрорастущая древесная порода с коротким оборотом рубки представляет интерес для создания плантационных лесных культур при
интенсивном ведении лесного хозяйства. ее древесина используется для производства
бумаги, пиломатериалов, фанеры и в качестве биотоплива. цель исследования – сравнение объема и качества ствола гибридной и обычной осины, а также оценка межклоновой изменчивости по этим признакам в условиях холодного климата. Приведены
результаты исследования 42 клонов гибридной и 10 клонов обычной осины в клоновом архиве института биологии коми нц уро ран, заложенном в 2009 г. 1-летними
укорененными саженцами с закрытой корневой системой при размещении растений 3×3 м.
донорские растения получены на селекционной станции Haapastensyrjä института
природных ресурсов финляндии. были разработаны шкалы для оценки жизненного
состояния растений и прямизны ствола. При этом регистрировали высоту деревьев,
наличие на их стволах язв, рубцов и морозобойных трещин. При средней сохранности 75 % в 10-летнем биологическом возрасте доля древовидных растений составила
70, кустовидных – 5 %. гибридная осина статистически значимо превосходила обычную осину по диаметру на 65 %, по высоте – на 49 %, по объему ствола – более чем
в 3 раза. доля слабоискривленных стволов составила около 7, стволов с трещинами
коры – около 3 %. Хорошая сохранность, качество ствола и быстрый рост гибридной
осины позволили сделать вывод о ее перспективности для плантационного лесовыращивания в таежной зоне. Для цитирования: Федорков А.Л. Объем и качество ствола гибридной и обычной осины в клоновом архиве // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 1. С. 92–98. DOI: 10.37482/0536-
1036-2021-1-92-98.
Финансирование: Данное исследование выполнено в рамках государственного задания
Института биологии Коми НЦ УрО РАН «Пространственно-временная динамика структуры и продуктивности фитоценозов лесных и болотных экосистем на европейском северо-востоке России» (АААА -А17-117122090014-8).
Благодарность: Автор благодарен сотрудникам селекционной станции Haapastensyrjä
Института природных ресурсов Финляндии и особенно д-ру Пертти Пулккинену и
инженеру Раймо Яатинену за предоставленный донорский материал гибридной осины
и ценные консультации. Закладка архива клонов была профинансирована ОАО «Монди
Сыктывкарский ЛПК»
Hybrid aspen as a fast growing tree species with short rotation is of interest for the
creation of plantation forest crops in intensive forest management. Hybrid aspen wood is used
to produce paper, lumber, and plywood, as well as biofuel. The research purpose is to compare
the volume and quality of the stem of hybrid and common aspen, and to assess interclonal
variability by these features in cold climate areas. The research results of 42 hybrid and 10
common aspen clones in the clonal archive of the Institute of Biology of Komi Scientific
Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences are presented. The archive was laid out in 2009 by 1-year-old rooted seedlings with a closed root system with the placement
of plants 3×3 m. Donor plants were obtained at the Haapastensyrjä Tree Breeding Station of
the Natural Resources Institute Finland. Scales have been developed for assessing plant health
and stem straightness. Herewith, the height of trees, the presence of sores, scars and frost clefts
on their stems were recorded. The share of tree-like and shrub-like plants was 70 and 5 %,
respectively, with an average survival of 75 % at the 10-year biological age. Hybrid aspen
was statistically significant in terms of superiority to standard aspen in diameter by 65 %,
height by 49 %, and stem volume by more than 3 times. The share of slightly crooked stems
was about 7 %, and the share of stems with bark cracks was about 3 %. Good survival, stem
quality, and rapid growth of hybrid aspen made it possible to conclude that it is a promising
species for plantation reforestation in the taiga zone.
For citation: Fedorkov A.L. Stem Volume and Quality of Hybrid and Common Aspen in the
Clonal Archive. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 1, pp. 92–98. DOI:
10.37482/0536-1036-2021-1-92-98
Funding: The research was carried out as part of the state assignment of the Institute of
Biology (Komi Scientific Centre, UB RAS) “Spatial and Temporal Dynamics of the Structure
and Productivity of Phytocenoses of Forest and Bog Ecosystems in the European North-East
of Russia” (AAA-A17-117122090014-8).
Acknowledgements: The author is grateful to the staff of the Haapastensyrjä Tree Breeding
Station of the Natural Resources Institute Finland and especially to Dr. Pertti Pulkkinen and
research engineer Raimo Jaatinen for providing donor material of hybrid aspen and valuable
advice. Laying out of the clonal archive was financially supported by the Mondi Syktyvkar JSC.
Автор: Тюкавина
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Теплотворная способность растений является важным параметром
для оценки материальных циклов и преобразования энергии в лесных экосистемах,
а также качественной характеристикой растительного сырья как топлива. древесное биотопливо находит все более широкое применение при производстве тепловой
энергии, в связи с этим актуально изучение теплотворной способности древесины
и условий выращивания наиболее качественного сырья. цель исследования – выявление зависимости теплотворной способности древесины сосны в культурах от ее макроскопического строения, характеристик ассимиляционного аппарата, густоты и высоты
древостоя. на временных пробных площадях выбирали мелкие, средние и крупные
неповрежденные без патологий модельные деревья, у которых возрастным буравом
на высоте 1,3 м отбирали керны для измерения радиальных приростов на полуавтоматическом комплексе «Линтаб-6» с точностью ±0,01 мм. теплотворную способность
древесины определяли в абсолютно сухом состоянии при помощи автоматизированного
бомбового калориметра абк-1в. для изучения влияния ассимиляционного аппарата на
теплотворную способность древесины хвою всех возрастов отбирали со средней ветви кроны модельного дерева, из средней части хвоинки готовили поперечные срезы,
используя санный микротом мс-2. измеряли гистологические элементы хвоинки с помощью микроскопа Axio Scope.A1 и программного обеспечения IMAGE-PRO INSIGHT 8,0.
средняя теплоемкость древесины сосны в сосняках вересково-лишайниковых составляет (20 731±133) дж/г, в сосняках брусничных – (20 618±141) дж/г, в сосняках черничных – (20 513±104) дж/г при густоте древостоя от 1160 до 3806 шт./га. наибольшая
теплоемкость древесины сосны отмечается в сосняке вересково-лишайниковом при густоте древостоя 5021 шт./га. Повышенная теплоемкость древесины сосны при высокой
густоте древостоя обусловлена сокращением количества хвои на ветви (r = –0,75) и увеличением диаметра смоляных ходов (r = –0,88). установлено влияние средней высоты
древостоя и структуры годичного слоя на теплотворную способность древесины сосны. ность древесины сосны в культурах северотаежного лесного региона // Изв. вузов.
Лесн. журн. 2021. № 1. С. 82–91. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-1-82-91
Calorific value of plants is an important characteristic for evaluation of material
cycles and energy conversion in forest ecosystems, as well as a qualitative characteristic of
plant raw materials as fuel. Wood biofuel is increasingly used in the production of thermal
energy, in this regard, it is important to study the calorific value of wood, as well as the
conditions for growing high-quality raw materials. The research purpose is to identify the
dependence of the calorific value of pine wood in crops on its macroscopic structure, the
assimilation apparatus characteristics, density and height of the stand. Small, medium,
and large not damaged model trees without pathologies were selected on temporary
sample plots. Cores from which were taken with an increment borer at a height of 1.3 m
to measure radial growth on the semi-automatic complex Lintab-6 with an accuracy of
±0.01 mm. The calorific value of pine wood was determined in an absolutely dry state
using an automated bomb calorimeter ABK-1V. To study the influence of the assimilating
apparatus on the wood calorific value, needles of all ages were selected from the middle
branch of the model tree crown. Cross sections were prepared from the middle part of a
needle using a sledge microtome MS-2. Histological elements of a needle were measured
by the Axio Scope.A1 microscope using the IMAGE-PRO INSIGHT 8.0 software. The
average heat capacity of pine wood in heath-lichen pine forests is (20 731±133) J/g; in cowberry pine forests – (20 618±141) J/g; in bilberry pine forests – (20 513±104) J/g at
a stand density from 1160 to 3806 pcs/ha. The highest pine wood heat capacity is found in
heath-lichen pine forests with the density of stand 5021 pcs/ha. The increased pine wood
heat capacity in pine forests with high stand density is due to a reduction in the number
of needles on the branch (r = –0.75) and an increase in the diameter of resin channels
(r = – 0.88). The influence of the average stand height and the annual layer structure on the
calorific value of pine wood was found.
For citation: Tyukavina O.N., Klevtsov, D.N., Adaj D.M. Calorific Value of Pine Wood in
Crops of the Northern Taiga Forest Area. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 1,
pp. 82–91. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-1-82-91
Автор: Иванов
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Прогнозирование процессов роста деревьев важно в связи с исключительной экосистемной ролью лесов, осуществляющих глобальную регуляцию климата за
счет поглощения углерода, сохранения питьевой воды, обеспечения среды обитания
для живых организмов. известно, что деревья реагируют на любые колебания внешней
среды. цель исследования – выявление погодно-климатических факторов, существенно
влияющих на ингибирование роста сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) в условиях
постоянного дефицита влаги. исследования проводились в восточной части брянской
области на территории брянского административного района – в учебно-опытном лесхозе брянского государственного инженерно-технологического университета и стяжновском участковом лесничестве. методами дендрохронологии оценивалась реакция
93 деревьев сосны на колебания внешней среды по изменению ширины годичных колец
(доступного анатомического признака дерева) с использованием индексов радиальных
приростов. Предложен оригинальный подход к анализу причин резкого спада годичного
радиального прироста под влиянием температур и осадков. выявлены годы с аномально низкими приростами (1963, 1972, 1985, 2002, 2010 гг.) на фоне погодно-климатической ситуации за 5 лет до и после падения прироста. установлена сходная динамика
абсолютных значений радиальных приростов и их индексов, что обусловлено колебаниями природных факторов, проявлением наследственных признаков и т. д. отмечены
существенные различия между показателями прироста при средних многолетних значениях температур воздуха января, мая и августа и аналогичными показателями в годы
аномально низких радиальных приростов, которые наблюдаются у сосны на фоне более
холодного января и более теплых мая и августа текущего года, а также при условии
более теплого января предыдущего года. При этом значимой роли осадков не выявлено. Полученная информация, расширяющая представление об особенностях ростовых
процессов и формирования годичных приростов по диаметру сосны обыкновенной
в условиях изменяющегося климата на рубеже ХХ–ХХI вв., позволила высказать предположение о возможном проявлении физиологических особенностей вида, зона оптимума
гомеостаза которого находится в условиях более холодного бореального климата. Для цитирования: Иванов В.П., Марченко С.И., Нартов Д.И., Балухта Л.П. Радиаль-
ный прирост сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) при ингибировании // Изв. вузов.
Лесн. журн. 2021. № 1. С. 69–81. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-1-69-81
Финансирование: Исследования выполнены при поддержке гранта РНФ № 16-14-
10224 по теме: «Физиологические и молекулярные механизмы адаптации хвойных растений к засухе»
Predicting tree growth processes is important due to the exceptional ecosystem
role of forests, which carry out global climate regulation by sequestrating carbon,
conserving drinking water, and providing habitat for living organisms. Trees are known
to respond to any fluctuations in the environment. The research purpose is to identify
weather and climatic factors that significantly affect the inhibition of growth of Scots
pine (Pinus sylvestris L.) in conditions of constant moisture deficit. The studies were
carried out in the eastern part of the Bryansk region within the territory the Bryansk
administrative district, in the educational and experimental forestry of the Bryansk
State Engineering and Technological University and the Styazhnovskoye forest district.
Methods of dendrochronology were used to assess the response of 93 pine trees to
fluctuations in the external environment by changing the width of annual rings (available
anatomical feature of a tree) using indices of radial growth. An original approach
was proposed to analyze the reasons for a sharp decline in the annual radial growth
under the influence of temperature and precipitation. The years with abnormally low
increments (1963, 1972, 1985, 2002 and 2010) were identified against the background
of the weather-climatic situation for 5 years before and after the fall in growth. Similar
dynamics of absolute values of radial increments and their indices was established,
which is caused by fluctuations of natural factors, manifestation of hereditary traits,
etc. Significant differences were revealed between the growth rates at average multiyear values of January, May and August air temperatures with growth rates in the years
of abnormally low radial growth, which are observed in pine against the background
of colder January and warmer May and August of the current year, as well as under the
condition of warmer January of the previous year. At the same time, no significant role
of precipitation was detected. The obtained data, expanding the idea of the features
of growth processes and formation of annual increments in diameter of Scots pine
in the conditions of changing climate at the turn of the 20th–21st centuries, allowed
us to suggest a possible manifestation of physiological features of the species, the
homeostasis optimum zone of which is located in the conditions of colder boreal climate.
This information expands our understanding of the features of growth processes and
formation of annual increments in diameter of Scots pine in changing climatic conditions. For citation: Ivanov V.P., Marchenko S.I., Nartov D.I., Balukhta L.P. Radial Growth of Scots
Pine (Pinus sylvestris L.) under Inhibition. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 1,
pp. 69–81. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-1-69-81
Funding: The research was supported by the Russian Science Foundation, grant No. 16-14-
10224 on the theme “Physiological and Molecular Mechanisms of Adaptation of Coniferous
Plants to Drought”.
Автор: Примаков
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
современные полезащитные насаждения краснодарского края не в полной
мере защищают пашню и имеют чаще всего различное санитарное состояние. в этих
условиях сохранение лесных полос, выполнение ими защитных функций в системе
агролесомелиоративных и других комплексных мероприятий остается актуальной задачей. исследования проведены в основных и вспомогательных полезащитных лесных
полосах, расположенных в границах усть-Лабинского района краснодарского края, где
с использованием общепринятых методик закладывались временные пробные площади.
целью исследований являлось определение экологического состояния полезащитных
лесных полос посредством выявления их сохранности и осуществления лесоводственно-мелиоративной оценки. для получения более полной информации об их состоянии
была проведена дистанционная оценка сохранности древесного полога полезащитных
насаждений. анализ состояния лесополос показал, что около 42,5 % площади обследованных на ключевых участках насаждений имеют среднюю степень сохранности
древесного полога, высокую – 22,3 %, низкую и очень низкую – 35,2 %. более низкие
показатели сохранности отмечаются во вспомогательных полезащитных лесных полосах. Процентное участие каждой группы лесополос позволило ранжировать диапазоны
сохранности, соответствующие определенной лесоводственно-мелиоративной оценке:
диапазон сохранности древесного полога от 0 до 25 % – оценка 1, от 25 до 50 % – 2, от
50 до 70 % – 3, от 70 до 100 % – 4. исходя из этого, полезащитные насаждения были
разделены нами на 4 группы: норма, риск, кризис и бедствие. результаты определения
экологического состояния полезащитных лесных полос наземными и дистанционными методами в условиях усть-Лабинского района краснодарского края показали, что
значительная часть обследованных насаждений имеет плотную конструкцию и требует
проведения лесоводственных уходов. группе полезащитных лесных полос «бедствие»
необходима реконструкция, она позволила бы значительно улучшить их экологическое
состояние и мелиоративную эффективность, а также повысить срок службы.
Для цитирования: Примаков Н.В. Изменчивость лесоводственных характеристик полезащитных лесных насаждений Краснодарского края // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021.
№ 1. С. 60–68. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-1-60-68
Modern shelterbelts of Krasnodar Krai do not fully protect arable land and often
have different sanitary state. Under these conditions, the preservation of forest shelterbelts
and their protective functions in the system of agroforestry and other complex continues to
be relevant. The research was carried out in the main and auxiliary forest shelterbelts within
the boundaries of the Ust-Labinsk district of Krasnodar Krai. The purpose of the research was
to determine the ecological state of the forest shelterbelts by identifying their integrity and
implementation of forestry and land reclamation assessment. In order to obtain more complete
information on their state, a remote assessment of the tree canopy integrity of the shelterbelts
was carried out. It follows from the remote assessment analysis that about 42.5 % of the area
surveyed in the key plots of plantations has an average degree of integrity of tree canopy,
high – 22.3 %, low and very low – 35.2 %. Lower indicators of the tree canopy integrity
are observed in the auxiliary forest shelterbelts. The percentage participation of each group
of forest shelterbelts allowed us to rank the ranges of integrity corresponding to a certain
forestry and land reclamation assessment (units). The range of the tree canopy integrity from
0 to 25 % corresponds to grade 1, from 25 to 50 % – 2, from 50 to 70 % – 3, from 70 to
100 % – 4. Based on this, the shelterbelts were devided into 4 groups: norm, risk, crisis and
disaster. The results of determining the ecological state of the forest shelterbelts by ground
and remote methods in the Ust-Labinsk district of Krasnodar Krai showed that a significant
part of the surveyed plantations has a dense structure and requires silvicultural care. The group
of the forest shelterbelts “disaster” needs reconstruction. This will significantly improve the
environmental condition and reclamation efficiency, as well as increase the service life of the
systems of forest sheltebelts.
For citation: Primakov N.V. Variability of Silvicultural Characteristics of Forest Shelterbelts
in Krasnodar Krai. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 1, pp. 60–68. DOI:
10.37482/0536-1036-2021-1-60-68.
Автор: Наквасина
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
на примере подобранного хроноряда залежей (4 пробные площади с
разной длительностью отчуждения: 16 лет, 25 лет, 63 года и 130 лет) в каргопольском районе архангельской области (средняя подзона тайги, остаточно-карбонатные
почвы) проведены расчеты запасов углерода в различных компонентах биогеоценоза (почва, живой напочвенный покров, лесная подстилка, подрост, подлесок и древостой). дана оценка структуры запасов углерода формирующихся насаждений и ее
изменения с возрастом залежи. определено, что в процессе сукцессии при облесении
пашен происходит закономерное увеличение запасов углерода и его перераспределение между почвой и формирующимся фитоценозом. в насаждениях на молодых залежах более 86 % запаса углерода представлено углеродом пахотного горизонта почвы.
в ходе зарастания залежи лесной растительностью доля этого пула уменьшается и
уже в средневозрастном 63-летнем лесу составляет 22 %, а в спелом 130-летнем –
всего 7,6 %. в средневозрастном насаждении в структуре общего запаса углерода
доля древостоя достигает 69 %, а в спелом 130-летнем – уже 90 %. в насаждениях на
молодых залежах структура главных компонентов биогеоценоза (почвенный углерод
: углерод напочвенного покрова : углерод древесного яруса) характеризуется соотношением 9:1:0, тогда как в насаждениях на старых залежах 63-летнего и 130-летнего
возраста – 2:0:8 и 1:0:9 соответственно. для подроста и подлеска изучаемого хроноряда характерны небольшие доли углерода, не имеющие существенного значения в
углеродном пуле экосистемы. Лесная подстилка в формирующихся лесных насаждениях вносит весомый вклад в структуру углерода биогеоценоза, хотя в общем пуле углерод биогеоценоза составляет 3…4 % и не способствует увеличению запасов углерода в почве. в системе «почва – лесная подстилка – живой напочвенный покров» доля
углерода почвы с увеличением возраста насаждения снижается от 91 до 76…77 %,
а доля формирующейся подстилки в средневозрастном и спелом лесу – 16 и 20 % соответственно. в насаждениях на молодых залежах это соотношение составляет 9:0:1,
тогда как на старых – 8:2:0. оставление пахотных земель на остаточно-карбонатных
почвах под самозарастание лесной растительностью и формирование на них лесных
насаждений в подзоне средней тайги приведут к постепенному снижению углеродного пула в почве, но будут способствовать секвенированию углерода в фитомассе
многолетней древесной растительности и в лесной подстилке. Эти два компонента
биогеоценоза будут служить депо секвенированного углерода, поддерживая биологический круговорот веществ в насаждении.
Наквасина Е.Н., Шумилова Ю.Н. Динамика запасов углерода при
формировании лесов на постагрогенных землях // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 1.
С. 46–59. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-1-46-59. Финансирование: Исследования частично поддержаны грантом РФФИ и правительства Архангельской области № 17-44-290111 и основаны на описаниях пробных площадей, входящих в базу данных кафедры лесоводства и лесоустройства САФУ
Carbon stocks were calculated in different components of bigeocenosis (soil,
living ground cover, forest floor, undergrowth, underbrush and forest stand) using the
example of a selected chronosequence of fallows (4 sample areas of different age, yrs: 16,
25, 63 and 130) in the Kargopol district of the Arkhangelsk region (middle taiga subzone,
residual carbonate soils). The structure of carbon stocks of the forming plantations and its
changes with the fallow age is estimated. It was found that a natural increase in carbon
stocks and its redistribution between the soil and the forming phytocenosis occurs in the
process of succession during the afforestation of arable lands. In plantations growing on
young fallows, more than 86 % of the carbon stock is represented by carbon from the arable
soil horizon. During the colonization of the fallow by forest vegetation the share of this pool
decreases and already in the middle-aged 63-year-old forest it is 22 %, and in the mature
130-year-old forest it is only 7.6 %. In the structure of the total carbon stock in the middleaged
plantation, the share of the stand reaches 69 %, and in the mature 130-year-old stand
it is already 90 %. In plantations on young fallows, the structure of the main components
of biogeocenosis (soil carbon, ground cover carbon and tree layer carbon) is characterized
by a ratio of 9:1:0, whereas in plantations on old fallows of 63 and 130 years it is 2:0:8 and
1:0:9, respectively. The undergrowth and underbrush of the studied chronosequence are
characterized by the small shares of carbon, which do not have a significant value in the
structure of the ecosystem carbon pool. Forest floor in forming forest stands contributes
significantly to the carbon structure of the biogeocenosis, although the total biogeocenosis
carbon pool is 3–4 % and does not contribute to an increase in soil carbon stocks. In the
system “soil – forest floor – living ground cover” the share of soil carbon decreases from
91 to 76–77 % with the increase in the age of plantation, while the share of formed forest
floor in the middle-aged and mature forest is 16 and 20 %, respectively. In plantations on
young fallows the ratio of these components of biogeocenosis is 9:0:1, whereas on old
fallows it is 8:2:0. Leaving arable land on residual carbonate soils for self-overgrowth with
forest vegetation and formation of forest plantations on them in the middle taiga subzone
will lead to a gradual decrease in the carbon pool in the soil, but will contribute to the
sequencing of carbon in the phytomass of perennial woody vegetation and in forest floor.
These two components of biogeocenosis will serve as a sequenced carbon depot, supporting
the biological cycle. For citation: Nakvasina E.N., Shumilova Yu.N. Dynamics of Carbon Stocks in the Formation
of Forests on Post-Agrogenic Lands. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 1,
pp. 46–59. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-1-46-59
Acknowledgements: The research was partially supported by RFBR and the Government of
the Arkhangelsk region, grant No. 17-44-290111 and is based on descriptions of the sample
areas included in the database of the Department of Forestry and Forest Management of
NArFU.
Автор: Savchenkova
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Reduction of time for commercial wood cultivation and increasing the
productivity of plantations is an urgent direction of scientific research considering supply
of forest resources in the country and the growing need for timber. One of the ways of
intensive forest reproduction is the creation of forest plantation crops. Plantation of forest
crops involves the cultivation of technically valuable tree species in a shorter period of
time. Our country has experience in the creation of forest plantation crops, but due to the
reorganization in the forest industry, many areas were left without proper care. However,
for 34 years research scientists at the Mytischi Branch of the Bauman Moscow State
Technical University (formerly Moscow State Forest University) have been systematically
monitoring the growth and development of spruce forest crops created in 1984 with
intermediate agricultural use between the rows. The method of creating test crops is
aimed at providing the most favorable conditions for growth and development of the main
tree species in the first years after planting, the use of the natural growth of plantations
during the entire period of crops cultivation, cost optimization for frequent silvicultural
care, obtaining stands with high economic and aesthetic properties, prevention of wood
defects. The article presents the technology of creating spruce crops, which is a distinctive
feature of this method. We analyzed changes in the diameters and heights of trees grown
by creating forest crops in the traditional way and with the use of intermediate agricultural
use between the rows. The reliability of differences in the average values of independent
samples was assessed, confirming the advantage of the spruce test crops. Their species
composition is 100 % spruce, the absolute taper of which is 2.13 times less than those
created by the traditional method. A higher probability of obtaining trunks with a volume
of more than 0.02 m3 by creating test crops has been established. The results of statistical
processing of experimental data indicate the prospects of the method of planting spruce
forest crops with intermediate agricultural use between the rows, which contributes to the
formation of high-quality stands.
For citation: Savchenkova V.A., Vasilyev S.B., Nikitin V.F., Aksenov P.A. рroductivity of
Forest Plantation Crops. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 1, pp. 35–45.
DOI: 10.37482/0536-1036-2021-1-35-45
C учетом неравномерного обеспечения страны лесными ресурсами и растущей потребности в лесоматериалах, актуальным направлением научного исследования становится сокращение сроков выращивания товарной древесины и повышение
продуктивности насаждений. одним из способов интенсивного воспроизводства лесов
является создание плантационных лесных культур. Плантация лесных культур предполагает выращивание технически ценных древесных пород в сокращенные сроки.
в нашей стране есть опыт создания плантационных культур, но в связи с реорганизацией лесной отрасли многие такие участки оказались без надлежащего ухода. однако на протяжении 34 лет научные работники мытищинского филиала московского
государственного технического университета имени н.Э. баумана (ранее московского
государственного университета леса) систематически ведут наблюдение за ростом и развитием созданных в 1984 г. лесных культур ели с промежуточным сельскохозяйственным
пользованием в междурядьях. способ создания опытных культур направлен на: обеспечение максимально благоприятных условий для роста и развития главной древесной
породы в первые годы после посадки, использование естественного хода роста насаждений в течение всего периода выращивания культур, оптимизацию затрат на частые лесоводственные уходы, получение полнодревесного древостоя с высокими эстетическими свойствами, предупреждение образования пороков древесины. в статье приведена
технология создания культур ели, являющаяся отличительной особенностью указанного
способа. Проанализировано изменение диаметров и высот деревьев, выращенных путем
создания лесных культур традиционным способом и с использованием промежуточного сельскохозяйственного пользования в междурядьях. Проведена оценка достоверности различий средних значений независимых выборок, подтверждающая преимущество
опытных культур ели. их породный состав представлен на 100 % деревьями породы ель,
абсолютный сбег которых в 2,13 раза меньше, чем у созданных традиционным способом.
установлена более высокая вероятность получения стволов объемом более 0,02 м3 путем
создания опытных культур. результаты статистической обработки экспериментальных
данных свидетельствуют о перспективности метода посадки лесных культур ели с промежуточным сельскохозяйственным пользованием в междурядьях, который способствует
формированию древостоя с лучшими характеристиками. Для цитирования: Savchenkova V.A., Vasilyev S.B., Nikitin V.F., Aksenov P.A. Productivity of Forest Plantation Crops // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 1. с. 35–45. DOI:
10.37482/0536-1036-2021-1-35-45.
Автор: Станкевич
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Лесной фонд России, являясь достоянием народа и федеральной собственностью особого рода, требует устойчивого управления на национальном уровне. один
из ключевых принципов управления лесами – это обеспечение охраны и защиты лесов
от угроз, в первую очередь от лесных пожаров. Хотя лесные пожары являются естественным компонентом лесных экосистем и не могут быть полностью устранены, в
настоящее время выявлено снижение регулирующей функции лесного пожара и рост
деструктивной. Понимание взаимосвязей факторов природной среды и динамики развития лесного пожара необходимо для разработки эффективных и научно обоснованных планов обеспечения безопасности лесов. основной целью исследования является
повышение эффективности формирования оперативного прогноза лесного пожара в
сложных реальных условиях (при нестационарности и неопределенности). Проанализированы статистические данные о лесных пожарах в США, Канаде, России и пяти южных государствах – членах европейского союза (Португалии, Испании, Франции, Италии и Греции) и подтвержден вывод об увеличении частоты возникновения крупных
лесных пожаров. Представлены наиболее широко применяемые на практике модели
прогнозирования динамики лесных пожаров (Van Wagner, Rothermel, Finney, Cruz и др.)
и их компьютерные реализации (Prometheus, FlamMap, FARSITE, VISUAL-SEVEIF,
WILDFIRE ANALYST). Предложена интеллектуальная система, предназначенная для
построения оперативного прогноза лесного пожара посредством сверточных нейронных сетей CNN. описана структура данной системы, включающая три основных подсистемы: информационную, интеллектуальную и пользовательского интерфейса. ключевой элемент интеллектуальной подсистемы – это модель распространения лесных
пожаров, которая распознает данные из последовательных изображений, прогнозирует
динамику развития лесного пожара и генерирует изображение с прогнозом его распространения. описана схема предлагаемой модели, включающая следующие этапы: ввод
входных данных; предобработка входных данных; распознавание объектов с использованием сверточных нейронных сетей; прогнозирование динамики развития лесного
пожара; вывод оперативного прогноза. Подробно представлены особенности реализации этапа «распознавание объектов с использованием сверточных нейронных сетей»:
размер ядра для каждого сверточного слоя 3×3, функция активации ReLu(x), фильтр в
слоях пулинга 2×2 с шагом 2, метод пулинга – max-pooling, на выходе сетей – методы
Object recognition и Semantic segmentation.
Для цитирования: Станкевич Т.С. Прогнозирование пространственного поведения
лесного пожара при неопределенности и нестационарности процесса // Изв. вузов.
Лесн. журн. 2021. № 1. с. 20–34. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-1-20-34
Финансирование: исследование выполнено при финансовой поддержке российского
фонда фундаментальных исследований, проект № 18-37-00035 «мол_а».
The Russian forest fund, being a public domain of the people and a special kind
of federal property, requires sustainable management at the national level. One of the key
principles of forest management is to ensure that forests are conserved and protected against
a wide range of threats, primarily forest fires. Although forest fires are a natural component of
forest ecosystems and cannot be completely eliminated, researchers have currently revealed a decrease in the regulatory function and an increase in the destructive function of forest fires.
Understanding the interrelations between the environmental factors and forest fire history is
necessary for the development of effective and scientifically sound forest safety plans. The
main purpose of the study is to increase the efficiency of the formation of an operational
forecast of a forest fire in difficult conditions of a real fire (at instability and uncertainty). The
author analyzed statistical data on forest fires the USA, Canada, Russia and the five southern
European Union member states (Portugal, Spain, France, Italy and Greece) and confirmed
the conclusion on the increase in the frequency of large forest fires. The most widely used in
practice forecasting models of forest fire dynamics (Van Wagner, Rothermel, Finney, Cruz, etc.)
and their computer implementations (Prometheus, FlamMap, FARSITE, VISUAL-SEVEIF,
WILDFIRE ANALYST) are presented in the article. It is proposed to develop an intelligent
system designed to create an operational forecast of a forest fire using convolutional neural
networks (CNN). The structure of this system is described. It includes three main subsystems:
information, intelligent and user interface. A key element of the intelligent subsystem is a
forest fire propagation model, which recognizes data from sequential images, predicts the
forest fire dynamics, and generates an image with a fire spread forecast. The scheme of the
proposed model is described. It includes the following stages: data input; preprocessing of
input data; recognition of objects using CNNs; forecasting the forest fire dynamics; output of
operational forecast. The implementation features of the stage “recognition of objects using
CNNs” are presented in detail: core size for each convolutional layer 3×3, activation function
ReLu(x), filter in 2×2 pooling layers with step 2, max-pooling method, Object recognition and
Semantic segmentation methods at the networks output.
For citation: Stankevich T.S. Forecasting the Spatial Behavior of a Forest Fire at Uncertainty and Instability of the Process. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 1,
pp. 20–34. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-1-20-34
Acknowledgements: The research was carried out with the financial support from the Russian
Foundation for Basic Research, project No. 18-37-00035 mol_а.
Автор: Залесов
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
По материалам исследований, выполненных на постоянной пробной
площади, проанализирована лесоводственным методом эффективность рубок ухода в
мягколиственных насаждениях, сформировавшихся на бывших сельскохозяйственных
угодьях в Ханты-Мансийском автономном округе – Югре. Экспериментально установлено, что в составе 25–30-летних мягколиственных насаждений имеет место сосна кедровая сибирская (Pinus sibirica Du Tour.), кроме того, под пологом древостоев присутствует «условный подрост» данной породы. Проведением рубок ухода можно обеспечить
увеличение доли сосны кедровой сибирской в составе формирующихся насаждений
и даже ее доминирование в древостоях. рубки ухода рекомендуется проводить полосным способом. При первом приеме производится вырубка деревьев мягколиственных пород в полосах шириной 10 м при оставлении без ухода полос аналогичной ширины, при втором приеме (через 10 лет после первого) деревья мягколиственных пород
вырубаются в тех полосах, где ухода не было. вырубка всех деревьев, сопутствующих
сосне кедровой сибирской, за один прием недопустима, поскольку приводит к интенсивному разрастанию травянистой растительности, задернению и исключению появления подроста сосны кедровой сибирской, а также резко повышает пожарную опасность
весной и осенью. кроме того, при указанной интенсивности оставляемые для выращивания экземпляры сосны кедровой сибирской поражаются хермесом сибирским (Pineus
cembrae Cholodkovsky, 1988). Для цитирования: Залесов С.В., Белов Л.А., Оплетаев А.С., Магасумова А.Г., Карташова Т.Ю., Дебков Н.М. Формирование кедровников рубками ухода на бывших
сельскохозяйственных угодьях // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 1. С. 9–19. DOI:
10.37482/0536-1036-2021-1-9-19
On the base of the researches carried out on the permanent study area silvicultural
effectiveness of improvement felling was analyzed in soft-leaved plantations formed on the
former agricultural lands in Khanty-Mansi Autonomons Okrug – Yugra. It was experimentally
found that among 25–30-year-old soft-leaved stands there is Siberian pine (Pinus sibirica
Du Tour); besides this, nominal undergrowth of this species can be found under the canopy.
Improvement felling can provide an increase in the share of Siberian pine in the composition
of the forming plantations and even its dominance in stands. It is recommended to carry out
improvement felling by the strip method. On the first-stage the felling of soft-leaved species
in strips of 10 m wide is carried out, while leaving strips of similar width without care. On
the second stage in 10 years soft-leaved trees are cut down in those strips where care was not
taken. Felling of all the accompanying Siberian pine trees in a single shot is inadmissible, since
it leads to intensive growth of herbaceous vegetation, sodding and exclusion of the Siberian
pine undergrowth as well as dramatically increases the fire danger in spring and autumn. In
addition, at the indicated intensity, the specimens of Siberian pine left for cultivation are
affected by Pineus cembrae (Cholodovsky, 1988).
For citation: Zalesov S.V., Belov L.а., Opletaev а.S., Magasumova A.G., Kartashova
т.Yu., Debkov N.M. Formation of Siberian Pine Forests by Improvement Felling on Former
Agriculturаl Lands. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 1, pp. 9–19. DOI:
10.37482/0536-1036-2021-1-9-19
Автор: Скуднева
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Лесные пожары являются распространенным стихийным бедствием во всем мире.
Большое количество пожаров ежегодно возникает в лесных экосистемах Европейского Севера России по естественным причинам и по вине человека. Одной из актуальных проблем лесного хозяйства в настоящее время является организация эффективной борьбы с лесными пожарами. При этом важны как быстрое обнаружение очага
возгорания, так и мониторинг развития пожара, координация действий персонала
наземных служб лесной охраны и сотрудников служб Министерства по чрезвычайным ситуациям. Для этих целей все большее применение находят беспилотные летательные аппараты (БПЛА). Для лесохозяйственной практики, в особенности для целей лесопожарного мониторинга, наиболее практичными являются БПЛА вертолетного типа, не требующие специальной подготовки персонала. Такие аппараты могут
действовать в режимах «пожарной вышки» и мониторинга кромки пожара с возможностью сброса информационных радиовымпелов. Применение БПЛА – эффективное
средство наблюдения за пожарной ситуацией в дополнение к существующим методам
и технологиям, особенно в случаях невозможности использования космических снимков высокого разрешения для решения оперативных задач. Для эффективной работы
БПЛА в зоне действующих лесных пожаров и сильного задымления необходимы
навигационно-пилотажные системы, позволяющие выполнять безопасные полеты за
пределами действия пульта наземного управления от местонахождения пилотаоператора. Целью данной работы является ознакомление с разработкой навигационно-пилотажной системы, которую можно применять на БПЛА в зоне действия наземных пунктов радиоуправления. Использование таких систем позволит вести автоматическое наблюдение за пожарной обстановкой на значительной площади в режиме
реального времени, что представляется особенно важным при организации охраны и
тушения лесных пожаров на больших пространствах особо охраняемых природных
территорий, где приоритетной задачей является сохранение биологического разнообразия природных экосистем и уникальных ландшафтов. Данная статья может представлять интерес для специалистов лесного хозяйства, пожарной охраны и Министерство по чрезвычайным ситуациям, разработчиков БПЛА и оборудования, а также студентов технических специальностей .
Для цитирования: Скуднева О.В., Коптев С.В., Иванцов С.В. Навигационно-пилотажная система беспилотного летательного аппарата для мониторинга лесных
пожаров // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 6. С. 194–203. DOI: 10.37482/0536-1036-
2020-6-194-203
Forest fires are a common natural disaster all over the world. A great number of fires occur
annually in the forest ecosystems of the European North of Russia for natural reasons and as
a result of anthropogenic impacts. One of the urgent problems of forestry is the organization
of effective control of forest fires. Herewith, it is important to quickly detect the source of
fire, as well as to monitor the development of the fire, and to coordinate the actions of the
staff of the ground forest protection services. Unmanned aerial vehicles (UAV) of different
classes are increasingly used for these purposes. For forestry experience and, especially for
forest fire monitoring, the most practical are helicopter-type UAV, which do not require
special training of staff. Such devices can operate in the mode of “fire tower” and in the
mode of monitoring the edge of the fire with an option to reset information pennants at certain points. The use of UAV is an effective means of monitoring the fire situation in addition
to existing methods and technologies, and especially in cases of impossibility of using highresolution satellite images for operative tasks. For the effective operation of UAV in the area
of active forest fires and, thus, strong smoke, navigation and piloting systems are necessary
to perform safe flights outside the action of the ground control panel located at the starting
point. The aim of this work is to develop a navigation and piloting system for UAV, which
can be used in the area of limitation of ground control point. The use of such systems will
allow monitoring of the fire situation in real time, which is especially important in the organization of protection and suppression of forest fires in large areas of nature reserves,
where the priority is to preserve the biological diversity of natural ecosystems and unique
landscapes. This article may be of interest to forestry specialists, developers of UAV and
equipment, fire protection and the Ministry of Emergency Situations staff, as well as to engineering students to gain experience with UAV.
For citation: Skudneva O.V., Koptev S.V., Ivantsov S.V. Navigation and Piloting System
of Unmanned Aerial Vehicle for Forest Fire Monitoring. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry
Journal], 2020, no. 6, pp. 194–203. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-194-203.
Автор: Синицын
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
В настоящее время на лесоперерабатывающих предприятиях Российской Федерации
образуется большое количество отходов в виде древесной коры, которые не находят
широкого применения в промышленности и оказывают отрицательное воздействие на
окружающую среду. Одним из возможных направлений переработки таких отходов
является их сжигание в слоевых топках. Однако древесная кора ввиду своей высокой
влажности и крайне разнородного фракционного состава относится к низкокалорийному трудносжигаемому виду топлива. Высокая влажность уменьшает энергетическую плотность древесной коры. Крайне разнородный ее фракционный состав (линейные размеры отдельных кусков коры могут изменяться от миллиметров до десятков сантиметров) осложняет организацию топочного процесса. Эффективная утилизация древесной коры обеспечивается при ее предварительной сушке до влажности
55…60 % и размере кусков коры, не превышающем 100 мм. Целью представленной
работы является исследование температурного поля в плотном продуваемом слое высоковлажной древесной коры при ее сушке высокотемпературными дымовыми газами
котельных агрегатов. На основе анализа физической картины разработана математическая модель прогрева плотного слоя высоковлажной древесной коры с учетом
оценки толщины плотного слоя коры, использующая методику расчета аэродинамического сопротивления поперечно продуваемого слоя потоку газов. Проведены численные эксперименты по расчету полей температур при прогреве одиночного куска
высоковлажной древесной коры, расположенного в передней части плотного продуваемого слоя. Результаты расчета сравнивались с результатами, полученными по разработанной нами модели. На основе математического моделирования процесса прогрева плотного слоя и термической подготовки высоковлажной древесной коры к
сжиганию разработана методика, позволяющая рассчитать общую продолжительность нагрева влажного материала до полного высыхания слоя, время, затраченное на
прогрев продуваемого плотного слоя до полного выхода летучих веществ, а также
температурные поля в слое коры и потоке газа. Предложены схема подготовки высоковлажной коры к сжиганию и методика для определения характерных параметров
двухступенчатой схемы энергетического использования высоковлажной древесной
коры в слоевых топках котлов и теплогенераторов.
Для цитирования: Синицын Н.Н., Телин Н.В. Математическое моделирование процесса сушки древесной коры // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 6. С. 159–171. DOI:
10.37482/0536-1036-2020-6-159-171
Currently, a large amount of wood bark waste is generated at the timber processing enterprises of the Russian Federation, which is not widely used in industry and has a negative
impact on the environment. One of the feasible directions for the processing of such waste is
its burning in layered furnaces. However, tree bark, due to its high moisture content and
extremely heterogeneous fractional composition, belongs to a low-energy, difficult-to-burn
fuel. High humidity reduces the energy density of the bark. The extremely heterogeneous
fractional composition of tree bark (linear dimensions of random bark chips can vary from
millimeters to tens of centimeters) complicates the organization of the burning process.
Effective utilization of tree bark is ensured when it is pre-dried to a moisture content of 55–
60 % and the size of bark chips not exceeding 100 mm. The purpose of the presented work
is to study the temperature field in a dense blown layer of high-moisture bark when drying it
with high-temperature flue gases from boiler units. A mathematical model for heating the
dense layer of high moisture tree bark has been developed based on the physics analysis. It
was done taking into account the assessment of the bark dense layer thickness, which uses
the method of calculating the aerodynamic resistance of a transversely blown layer to a gas
flow. Numerical experiments were carried out in order to calculate the temperature fields
during the heating of a single chip of high moisture tree bark located in the front part of the dense blown layer. The calculation data were compared with the results obtained using the
developed model. A procedure that allows calculating the total duration of heating the wet
material until the layer is completely dry, the time spent on heating the blown dense layer
until the complete release of volatile substances, and the temperature fields in the bark layer
and gas flow has been developed on the basis of mathematical modeling of the process of
the dense layer heating and thermal preparation of high moisture tree bark for burning.
A scheme for preparing high moisture tree bark for burning and a method for determining
the characteristic parameters of a two-stage scheme of energy use of high moisture tree bark
in layered furnaces of boilers and heat generators are proposed.
For citation: Sinitsyn N.N., Telin N.V. Mathematical Modeling of the Bark Drying Process.
Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 6, pp. 159–171. DOI: 10.37482/0536-
1036-2020-6-159-171.
Автор: Рукомойников
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Одной из задач при планировании и практическом использовании форвардеров в
России и за рубежом является обоснование затрат на топливо и смазочные материалы. Решение данной проблемы приобретает все более важное значение в связи с
ростом цен на топливно-энергетические ресурсы. Доля затрат на топливные ресурсы составляет в разных природно-производственных условиях от 46 до 70 %.
Это связано с наличием лесосек с различными характеристиками породного состава. В настоящее время существуют нормы расхода горюче-смазочных материалов
на механизированные работы, выполняемые в лесном хозяйстве, однако в них отсутствуют нормативные инструкции по расчету топлива для современных лесосечных машин, занятых на трелевке. Существуют базовые нормы расхода топлива,
масла, смазок для разных марок отечественных и зарубежных легковых автомобилей, грузовиков, автобусов, но и в них нет информации о лесозаготовительной технике. Цель предлагаемого исследования – показать расход топлива форвардера
«Амкодор-2682» при заготовке сортиментов в природно-климатических условиях
Республики Марий Эл. Поставленная цель достигнута путем проведения экспериментов с использованием объемного метода пополнения топливного бака машины в
конце рабочего цикла. Экспериментальные исследования сопровождались фиксацией диаметров вырубаемых деревьев и их объемов. Топливный бак форвардера заполнялся до горловины и осуществлялась обработка участка пасеки с трелевкой
одной пачки лесоматериалов. После выполнения каждой операции лесосечных работ при сборе сортиментов (холостой ход, сбор пачки сортиментов, грузовой ход,
разгрузка пачки сортиментов) производилась остановка машины, заполнение топливного бака с точной фиксацией объема заправляемого топлива. Обработка данных
позволила получить регрессионную модель, характеризующую средний расход топлива форвардера «Амкодор-2682» при различных диаметрах вырубаемого древостоя. Использование полученных результатов в лесном хозяйстве облегчит планирование и расчет эксплуатационных затрат трелевочной техники.
Для цитирования: Рукомойников К.П., Купцова В.О., Сергеева Т.В. Математическая
модель расхода топлива форвардера «Амкодор-2682» при выполнении
лесохозяйственных работ // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 6. С. 148–158. DOI:Cost justification of fuel and lubricants is high on the agenda of planning and practical use
of forwarders in Russia and abroad. The problem solution is becoming increasingly important due to rising prices for fuel and energy resources. The share of costs for fuel resources ranges from 46 to 70 % in different natural and industrial conditions. This is due to
the presence of cutting areas with different characteristics of the species composition. Currently, there are consumption rates for fuel and lubricants for mechanized work performed
in forestry. However, they lack regulatory guidelines for calculating the fuel of modern logging machines used in skidding. There are basic standards for consumption of fuel, oil, and
lubricants for different brands of domestic and foreign cars, trucks, and buses, but they also
have no information on forestry equipment. The research purpose was to show the fuel consumption for the forwarder Amkodor-2682 when harvesting assortments in the climatic
conditions of the Mari El Republic. The purpose was achieved through experiment using the
volumetric method of refilling the machine fuel tank at the end of the operation cycle.
The studies were provided with fixing the diameters and volumes of the felled trees. The
forwarder fuel tank was filled to the top of the tank filler. Processing of the swath site was
carried out with skidding of one pack of logs. The machine was stopped and the fuel tank
was filled in after each operation of logging (idling, bundle assembling, hauling, bundle
unloading). The amount of fuel in the tank was accurately fixed each time. Processing the
data allowed us to obtain a regression model. This model characterizes the average fuel consumption for the forwarder Amkodor-2682 at different diameters of felled trees. Using the
obtained results in forestry will make it easier to plan and calculate the operating costs of
skidding equipment.
For citation: Rukomojnikov K.P., Kuptcova V.O., Sergeeva T.V. A Mathematical Model of
Fuel Consumption for the Forwarder Amkodor-2682 When Performing Forestry Operations.
Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 6, pp. 148–158. DOI: 10.37482/0536-
1036-2020-6-148-158.
10.37482/0536-1036-2020-6-148-158
Автор: Пискунов
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Лесопромышленный комплекс России формирует привлекательный рынок лесозаготовительной техники, однако позиции российских производителей на нем крайне слабы. С учетом данных из открытых источников представлен краткий анализ текущего
состояния этого рынка, отмечены его особенности в сравнении с секторами дорожностроительных и сельскохозяйственных машин. На российском рынке доминируют три
компании: John Deere, Ponsse, Komatsu. Бóльшая часть закупаемой техники приходится на машины для сортиментной технологии. Объем рынка новых машин составляет:
330–420 форвардеров, 165–300 харвестеров, 30–40 валочно-пакетирующих машин и
столько же скиддеров. В процессе укрепления положения иностранных компаний в
России следует выделить две волны: первая – поставки техники и развитие зарубежных брендов на фоне еще достаточно заметных позиций российских производителей;
вторая – поглощение предприятий, сформировавших сбытовую сеть и получивших
известность, диверсифицированными транснациональными корпорациями. Основные
стратегии компаний-лидеров – экспорт техники в Россию и развитие сервисной сети.
Компании не переходят на другой уровень, связанный с открытием производственных
площадок или совместных производств по выпуску лесозаготовительных машин. Российский рынок характеризуется отсутствием сильного отечественного производителя,
готового активно участвовать в процессах импортозамещения. Место такого производителя в России начинает занимать белорусский холдинг «Амкодор». Приобретение
новых импортных машин могут себе позволить крупные и очень крупные лесозаготовительные компании. Основные производственные площадки, производители и поставщики машин находятся в Финляндии, Швеции, США, Канаде. Для поддержки
лесного машиностроения, кроме апробированных в других отраслях экономических
мер стимулирования, предлагается: организовать в ряде лесных регионов нашей страны работу научных лесотехнических центров на основе частно-государственного
партнерства с участием крупных вертикально-интегрированных лесопромышленных
холдингов; стимулировать создание отечественных отраслевых информационных
технологий для лесозаготовительного производства; инициировать партнерство с
компаниями из Китайской Народной Республики для запуска производства лесозаготовительных машин нового поколения.
Для цитирования: Пискунов М.А. Особенности российского рынка лесозаготовительной техники // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 6. С. 132–147. DOI: 10.37482/0536-
1036-2020-6-132-147
Russian forest sector forms an attractive market for harvesting and logging equipment, however the position of Russian manufacturers is extremely weak. A brief overview of the current state of the market is presented with reference to the open sources. Its features are mentioned as compared to the road construction and agricultural machinery sectors. Three transnational companies dominate the Russian market of harvesting and logging equipment: John
Deere, Ponsse and Komatsu. Most of the purchased equipment falls on machines for cut-tolength technology, such as harvester and forwarder. The market volume of new machines is
estimated at 330–420 forwarders, 165–300 harvesters, about 30–40 feller bunchers and the
same number of skidders. There were two waves in the consolidation of the position of foreign companies in Russia. The first was connected with the delivery of equipment and the
development of foreign brands in Russia against the background of still high-profile positions of Russian manufacturers in the market. The second is the takeover of enterprises having a service network and reputation by diversified transnational corporations. The main
strategies of the leading companies in the current situation are the export of equipment to
Russia and the development of a service network. Companies do not turn to another level
associated with the opening of production sites or joint ventures for the production of harvesting and logging machines. The Russian market is characterized by the absence of a
strong Russian manufacturer of harvesting and logging machines, which is ready to significantly influence or actively participate in the processes of import substitution. The position
of such a manufacturer is gradually occupied by the Belarusian Amkodor Holding. The purchase of new harvesting and logging machines can afford major timber companies. The
main production sites of harvesting and logging machines are located in Finland, Sweden,
USA, and Canada. In order to support forestry machine engineering, in addition to economic
measures of stimulation approved in other sectors, it is proposed: to organize the work of
scientific forest engineering centers on the base of public-private partnership with the financial support from the major vertically-integrated timber corporate groups; to stimulate the
development of Russian sector-specific information technologies for harvesting and logging;
to initiate the partnership with companies from the People’s Republic of China to launch the
design and production of new-generation harvesting and logging machines.
For citation: Piskunov M.A. Features of the Harvesting and Logging Equipment Market in
Russia. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 6, pp. 132–147. DOI:
10.37482/0536-1036-2020-6-132-147.
Автор: Грибачева
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Организующей основой адаптивно-ландшафтного земледелия является защитное лесоразведение. Изучение состояния полезащитных полос необходимо для установления их защитной высоты в связи с резко меняющимися климатическими условиями.
Цель исследования – осуществить распределение деревьев дуба черешчатого (Quercus
robur L.) и клена остролистного (Acer platanoides L.) по высоте для установления
структуры древостоя, а также предложить мероприятия по улучшению состояния дуба черешчатого. Полезащитная полоса, пространственную структуру которой изучали, расположена в окрестностях с. Золотаревка Станично-Луганского района Луганской области Украины (65 км от г. Луганска). Архивные данные о времени создания и
возрасте лесополосы не выявлены. В соответствии со сталинским планом преобразования природы, который был рассчитан на 1949–1965 гг., создавались полезащитные
полосы и в этом районе. Пробные площади закладывались в соответствии с ОСТ 56-
69–83. По результатам перечислительной таксации определялись состав полезащитной полосы, средние диаметр и высота деревьев. Коэффициенты асимметрии и эксцесса древостоев изучаемых пород рассчитывались с использованием общепринятых
методов биометрии. Распределение деревьев клена остролистного и дуба черешчатого
по высоте сверялось с нормальным распределением деревьев в насаждении по W-критерию Шапиро–Уилка. Выявлено, что среднеарифметическая и графическая высоты
древостоев дуба черешчатого и клена остролистного на двух постоянных пробных
площадях отличаются незначительно. Установлено, что древостой клена остролистного на пробных площадях характеризуется положительной правосторонней симметрией и положительным эксцессом. Анализируя состояние древостоя, можно утверждать, что коэффициент асимметрии древостоя дуба черешчатого на обеих площадях
по знаку и численному значению неодинаков: на первой площади – левосторонний
отрицательный (As = –2,026), на второй – правосторонний положительный (As =
= 0,973). Особое внимание акцентировалось на том, что наибольшее значение коэффициента эксцесса древостоев дуба черешчатого отмечено на первой площади −
3,044. На основе применения W-критерия Шапиро–Уилка показано, что кривая распределения древостоев клена остролистного по высоте на обеих пробных площадях
не соответствует кривой нормального распределения для насаждений, а кривая распределения древостоев дуба черешчатого по высоте на второй площади приближается
к показателю W-критерия Шапиро–Уилка для нормальных насаждений и составляет
0,823 (при p = 0,05, W = 0,842, n = 10). Для цитирования: Грибачева О.В., Чернодубов А.И. Изменчивость высоты дуба черешчатого (Quercus robur L.) и клена остролистного (Acer platanoides L.) в полезащитной полосе // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 6. С. 111–119. DOI: 10.37482/0536-
1036-2020-6-111-119
The organizing framework of adaptive landscape agriculture is protective afforestation. The
study of the shelterbelt state is necessary for detection of their protective height due to the
dramatically changing climatic conditions. The research purpose is to carry out the distribution of trees of English oak (Quercus robur L.) and Norway maple (Acer platanoides L.)
with height for the stand structure evaluation, as well as to propose the measures for the
condition improvement of English oak. The shelterbelt, the spatial structure of which was
studied, is located in the vicinity of the village of Zolotarevka (65 km from the city of Lugansk). Archival data on the creation time and age of the studied forest shelterbelt were not
revealed. Shelterbelts in the Lugansk region were created in accordance with the “Great
Plan for the Transformation of Nature”, which was designed for 1949–1965. Sampling areas
were laid out in accordance with the industrial standard OST 56-69–83. The composition of
the shelterbelt, the diameter and average height of the trees were determined based on the
results of enumerative valuation. The coefficients of skewness and kurtosis of stands of the
studied species were calculated by the standard methods of biometrics. The distribution of
Norway maple and English oak trees with height was checked with the normal distribution
of trees in the plantation according to the Shapiro-Wilk test. The authors revealed that
arithmetic and valuation mean heights of the stands of English oak and Norway maple on two
permanent sampling areas differ slightly. It was found that the stand of Norway maple on the first
and second sampling areas is characterized by positive right-side symmetry and positive kurtosis.
Analyzing the stand condition, it is arguable that the coefficient of skewness of the English Oak
stand on both areas is not the same in sign and numerical value: on the first sampling area – leftside negative (As = –2.026) and on the second – right-side positive (As = 0.973). The authors
pay particular attention to the fact that the value of the coefficient of kurtosis of the English
Oak stands is the highest on the first sampling area – 3.044. On the basis of the ShapiroWilk test it is shown that the curve of distribution of the Norway maple stands with height
on the first and second sampling areas does not correspond to the normal distribution curve
for the plantations. While the curve of distribution of the English Oak stands with height on
the second sampling area is close to the indicator of the Shapiro-Wilk test for normal stands
and is 0.823 (for p = 0.05, W = 0.842, n = 10).
For citation: Gribacheva O.V., Chernodubov A.I. Distribution of English Oak (Quercus
robur L.) and Norway Maple (Acer platanoides L.) with Height in a Shelterbelt. Lesnoy
Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 6, pp. 111–119. DOI: 10.37482/0536-1036-
2020-6-111-119/
Автор: Танюкевич
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Для защиты сельскохозяйственных угодий от процессов деградации, а также улучшения микроклимата земель проводятся работы по защитному лесоразведению. Цель
исследования – изучить биологическую продуктивность и природоохранную роль
полезащитных лесополос Robinia pseudoacacia L. в условиях Прикубанской равнины.
Применялись апробированные и общепринятые методики лесной таксации, лесомелиорации, ботаники, математической статистики. Насаждения созданы по стандартной
для степной зоны Российской Федерации технологии. Площадь лесополос – 62,4 тыс. га, в
том числе: 5 % – молодняки (I класс состояния), 80 % – средневозрастные лесонасаждения (II класс), 10 % – приспевающие (II класс), 5 % – спелые и перестойные (III
класс). Живой напочвенный покров формируют: Koeleria pyramidata L., Poa pratensis L.,
Festuca pratensis H., Elytrígia repens L., Dactylis glomerata L., Phleum pratense L.
Надземная фитомасса составляет 100...300 г/м2, высота – 25...32 см. Молодняки характеризуются I–II классами бонитета, средневозрастные и приспевающие – III классом,
спелые и перестойные – IV. В возрасте естественной спелости (70 лет) ствол робинии
достигает средней высоты 15,1 м при среднем диаметре 22,1 см. Общий запас древесины – 18 440 тыс. м3, в том числе: молодняки – 68 тыс. м3, средневозрастные насаждения – 14 871 тыс. м3, приспевающие – 2 187 тыс. м3, спелые и перестойные – 1 314
тыс. м3. Надземная фитомасса в молодняках составляет 20,2 т/га, в спелых и перестойных насаждениях – 391,2 т/га. В целом по региону она оценивается в 17 070 тыс. т,
в том числе: молодняки – 64 тыс. т, средневозрастные – 13 753 тыс. т, приспевающие
– 2 032 тыс. т, спелые и перестойные – 1 221 тыс. т. Доля стволовой массы достигает
84,5...80,8 %, древесной зелени – 4,2...1,5 %, ветвей – 11,3...17,7 %. Коэффициенты
пересчета запаса в надземную фитомассу: для молодняков – 0,936, для спелых и перестойных лесополос – 0,929. Фитонасыщенность лесополос варьирует в пределах
0,314...2,474 кг/м3. Полезащитными лесополосами накоплено 8 534 тыс. т углерода,
что оценивается в 145,1 млн долл. Область применения результатов исследований –
лесное хозяйство Краснодарского края, которому рекомендовано дополнительное создание 60 тыс. га полезащитных лесонасаждений, что обеспечит нормативную защитную лесистость пашни 5 % и ежегодное секвестирование углерода до
3,4 т/га. Для цитирования: Танюкевич В.В., Рулев А.С., Бородычев В.В., Тюрин С.В., Хмелева Д.В., Кваша А.А. Продуктивность и природоохранная роль полезащитных лесонасаждений Robinia pseudoacacia L. Прикубанской равнины // Изв. вузов. Лесн. журн.
2020. № 6. С. 88–97. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-88-97
Works on protective afforestation are carried out in order to protect agricultural land from
degradation processes, as well as to improve the microclimate of land. The research purpose
is to study the bioproductivity and environmental role of Robinia pseudoacacia L. forest
shelterbelts in the conditions of the Kuban lowland. The approved and generally accepted
methods of forest valuation, forest land reclamation, botany, and mathematical statistics
were applied. Plantings were created according to the standard technology for the steppe
zone of the Russian Federation. The area of forest shelterbelts is 62.4 ths ha, including 5 %
of the young growth (I state class), 80 % of middle-aged forest plantings (II state class), 10 % Works on protective afforestation are carried out in order to protect agricultural land from
degradation processes, as well as to improve the microclimate of land. The research purpose
is to study the bioproductivity and environmental role of Robinia pseudoacacia L. forest
shelterbelts in the conditions of the Kuban lowland. The approved and generally accepted
methods of forest valuation, forest land reclamation, botany, and mathematical statistics
were applied. Plantings were created according to the standard technology for the steppe
zone of the Russian Federation. The area of forest shelterbelts is 62.4 ths ha, including 5 %
of the young growth (I state class), 80 % of middle-aged forest plantings (II state class), 10 % of maturing plantings (II state class), 5 % of mature and overmature plantings (III state
class). Living ground cover is formed by the following species: Koeleria pyramidata L.,
Poa pratensis L., Festuca pratensis H., Elytrígia repens L., Dactylis glomerata L., and
Phlum pratense L. Aboveground phytomass is 100–300 g/m2; height is 25–32 cm. Plantings
are characterized by the quality classes: young growth – I and II; middle-aged and maturing
– III; mature and overmature – IV. At the age of natural maturity (70 years), the Robinia
trunk reaches the average height of 15.1 m with the average diameter of 22.1 cm. The total
stock of wood reaches 18, (ths m3), including (ths m3): young growth – 68 (ths m3); middleaged plantings – 14,871 (ths m3); maturing plantings – 2,187 (ths m3); mature and overmature plantings – 1,314 (ths m3). Aboveground phytomass in young growth is 20.2 t/ha; in
mature and overmature plantings it is 391.2 t/ha. In the region it is estimated at 17,070 ths t,
including (ths t): young growth – 64; middle-aged plantings – 13,753; maturing plantings –
2,032; mature and overmature plantings – 1,221. The share of stem mass reaches 84.5–80.8
%; woody greenery – 4.2–1.5 %; branches – 11.3–17.7 %. Recalculation coefficients of the
stock into aboveground phytomass are the following for: young growth – 0.936; mature and
overmature forest shelterbelts – 0.929. Phytosaturation of forest shelterbelts varies within
0.314–2.474 kg/m3. Forest shelterbelts have accumulated 8,534 ths t of carbon, which is
estimated at 145.1 mln dollars. The sphere of application of the research results is the Krasnodar Krai forestry, which is recommended to create an additional 60 ths ha of forest shelterbelts, which will provide a normative protective forest cover of arable land of 5 % and
annual carbon sequestration up to 3.4 t/ha.
For citation: Tanyukevich V.V., Rulev A.S., Borodychev V.V., Tyurin S.V., Khmeleva
D.V., Kvasha A.A. Productivity and Environmental Role of Forest Shelterbelts of Robinia
pseudoacacia L. of the Kuban Lowland. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020,
no. 6, pp. 88–97. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-88-97
Автор: Дружинин
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
В работе отражены результаты анализа жизненного состояния и устойчивости насаждений с участием в их составе пород-интродуцентов на особо охраняемых природных
территориях южно-таежного района в условиях Вологодской области. Цель исследования – обобщение имеющихся сведений и проведение лесоводственной оценки многолетней интродукции в насаждениях на этих территориях. Выявлен видовой состав,
проанализировано санитарное и декоративное состояние древесной и кустарниковой
растительности. Объектами исследования являлись насаждения, произрастающие на
территории парков, расположенных в г. Устюжна, поселках Даниловское и Можайское, а также в с. Куркино. Установлено, что породный состав изученных насаждений
на особо охраняемых природных территориях представлен 34 видами древеснокустарниковой растительности: 4 вида хвойных деревьев, 16 видов лиственных деревьев, 14 видов кустарников. Доля интродуцентов среди них составляет более 60 %.
В ходе учетных работ зафиксировано 12 разновидностей повреждений, которые по
степени влияния разделены на 3 группы, % от общего количества поврежденных растений: значительно снижающие устойчивость – 18; снижающие декоративность – 38;
снижающие санитарное состояние – 44. В целях улучшения санитарного состояния
насаждений, обеспечения выполнения ими своих целевых функций, а также для
уменьшения экономического ущерба от воздействия неблагоприятных антропогенных
факторов, в обследованных насаждениях на особо охраняемых природных территориях требуется проведение санитарно-оздоровительных мероприятий в виде удаления
аварийных, усыхающих и сухостойных деревьев. Отобраны растения по признаку старовозрастности и исторической ценности, выполнена их паспортизация. Оценено биологическое разнообразие древесной и кустарниковой растительности посредством определения индексов биоразнообразия. Выявлена взаимосвязь между составом древостоя и
его устойчивостью к неблагоприятным экологическим факторам. Результаты исследования могут быть использованы органами исполнительной власти других субъектов
Российской Федерации при планировании и организации работ по обустройству защитных лесов, в том числе зеленых зон городов. Для цитирования: Дружинин Н.А., Дружинин Ф.Н., Корякина Д.М., Цыпилев С.В.,
Чухина О.В. Результаты и оценка многолетней интродукции на особо охраняемых
природных территориях южно-таежного района // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 6.
С. 74–87. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-74-87
Финансирование: Работа выполнена в рамках государственного контракта от 29 мая
2018 г. по теме: «Состояние наземных природных комплексов ООПТ областного и
регионального значений», отчет о проделанной работе предоставлен в Департамент
природных ресурсов и охраны окружающей среды Вологодской области
The article shows the analysis results of the vitality and sustainability of the plantings having introduced species in their composition in specially protected natural areas of the south
taiga zone (Vologda region). The research purpose is to summarize the available information and carry out the silvicultural assessment of long-term introduction to the plantings
in these territories. The species composition is revealed and the sanitary and decorative state
of tree and shrub vegetation is estimated. The research objects were the plantings growing in
the following parks: Arboretum in Ustyuzhna, Old Park in the settlement of Danilovskoye,
Old Park in the settlement of Mozhaiskoye, and Old Park in the village of Kurkino. It was
found that the species composition of the suited specially protected natural areas is represented by 34 tree and shrub species: 4 coniferous tree species, 16 deciduous tree species, and
14 species of shrubs. The share of introduced species, in the whole, for all the objects under
study is more than 60 %. During the recordings, 12 types of damage were found. According
to the degree of influence they were divided into 3 groups: significantly reducing the stability in the plantings (18 % of the total number of damaged trees), reducing the decorative
effect (38 %), and reducing the sanitary state of wood species (44 %). In order to improve
the sanitary state of the plantings, to ensure that the plantings perform their target functions,
and to reduce the economic damage caused by negative anthropogenic factors, it is necessary to take sanitary and recreational measures such as removing dangerous, drying and
dead trees. Valuable plants (those of old age or having historical value) were selected; certification of valuable trees was carried out. The biological diversity of tree and shrub vegetation was estimated through determining biodiversity indices. The relationship between the
forest stand composition and its resistance to negative environmental factors was revealed.
The results of the research can be used by the executive authorities of the constituent entities
of the Russian Federation in planning and organizing the works on arranging protection forests, including urban green zones.
For citation: Druzhinin N.A., Druzhinin F.N., Koryakina D.M., Tsypilev S.V., Chukhina
O.V. Results and Assessment of Long-Term Introduction to Specially Protected Natural
Areas of the South Taiga Zone. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 6,
pp. 74–87. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-74-87
Funding: The research was carried out within the framework of the state contract dated
May 29, 2018 under the topic “The State of Ground Natural Systems of Specially Protected
Natural Areas of Regional Significance”; the status report was submitted to the Department
of Natural Resources and Environmental Protection of the Vologda Region.
Автор: Чадаева
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Массовое усыхание самшита колхидского (Buxus colchica Pojark.) в результате экспансии Cydalima perspectalis Walker, 1859 в 2014–2017 гг. привело к смене лесных
сообществ на Западном Кавказе. Изменение условий освещенности нижних ярусов
леса способствовало интенсивному разрастанию травянистых растений (Symphytum
grandiflorum DC., Asarum intermedium (C. A. Mey. ex Ledeb.) Grossh., Festuca drymeja
Mert. & W.D.J. Koch, Allium ursinum L. и др.) и подлеска (Ruscus colchicus Yeo,
Geranium robertianum L., Rubus anatolicus Focke, Hedera colchica (K. Koch) K. Koch).
Сформировался живой напочвенный покров с общим проективным покрытием до 100 %.
В сложившихся условиях общее число всходов B. colchica высотой 2...15 см для южного макросклона составляет всего 10...320 шт./га, для северного – 5...87 шт./га, что в
сотни и тысячи раз меньше, чем до гибели самшитников. Цель исследования состояла
в определении факторов, влияющих на семенное возобновление B. colchica на Западном Кавказе в условиях смены сообществ, вызванной экспансией C. perspectalis и последовавшей эпифитотией самшитников. Работы проводили в 2018–2019 гг. на южном и северном макросклонах Западного Кавказа в бассейнах рек Хоста, Курджипс и
Цице. Число всходов B. colchica, учитывая их малочисленность, определяли сплошным перечетом побегов на 66 пробных площадках размером 400 м2. При выявлении
факторов, влияющих на семенное возобновление B. colchica, анализировали 17 ландшафтных и фитоценотических параметров: высота над уровнем моря, экспозиция и
крутизна склонов, сомкнутость крон верхнего яруса, параметры подроста, древостоя
главных пород и погибшего самшита, общее проективное покрытие подлеска и травяного покрова. Основным фактором, препятствующим появлению и развитию всходов
самшита, является угнетение со стороны травяно-кустарничкового яруса. Величины
общего проективного покрытия подлеска и травяного покрова – наиболее важные
предикторы для числа всходов самшита на пробных площадках. Для данных параметров выявлены наибольшие регрессионные коэффициенты b* при уровне значимости
p < 0,05: –0,589 и –0,478 – для южного макросклона, –0,667 и –0,954 – для северного.
Максимальное проективное покрытие подлеска на участках леса с наличием возобновления самшита составляет 50 % для обоих макросклонов, травяного покрова – 15 %
в бассейне р. Хоста, 40 % – в бассейнах рек Цице и Курджипс. Затенение со стороны
полога верхнего яруса сдерживает разрастание живого напочвенного покрова, но также препятствует появлению всходов самшита. Поэтому в комплексе факторов сомкнутость крон не оказывает прямого влияния на параметры семенного возобновления B. colchica. При дальнейшем разрастании травяно-кустарничкового яруса в лесных фитоценозах естественное восстановление самшитников Западного Кавказа маловероятно. Искусственное ограничение разрастания подлеска и травянистых растений на участках леса будет способствовать семенному возобновлению вида. Результаты исследования являются основой дальнейшего мониторинга процессов восстановления самшитовых лесов или их возможной коренной смены в регионе. Для цитирования: Чадаева В.А., Пшегусов Р.Х. Семенное возобновление самшита
колхидского (Buxus colchica Pojark.) в условиях эпифитотии самшитников // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 6. С. 55–73. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-55-73
Финансирование: Исследования выполнены при финансовой поддержке гранта
РФФИ 18-04-00961 и в рамках государственного задания № 075-00347-19-00 по теме
«Закономерности пространственно-временной динамики луговых и лесных экосистем
в условиях горных территорий (российский Западный и Центральный Кавказ)»
In response to expansion of Cydalima perspectalis Walker, 1859, mass scale drying of Buxus colchica Pojark. resulted in succession of forest communities of the Western Caucasus in
2014–2017. Changes in illumination of the forest low storeys were conducive to intensive
growth of such herbaceous plants as Symphytum grandiflorum DC., Asarum intermedium
(C. A. Mey. ex Ledeb.) Grossh., Festuca drymeja Mert. & W.D.J. Koch, Allium ursinum L.,
etc. and Ruscus colchicus Yeo, Geranium robertianum L., Rubus anatolicus Focke, Hedera
colchica (K. Koch) K. Koch in the undergrowth. The ground vegetation with total projective
cover up to 100 % was formed. Under current conditions the total number of B. colchica
seedlings 2–15 cm high is only 10–320 pcs/ha on the southern macroslope and 5–87 pcs/ha
on the northern macroslope. It is hundreds and thousands of times less as it was before boxwood forests extinction. The research purpose was to determine the factors effecting seed
regeneration of B. colchica in the Western Caucasus under the conditions of succession
caused by C. perspectalis expansion and further epiphytotics of boxwood forests. We carried out the studies on the southern and northern macroslopes of the Western Caucasus in
the basins of the Khosta, Kurdzhips, and Tsitsa rivers in 2018–2019. The number of B. colchica seedlings was determined by their complete enumeration within 66 sampling plots; the
area of each plot comprised 400 m2. When revealing the factors which effect seed regeneration of B. colchica, we analyzed 17 landscape and phytocenotic parameters: altitude above sea
level; exposure and slope inclination; crown density of upper storey; parameters of undergrowth, main species stands, and dead boxwood; total projective cover of undergrowth and
herbage. The principal factor preventing development of B. colchica seedlings is growthinhibition due to the herb-shrub storey. The total projective cover of undergrowth and herbage are the most important predictors for the number of B. colchica seedlings on the sampling plots. For the mentioned parameters we revealed the maximum regression coefficients
b* at the significance level p < 0.05: –0.589 and –0.478 for the southern macroslope, and –
0.667 and –0.954 for the northern macroslope. The maximum projective cover of undergrowth in forest areas with boxwood regeneration is 50 % for both macroslopes. The maximum acceptable herbage cover is 15 % in the basin of the Khosta river, and 40 % in the basins of the Tsitsa and Kurdzhips rivers. Shading from the side of the forest upper storey suppresses growth of ground vegetation, and also prevents the development of B. colchica seedlings. Therefore the crown density, within the complex of factors, has no direct effect on the
parameters of seed regeneration of B. colchica. In case of further intensive growth of the
herb-shrub storey in forest phytocenoses, natural boxwood forests regeneration is highly
improbable in the Western Caucasus. Artificial removal of undergrowth and herbage in forest areas will facilitate seed regeneration of the species. The research results are the basis for
further monitoring of the regeneration processes of boxwood forests or their possible aboriginal change in the region.
For citation: Chadaeva V.A., Pshegusov R.H. Seed Regeneration of Buxus colchica Pojark.
under the Conditions of Epiphytotics of Boxwood Forests. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 6, pp. 55–73. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-55-73
Funding: The research was carried out with the financial support from the RFBR grant
No. 18-04-00961 and within the framework of the state assignment No. 075-00347-19-00 on
the topic “Regularities of the Spatiotemporal Dynamics of Meadow and Forest Ecosystems
in Mountainous Areas (The Russian Western and Central Caucasus)”.
Автор: Ковязин
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
На сегодняшний день для мониторинга лесов, оценки лесных земель и постановки их
на кадастровый учет разрабатываются новейшие бесконтактные методы и технологии
изучения лесного фонда. Применение воздушного лазерного сканирования при
инвентаризации лесов призвано решить стоящие перед лесоустройством задачи. Лазерное
сканирование – единственный метод сбора данных о реальной поверхности, покрытой
лесной растительностью, который позволяет получать данные о форме, местоположении
и отражательной характеристике исследуемых лесных объектов. Результатом
воздушного лазерного сканирования является 3D-массив лазерных отражений с
плотностью до нескольких десятков точек на 1 м2 и точностью определения их
координат менее 10 см в плане и по высоте. Для съемки используются различные
сканирующие системы импортного производства. Воздушное лазерное сканирование
растительного покрова Земли по множеству характеристик в настоящее время
превосходит все существующие технологии оценки количественных и качественных
характеристик древостоев. Этот метод оценки и инвентаризации лесов не имеет
конкурентов в сфере мониторинга и таксации лесных насаждений, обладает
достаточной точностью картографирования древесной растительности, вплоть до
подеревной съемки земель, покрытых лесом. Предложенная нами методика определения
таксационных показателей (породного состава, густоты, запаса, высоты и диаметра
древостоев) прошла проверку на лесном участке Всеволожского района
Ленинградской области. Породный состав и густота устанавливались по горизонтальным
проекциям крон деревьев, высота деревьев – с помощью программного обеспечения
Global Mapper, их средний диаметр – по известным в таксации уравнениям связи
диаметра и высоты. Запас насаждения рассчитывался по формулам Дементьева,
Денцина и Кювье. Установлено, что результаты определения таксационных
показателей посредством воздушного лазерного сканирования могут использоваться
при мониторинге лесов наравне с данными глазомерно-измерительной таксации,
поскольку полученные сведения о древостое не выходят за пределы допустимых
ошибок, указанных в лесоустроительной инструкции.
Для цитирования: Ковязин В.Ф., Виноградов К.П., Киценко А.А., Васильева Е.А.
Воздушное лазерное сканирование для уточнения таксационных характеристик
древостоев // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 6. С. 42–54. DOI: 10.37482/0536-1036-
2020-6-42-54
Nowadays the latest non-contact methods and technologies for studying the forest fund are
being developed for forest monitoring improvement, forest lands assessment and their
cadastral registration. It is the use of airborne laser scanning (ALS) in forest inventory that
is designed to solve the challenges forest management facing. Laser scanning is the only
method of collecting data on the real surface covered with forest vegetation, which allows to obtain data on the shape, location and reflectivity of the studied forest objects. The result of
ALS is a 3D array of laser reflections with a density of up to several dozens of points per 1
m2 and accuracy of determining their coordinates of less than 10 cm in plan and height.
Various imported scanning systems are used for surveying. The ALS of the Earth’s
vegetation cover is superior to all existing technologies for assessing the quantitative and
qualitative parameters of forest stands in a set of characteristics. This method of assessment
and inventory of forests has no competitors in the field of monitoring and valuation of forest
stands. It also has sufficient accuracy in mapping woody vegetation, up to the tree survey of
forested lands. The article proposes a method for determining valuation indicators: species
composition, density, stock, height and diameter of forest stands according to the results of
ALS in the forest area of the Vsevolozhsk district (Leningrad region). The species
composition and density were determined by horizontal projections of tree crowns. The
heights of the trees were determined using the Global Mapper software, and their average
diameter was found using the diameter and height relationship equations known in forest
valuation. The planting stock was calculated using the equations of Dementiev, Dentsin and
G. Cuvier. It was found that the results of determining the valuation indicators by means of
ALS can be used in forest monitoring along with the data of visual valuation, since the
obtained information on the forest stand stays within the limits of permissible errors
specified in the forest management instruction.
For citation: Kovyazin V.F., Vinogradov K.P., Kitcenko A.A., Vasilyeva Е.A. Airborne
Laser Scanning for Clarification of the Valuation Indicators of Forest Stands. Lesnoy
Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 6, pp. 42–54. DOI: 10.37482/0536-1036-
2020-6-42-54
Автор: Улитин
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Рассмотрен опыт применения лиственницы сибирской в искусственном лесовосстановлении в лесах Богородского района Нижегородской области. Актуальность
создания лесных культур при диверсификации их породного состава обусловлена
перспективами подъема лесной промышленности, что определено Государственной
программой развития лесного хозяйства Российской Федерации. В настоящее время
несмотря на широкие возможности хозяйственного использования лиственница сибирская в
Нижегородской области практически не применяется при создании искусственных
насаждений различных целевого назначения и конструкций. В основном при создании
лесных культур в области используется сосна обыкновенная, хотя положительный
эффект введения лиственницы сибирской в состав насаждений подтвержден
сравнительной оценкой таксационных показателей в лесных культурах на территории
Богородского участкового лесничества, где были обследованы 3 участка с одинаковыми
типами лесорастительных условий, на которых сформированы высокобонитетные
насаждения лиственницы сибирской с различным породным составом. Работы
осуществлялись полевыми стационарными методами, их методологической основой
служил принцип единственного логического различия. Характеристика пробных
площадей давалась на основании натурного обследования. Все результаты
исследования статистически достоверны. Установлена связь между породным составом
и запасом данных насаждений. В смешанных по породному составу культурах
лиственницы накоплен больший запас, чем в чистых насаждениях. Также выявлена
зависимость между возрастом насаждений и изменчивостью тестируемых
таксационных показателей. Результаты исследований подтвердили эффективность
создания лесных культур лиственницы сибирской в условиях Нижегородской области и
приемлемость использования для этих целей участков лесокультурного фонда с
лесорастительными условиями категории С2. Полученные результаты будут полезны
при создании культур лиственницы сибирской в Среднем Поволжье, так как выявлено,
что к 54-летнему возрасту культуры лиственницы сибирской на территории
Богородского района Нижегородской области весьма продуктивны.
Для цитирования: Улитин М.М., Бессчетнов В.П. Сравнительная оценка
таксационных показателей лесных культур лиственницы сибирской (Larix sibirica)
при интродукции в Нижегородской области // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 6.
С. 33–41. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-33-41
The practice of using Siberian larch in artificial reforestation on the territory of the Nizhny
Novgorod region in the forests of the Bogorodsk district is considered. It should be noted that the
relevance of the development of forest plantations with the diversification of their species
composition is due to the prospects for the expansion of the forest industry, which is determined
by the State Program “Forestry Sector Development in the Russian Federation”. At the same
time, despite of a wide range of possibilities of economic use of Siberian larch in the Nizhny
Novgorod region, it is practically not used here when developing artificial stands for various
purposes and structures. Scots pine is mainly used in the development of forest plantations in the
Nizhny Novgorod region. Although the positive effect of the introduction of Siberian larch into
the stand composition is confirmed by a comparative assessment of valuation indicators in forest
plantations on the territory of the Bogorodsk district forestry. Based on the research results,
3 plots with the same types of forest site conditions were examined. High-quality Siberian larch
stands with various species composition were formed on the plots. The work was carried out by
the field methods; the principle of single logical distinction was their methodological framework.
The characteristics of the trial plots were given on the basis of an on-site survey. All research
results were statistically significant. A relationship has been established between the species
composition and the stock of these stands. In larch plantations mixed in species composition, a
larger stock has been accumulated than in pure stands. Also, the study revealed a relationship
between the age of stands and the variability of the tested valuation indicators. The research
results confirmed the effectiveness of the development of Siberian larch forest plantations in the
Nizhny Novgorod region and the acceptability of using the forestry fund areas with forest site
conditions of category C2 for these purposes. The obtained results will be useful in development
of Siberian larch plantations in the Middle Volga region, since it has been revealed that the
plantations in the Bogorodsk district of the Nizhny Novgorod region achieve the high
productiveness at the age of 54.
For citation: Ulitin M.M., Besschetnov V.P. Comparative Assessment of Valuation Indicators
of Siberian Larch (Larix sibirica) Forest Plantations when Introduction into the Nizhny
Novgorod Region. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 6, pp. 33–41.
DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-33-41
Автор: Дунаев
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Древостои дуба черешчатого Quercus robur L. в порослевых дубравах южной лесостепи
европейской части России на современном этапе развития дубравных экосистем
отличаются ослабленным состоянием. Одна из причин этого – стволовые и комлевые
гнили, возбудителями которых выступают представители видов патогенных грибов из
группы трутовых (Polyporaceae s. l.). Изучению состояния дуба в дубовых древостоях в
связи с распространенностью патогенных трутовых грибов на нем посвящена настоящая
работа. Исследования проводились в сезоны 2009−2017 гг. в юго-западной части
Среднерусской возвышенности. Объектами исследований являлись порослевые дубовые
древостои в составе нагорных и байрачных дубрав с участием дуба черешчатого Q. robur
L., а также общности видов патогенных трутовых грибов, приуроченные к дубу, в
составе: Fistulina hepatica, Laetiporus sulphureus, Fomitiporia robusta, Inocutis
dryophila, Pseudoinonotus dryadeus, Daedalea quercina, Hapalopilus croceus, Grifola
frondosa, Fomes fomentarius, Polyporus squamosus. Полевые обследования проводились
по комплексной методике с использованием методов традиционной фитопатологии,
методов современной микоценологии и адаптированных методов микопатоценологических обследований. Камеральные исследования в основе своей состояли из
общенаучных методов систематизации первичных эмпирических данных с помощью
способов описательной статистики, корреляционно-регрессионного анализа и оценки
разности средних. В результате этого выявлена достоверная положительная корреляционная взаимосвязь между величинами средневзвешенной категории состояния
жизнеспособности дубовых древостоев (КЖ1-6) и распространенности видов из состава
общностей патогенных трутовых грибов на дубе (R): r = 0,388 (tфакт = 2,562, tst = 2,021, k =
= 37, Р = 0,05) (нагорные и байрачные дубравы). Разработанные на основе выявленной
достоверной положительной корреляционной взаимосвязи статистические модели,
отражающие взаимозависимости между указанными величинами (КЖ1-6(R): Y =
= 0,0268X + 2,2290; R (КЖ1-6): Y = 5,6262Х – 5,7204), позволяют оценивать изменения
каждой из указанных величин по изменению другой.
Для цитирования: Дунаев А.В., Калугина С.В., Дунаева Е.Н., Коротких А.С.,
Курской А.Ю., Польшина М.А. Жизнеспособность дубовых древостоев юго-запада
Cреднерусской возвышенности, пораженных Polyporaceae // Изв. вузов. Лесн. журн.
2020. № 6. С. 22–32. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-22-32
One of the reasons for the weakened state of English oak Quercus robur L. in coppice oak
forests of the southern forest-steppe of European Russia is trunk and butt rots, the causative agents of which are the representatives of pathogenic polypore fungi (PPF). This article is
devoted to the study of the state of oak stands due to the prevalence of PPF on the oak. The
research was carried out in the south-western part of the Central Russian Upland in the
seasons of 2009−2017. The research objects were coppice oak stands in upland and ravine
oak forests with English oak Q. robur L. and the PPF species associated with oak. The
communities include the following species: Fistulina hepatica, Laetiporus sulphureus, Fomitiporia
robusta, Inocutis dryophila, Pseudoinonotus dryadeus, Daedalea quercina, Hapalopilus croceus, Grifola
frondosa, Fomes fomentarius, Polyporus squamosus. Field surveys were carried out according to a
complex methodology using the methods of traditional phytopathology and modern
mycocenology and the adapted methods of mycopathocenological surveys. The
methodology of cameral research consisted of general scientific methods of systematization
of primary empirical data using the methods of descriptive statistics, correlation and
regression analysis and estimation of the difference of sample means. As a result of the
studies, a significant positive correlation was revealed between the value of the weighted
average category of the state of viability of oak stands (СV1-6) and the value of the total
prevalence of species from the PPF communities on the oak (R): r = 0.388 (Student’s t-test
tactual = 2.562; the critical value of Student’s t-test tst = 2.021; the number of degrees of
freedom k = 37; the probability of incorrect estimation P = 0.05). Statistical models
reflecting the interdependencies between these values were obtained: СV1-6(R): Y =
= 0.0268X + 2.2290; R(СV1-6): Y = 5.6262X – 5.7204. These models allow estimating
changes of each of the specified values by changing the other.
For citation: Dunaev A.V., Kalugina S.V., Dunaeva E.N., Korotkih A.S., Kurskoy A.Yu.,
Polshina M.A. Oak Stands Affected by Polyporaceae and Their Viability in the South-West
of the Central Russian Upland. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 6,
pp. 22–32.
Автор: Мерзленко
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Библиография научных статей по лесохозяйственной деятельности известного лесовода К.Ф. Тюрмера насчитывает более 150 наименований, в том числе автора статьи –
более 20. В настоящее время в центре Русской равнины сохранилось почти 2000 га
его посадок. Целью данной статьи является подведение итогов лесокультурной деятельности К.Ф. Тюрмера. Результаты такого изучения свидетельствуют о соблюдении
им принципа соответствия хвойных древесных пород лесорастительным условиям в
сочетании с оптимальными схемами их смешения и размещения посадочных мест.
Многолетнее изучение лесных культур К.Ф. Тюрмера показало, что в богатых лесорастительных условиях коренных ельников наиболее перспективно создание сосновоеловых культур, которые при составе 7С3Е в 100 лет дают 800 м3 стволовой древесины на 1 га. Очень высокие результаты выявлены при интродукции лиственницы европейской, которая в лесных культурах в сочетании с елью в спелом возрасте способна
давать 1000 м3 и более стволовой древесины на 1 га. Фактически К.Ф. Тюрмер осуществлял принцип плантационного лесоводства, позволяющего существенно увеличивать лесоводственный эффект и снижать возраст рубки насаждений с целью получения деловой хвойной древесины.
Для цитирования: Мерзленко М.Д. Основные итоги лесокультурного наследия лесовода К.Ф. Тюрмера // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 5. С. 201–210. DOI:
10.37482/0536-1036-2020-5-201-210
Bibliography of academic papers on forestry activities of the well-known forester K.F. Turmer has more than 150 titles, including papers by the author of this article (more than 20).
Today, almost 2,000 ha of his plantings have been preserved in the center of the Russian
Plain. The purpose of the article is to summarize the silvicultural heritage of K.F. Turmer.
The results of this study indicate the compliance with the conformity principle of conifers
with forest site conditions along with optimal patterns of their mixing and placement of
planting points. The results of a long-term study of the K.F. Turmer’s forest crops showed
that in rich forest site conditions of indigenous spruce forests the creation of pine-spruce
plantations is the most promising. The plantations in composition of 7 Scots pines (Pinus
sylvestris) and 3 Norway spruces (Picea abies) in 100 years produce 800 m3 of trunk wood
per 1 ha. The introduction of European larch has shown very good results. In forest crops it
is capable to produce 1,000 or more m3 of trunk wood per 1 ha in combination with ripe
spruce. Indeed K.F. Turmer implemented the principle of plantation forestry, which allows
significantly increasing the silvicultural effect and reducing the age of felling in order to
obtain commercial coniferous wood.
For citation: Merzlenko M.D. The Major Results of the Silvicultural Heritage of the Forester K.F. Turmer. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 5, pp. 201–210. DOI:
10.37482/0536-1036-2020-5-201-210
Автор: Глухих
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Известно, что по некоторым внешним признакам можно определить возраст дерева и
условия его произрастания. К этим признакам относятся количество годичных слоев
на поперечном срезе ствола дерева, правильность геометрической формы этих слоев.
Сбег ствола свидетельствует о том, где выросло это дерево: в загущенном древостое
или на открытой местности. Овальная форма сечений ствола свойственна деревьям с
несимметричной кроной либо выросшим под наклоном к горизонту. На форму сечений стволов деревьев оказывает влияние мощное внешнее воздействие в виде господствующей ветровой нагрузки. В ответ на внешние воздействия в процессе роста дерева формируется его ствол, крона и соответствующая этому влиянию прочность при
статическом изгибе и сжатии вдоль волокон древесины. Результатом взаимодействия
этих факторов являются размеры, форма и местоположение ядровой и заболонной зон
в стволах деревьев, от которых зависят прочность, плотность, расположение дефектов
древесины, что отражается на качестве изделий из нее и процессе их эксплуатации.
Единым критерием оценки влияния природных особенностей древесины на качество
и прочность деревянных строительных конструкций авторами выбрано формирующееся в процессе роста деревьев начальное напряжение, величина которого может быть
объективно оценена по размерам и форме ядровой и заболонной зон сечений стволов.
Размеры и форма этих зон могут быть измерены путем сканирования. Схема распиловки бревен должна выбираться с использованием соответствующих компьютерных
программ, которые позволяют получать высококачественные пиломатериалы конструкционного назначения. Цель исследования – обосновать связь формы и размеров
овальных сечений стволов деревьев с развивающимися в процессе роста начальными
напряжениями и прочностью древесины при растяжении, сжатии вдоль волокон и
статическом изгибе.
Для цитирования: Глухих В.Н., Черных А.Г. Обоснование овальности формы сечений стволов деревьев при их росте с наклоном // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 5.
С. 166–175. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-166-175
It is known that it is possible to determine the age of a tree and the conditions for its growth
by some external features. These features include the number of annual layers on the tree
trunk cross section, the correct geometric shape of these layers. The stem taper indicates
where this tree grew: in an overstocked stand or in open areas. The oval shape of the cross
sections of the trunk is common to the trees with irregular crown or grown inclined to the
horizon. A powerful external action of a prevailing wind load influences on the cross sections shaping of tree trunks. Trunk, crown and corresponding cross-breaking strength and
compression resistance along the wood fibers of a tree are formed in response to all external
influences during its growth. The collaborative effect of these factors is the size, shape and
location of the core and sapwood zones in the tree trunks, on which the strength, density,
and location of wood defects are dependent, and which affect the quality of wood products
in-service. The authors chose the initial stress formed during the tree growth as a uniform
criterion for assessing the influence of the natural features of wood on the quality and
strength of wooden building structures. The value of which can be fairly estimated by the
size and shape of the core and sapwood zones of the tree trunks cross sections. The size and
shape of these zones can be measured by scanning. The log sawing pattern should be selected using appropriate computer software that allow obtaining the high-quality sawn timber
for the construction purposes. The research purpose is to develop a method for determining
the size and shape of the core and sapwood zones of the tree trunk sections that have a natural curvature and grow vertically or with an inclination to the horizon; and what is more, to
substantiate the connection between the shape and size of the tree trunk oval sections with
the initial stresses developing during growth and the wood strength under tension, compression along the fibers and static bending.
For citation: Glukhikh V.N., Chernykh A.G. Reasoning of Tree Cross Sections Oval Shaping while Growing with an Inclination. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020,
no. 5, pp. 166–175. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-166-175.
Автор: Пилюшина
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Использование модифицированной древесины в различных парах трения лесопромышленных машин и технологического оборудования во многом обусловлено высокими показателями ее износостойкости, низким коэффициентом трения и хорошими
диссипативными характеристиками. Положительные свойства композиционных материалов достигаются при использовании технологий объемного модифицирования и
имплантирования антифрикционных и теплопроводящих элементов, а также путем
формирования композита из измельченной древесины с добавлением модифицирующих присадок и объемного армирования. Расширение сферы использования композиционных материалов в конструкциях узлов с фрикционными парами скольжения делает необходимым проведение исследований их работоспособности и условий формирования высокого уровня триботехнических параметров: износостойкости, антифрикционности, теплостойкости и т.д. Недостаточность информации о влиянии факторов, обеспечивающих функциональные характеристики материалов на основе древесины, в том числе теплопроводности и вибропоглощения, существенно осложняет
решение ряда конструкторских и технологических задач при разработке и изготовлении подшипниковых узлов. Поэтому целью работы являлось исследование условий
контактного взаимодействия подшипников скольжения из древесно-металлических
композиционных материалов с учетом реологических эффектов, а также выработка
путей управления их триботехническими параметрами за счет изменения структуры,
состава и фазового наполнителя. Для этого разработаны модели подшипников разных
типов, позволяющие создавать во втулках и вкладышах регламентированное напряженно-деформационное состояние. Исследования работоспособности подшипников
позволили отметить существенное проявление виброгасящих свойств при использовании в составе композита измельченных фракций, находящихся во взвешенном состоянии. Повышенные антифрикционные свойства достигаются при модифицировании древесины электролитической медью, а технологичность изготовления втулки
подшипника – при формировании непосредственно на месте установки опоры. В отличие от большинства применяемых антифрикционных материалов древесина втулок
сохраняет стабильность структуры в условиях объемного сжатия при отрицательных и положительных температурах, а процессы износа, протекающие на контактных поверхностях древесно-металлических подшипников, сопровождаются уплотнением
материала втулки. Последующее разрушение носит преимущественно усталостный
характер, инициируемый динамикой колебаний и возмущений системы, поэтому важной частью дальнейших исследований является оценка релаксационной способности
древесно-металлических композитов при ударно-вибрационном нагружении с оптимизацией их состава по данному критерию.
Для цитирования: Пилюшина Г.А., Пыриков П.Г., Памфилов Е.А., Данилюк А.Я.,
Капустин В.В. Модифицирование древесины для создания подшипников скольжения
лесопромышленных машин // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 5. С. 155–165. DOI:
10.37482/0536-1036-2020-5-155-165
Финансирование: Проект «Исследование и создание подшипников скольжения повышенной износостойкости на основе древесно-металлических композиционных материалов» в рамках государственного задания Минобрнауки РФ (проект
№ 9.10677.2018/11.12)
The use of modified wood in different friction pairs of timber machines and processing
equipment is largely due to its high wear resistance, low coefficient of friction and good
dissipative characteristics. The positive properties of composite materials are achieved by
using technologies of volumetric modification and implantation of antifriction and heatconducting elements, as well as by forming a composite of crushed wood with the addition
of modifying additives and three-dimensional reinforcement. The expansion of the scope of
using composite materials in the designs of units with sliding friction pairs necessitates carrying out research on their performance and formation conditions for high level tribotechnical parameters: wear resistance, antifriction, heat resistance, etc. Lack of information on
the effect from the factors providing the functional characteristics of wood-based materials, including thermal conductivity and vibration absorption significantly complicates the problem analysis in design and technology when developing and producing bearing joints.
Therefore, the purpose of this work was studying the conditions of contact interaction of
plain bearings made of wood-metal composite materials, allowing for rheological effects,
and developing the ways of control their tribotechnical parameters by changing the structure, composition and phase filler. Models of bearings of different types, which allow creating a regulated stress-strain state in sleeves and liners, were developed for these purposes.
Research of the bearings performance made it possible to find vibration-damping properties
when using suspended crushed fractions in the composite. Increased antifriction properties
are achieved in the process of wood modification with electrolytic copper, while the manufacturability of a bearing sleeve is achieved when the support is formed directly at the installation site. Unlike most of the used antifriction materials, the bushings wood maintains the
stability of structure in conditions of volumetric compression at negative and positive temperatures, and the wear processes occurring on the contact surfaces of wood-metal bearings
are followed by the compaction of the sleeve material. The subsequent destruction is predominantly of fatigue nature, initiated by the dynamics of vibrations and disturbances of the
system; therefore, an important part of further research is the assessment of the relaxation
ability of wood-metal composites under shock-vibration loading with optimization of their
composition according to this criterion.
For citation: Pilyushina G.A., Pyrikov P.G., Pamfilov E.A., Danilyuk A.Ya., Kapustin
V.V., Modifying Wood for Creation Plain Bearings of Timber Machines. Lesnoy Zhurnal
[Russian Forestry Journal], 2020, no. 5, pp. 155–165. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-
155-165
Funding: The research is carried out under the project “Research and Creation of Plain
Bearings of Increased Wear Resistance Based on Wood-Metal Composite Materials” within
the framework of the state assignment of the Ministry of Education and Science of the Russian Federation (project No. 9.10677.2018/11.12)
Автор: Мясищев
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
В современных условиях просматривается тенденция создания универсальной тракторной базы тягового класса. С позиции производителя таких тракторов, все очень
целесообразно и логично: минимизируется количество унифицированных узлов и
агрегатов, снижается номенклатурный список комплектующих. Однако это приемлемо до определенной степени, которая ограничена технологическим шлейфом для создаваемого трактора и спецификой его применения. В статье рассматриваются портальный лесохозяйственный трактор тягового класса 6 кН, имеющий разнообразный
шлейф рабочих органов и машин, а также грузовую платформу на задней шарнирносоединенной секции, и грузовой режим движения агрегата по случайному микропрофилю под колесами в колеях. Решается задача статистической динамики. В качестве
выходного процесса строится изображение Лапласа для часового расхода топлива
двигателем трактора, в качестве входного процесса моделируется Лапласово изображение внешнего случайного воздействия от микропрофиля по колеям. При этом
определяется передаточная функция часового расхода топлива, которая позволяет при
заданном микропрофиле по колеям оценить спектральную плотность часового расхода топлива трактором и дисперсию часового расхода. С использованием корреляционной теории случайных процессов оценивается математическое ожидание часового
расхода топлива при транспортных работах и появляется возможность решения оптимизационной задачи – выбора таких шин ходовых тележек, при которых обеспечивается минимум дисперсии и математического ожидания часового расхода топлива
транспортного агрегата. Ситуационная комбинация сводится к тому, что с ростом
радиуса шин, с одной стороны, происходит увеличение высоты центра тяжести агрегата, что способствует повышению часового расхода топлива, но, с другой стороны,
увеличение радиуса шины снижает коэффициент сопротивления качению колеса и
расход топлива. Таким образом, имеется задача дискретной оптимизации – выбора
конструкции шины, при которой минимизируются энергетические затраты исследуемого транспортного агрегата.
Для цитирования: Мясищев Д.Г., Шостенко Д.Н., Серебренников А.В. Потребление
топлива портальным лесохозяйственным трактором с учетом стохастических факторов // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 5. С. 145–154. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-
145-154
Currently, there is a tendency for creation a cross-functional tractor line of drawbar category. Everything is very practical and consistent from the perspective of the producer of such
tractors. The number of modular units and assemblies is minimized, and the list of components is reduced. However, all this is acceptable up to a certain limit, which is outlined by
the technological trail of the tractor being created and the specifics of its application. The
article deals with a straddle forestry tractor of drawbar category of 6 kN. It is assumed that
the tractor has a variety of trains of working bodies and machines, as well as a cargo bed on
the pin-joint section. The cargo mode of the unitʼs movement is examined by a random microprofile under the wheels in tracks. The problem of statistical dynamics is solved. As an
output process, a Laplace image is drawn for the hourly fuel consumption of the tractor engine. As an input process, a Laplace image is drawn for an external random action from the
microprofile along the tracks. Herewith, the transfer function of the hourly fuel consumption
is determined, which allows to estimate the spectral density of the tractor’s hourly consumption and the dispersion of the hourly consumption for the given microprofile of the tracks. In
addition, using the correlation theory of random processes, one can estimate the mathematical expectation of the hourly fuel consumption during transport operations. In the final analysis, it is possible to solve the optimization problem. Namely, the choice of such undercarriage tires, which provide a minimum dispersion and mathematical expectation of the hourly
fuel consumption of the transport unit. The situational combination comes down to the fact
that an increase in the tire radius on one side increases the height of the center of gravity of
the unit, which increases the hourly fuel consumption. On the other hand, an increase in the
radius of the tire contributes to a reduction in the coefficient of rolling resistance of a wheel,
and hence a decrease in fuel consumption. Thus, there is a problem of discrete optimization,
namely, the choice of a tire design, in which the energy costs of the transport unit are minimized.
For citation: Myasishchev D.G., Shostenko D.N., Serebrennikov A.V. Fuel Consumption of
a Straddle Forestry Tractor in Consideration of Stochastic Factors. Lesnoy Zhurnal [Russian
Forestry Journal], 2020, no. 5, pp. 145–154. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-145-154.
Автор: Рудов
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Традиционно в Российской Федерации лесозаготовительные работы в основном проводятся в зимний период. Это связано с преобладанием в лесном фонде площадей с
заболоченными и переувлажненными почвогрунтами (III и IV категории), работа техники на которых в теплый период года затруднена, а иногда и невозможна. Работа
лесозаготовительных предприятий в лесах криолитозоны, характеризующихся резко
континентальным климатом, с сильными морозами в зимний период, осложнена тем,
что при температуре ниже –40 °С лесные машины не рекомендуется эксплуатировать
из-за высокой вероятности поломок металлоконструкций и гидравлической системы.
При этом в теплый период года большая часть лесосек на мерзлотных почвогрунтах
становится трудно проходимой для тяжелых лесных машин. Получается, что удобный
период для проведения лесозаготовительных работ в лесах криолитозоны достаточно
небольшой. Это часто приводит к необходимости работы в так называемый период
межсезонья, когда температура воздуха становится положительной и начинаются
процессы оттаивания верхнего слоя почвогрунтов. Это же касается и лесозаготовительных предприятий, не работающих в условиях мерзлотных почвогрунтов, например в Ленинградской, Новгородской, Псковской, Вологодской областях и др. Наблюдаемое потепление климата вызывает существенное сокращение периода устойчивой
зимней заготовки. Частые переходы температуры через 0 °С в зимний, осенний и весенний периоды приводят к необходимости также работать в период межсезонья, во
время оттаивания почвогрунтов лесосек. В сложных сезонно-климатических условиях, к которым в первую очередь следует отнести межсезонные периоды в целом и
наличие вечной мерзлоты в частности, учесть в математических моделях особенности
процессов промерзания и оттаивания грунта и их влияние на характер процесса разрушения весьма затруднительно. В статье показано, что при разработке долгосрочных
прогнозных моделей показателей циклического взаимодействия трелевочной системы
с лесным почвогрунтом в сложных климатических условиях проведения межсезонных
лесозаготовительных работ с целью повышения их надежности необходима оперативная корректировка расчетных параметров на базе учета фактических опытных
данных на заданном шаге циклов.
Для цитирования: Рудов С.Е., Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Куницкая О.А., Григорьева О.И. Прогнозная модель воздействия трелевочной системы на лесной почвогрунт в сложных сезонно-климатических условиях // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020.
№ 5. С. 131–144. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-131-144
In the Russian Federation logging operations are traditionally carried out in winter. This is
due to the predominance of areas with swamped and water-logged (class III and IV) soils in
the forest fund, where work of forestry equipment is difficult, and sometimes impossible in
the warm season. The work of logging companies in the forests of the cryolithozone, characterized by a sharply continental climate, with severe frosts in winter, is hampered by the fact
that forest machines are not recommended to operate at temperatures below –40 °C due to
the high probability of breaking of metal structures and hydraulic system. At the same time,
in the warm season, most of the cutting areas on cryosolic soils become difficult to pass for
heavy forest machines. It turns out that the convenient period for logging in the forests of
the cryolithozone is quite small. This results in the need of work in the so-called off-season
period, when the air temperature becomes positive, and the thawing processes of the soil top
layer begin. The same applies to the logging companies not operating in the conditions of
cryosolic soils, for instance, in the Leningrad, Novgorod, Pskov, Vologda regions, etc. The
observed climate warming has led to a significant reduction in the sustained period of winter
logging. Frequent temperature transitions around 0 °C in winter, autumn and spring necessitate to work during the off-season too, while cutting areas thaw. In bad seasonal and climatic
conditions, which primarily include off-season periods in general and permafrost in particular, it is very difficult to take into account in mathematical models features of soil freezing
and thawing and their effect on the destruction nature. The article shows that the development of long-term predictive models of indicators of cyclic interaction between the skidding
system and forest soil in adverse climatic conditions of off-season logging operations in
order to improve their reliability requires rapid adjustment of the calculated parameters
based on the actual experimental data at a given step of the cycles.
For citation: Rudov S.E., Shapiro V.Ya., Grigorev I.V., Kunitskaya O.A., Grigoreva O.I.
A Predictive Model of the Impact of the Skidding System on Forest Soil in Severe Climatic
Conditions. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 5, pp. 131–144. DOI:
10.37482/0536-1036-2020-5-131-144.
Автор: Tsarev
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
When developing promising assortments of forest woody plants, it is important to take into
account not only their growth and survival in some particular environment, but also their
respond to change in growing conditions. In this regard, the purpose of this work is to evaluate the ecological plasticity and stability of some poplar varieties promising for the southeastern part of European Russia and Ukraine using the Eberhart and Russell method. The
research was carried out on three testing sites: upland environment of the forest-steppe zone
of the Voronezh region; floodplain environment of the dry steppe zone of the Volgograd
region; and floodplain environment of the steppe zone of the Donetsk region. Five promising poplar varieties were identified and studied at each of the experimental sites. The indices
of survival, growth in height and diameter, trunk volumes, and productivity by wood stocks
and average increments are presented for each variety. Due to the average increments
change with age, the ontogeny period from 21 to 30 years was chosen for the study, during
which the average survival of poplars varies slightly. It was found that Regenerata, which is
characterized by average plasticity and the lowest stability, was the most productive of the
studied poplar varieties. It can perform high productivity only in the favorable environment.
The poplar variety Pioneer demonstrated the least plasticity. Its productivity did not vary too
much with change in growth conditions at average ecological stability. The highest plasticity
at average ecological stability was observed in the Vernirubens variety. Average plasticity
and stability were observed in poplar E.s.-38. The poplar variety Marilandica was also characterized by average plasticity, and high ecological stability. The research results allow using of the studied varieties more rational in different growing conditions, with regard to their
environmental characteristics.
For citation: Tsarev A.P., Tsarev V.A., Tsareva R.P., Laur N.V. Evaluation of Ecological
Plasticity and Stability of Some Promising Varieties of Poplars. Lesnoy Zhurnal [Russian
Forestry Journal], 2020, no. 5, pp. 119–130. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-119-130
При разработке перспективных ассортиментов лесных древесных растений важно
учитывать не только их рост и сохранность в каких-то одних условиях местопроизрастания, но и реакцию на изменение условий местопроизрастания. Цель исследования – анализ экологической пластичности и стабильности некоторых перспективных
сортов тополей для юго-восточной части европейской территории России и Украины
методом С. Эберхарта и В. Рассела. Исследования проводились в нагорных условиях
лесостепной зоны Воронежской области и в пойменных условиях степной зоны Волгоградской и Донецкой областей. На каждом из экспериментальных объектов выделено и изучено по 5 перспективных сортов тополей. По каждому сорту приведены показатели его сохранности, роста в высоту и диаметра, объема стволов и продуктивности
по запасам и средним приростам. Ввиду того, что средние приросты меняются с возрастом, выбран отрезок онтогенеза с 21 года до 30 лет, в течение которого средний
прирост тополей изменяется незначительно. Установлено, что самым продуктивным
из исследованных сортов является тополь сорта «Регенерата», отличающийся средней
пластичностью, но самой низкой стабильностью. Он показывает высокую продуктивность только в благоприятных для роста условиях. Тополь «Пионер» наименее пластичен. Его продуктивность не очень сильно варьирует с изменением условий роста
при средней экологической стабильности. Наибольшая пластичность при средней
экологической стабильности была отмечена у сорта «Вернирубенс». Средние показатели пластичности и стабильности наблюдались у тополя сорта «Эс-38». Тополь
«Мариландика» также отличается средней пластичностью, но высокой экологической
стабильностью. Полученные результаты исследований позволяют более рационально
использовать изученные сорта в различных условиях местопроизрастания с учетом их
экологических характеристик.
Для цитирования: Tsarev A.P., Tsarev V.A., Tsareva R.P., Laur N.V. Evaluation of Ecological Plasticity and Stability of Some Promising Varieties of Poplars // Изв. вузов. Лесн.
журн. 2020. № 5. С. 119–130. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-119-130.
Автор: Феклистов
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Исследования древесины в Арктике проводились на островах Вайгач, Гуккера (Земля
Франца-Иосифа) и Новой Земле. В ходе экспедиции «Арктический плавучий университет – 2013» были взяты образцы древесины (керны) из строений на ключевых
участках арктических островов. По образцам древесины строили древесно-кольцевые
серии и получали «плавающие хронологии», которые «привязывали» к дендрошкалам
растущих деревьев с известным годом образования каждого годичного кольца. Перекрестное датирование плавающих хронологий осуществляли следующим образом.
Дендрошкалу и плавающую хронологию накладывали друг на друга и рассчитывали
коэффициент синхронности, затем сдвигали на 1 год и снова рассчитывали, и так
сдвигали и перебирали все возможные варианты. По результатам с максимальным
коэффициентом синхронности оценивали визуальное сходство и датировали годичные кольца плавающей хронологии, а по самому наружному кольцу датировали объект. Дендрохронологическим методом был определен год образования каждого годичного кольца бревен строений, что позволило предположить время их возведения,
считая, что это происходило через год-два после рубки дерева. Все исследованные
объекты располагались в местах с сохранившейся историей их создания, что очень
важно для подтверждения объективности полученных данных. В результате исследований определены даты строительства: на о-ве Вайгач строение датируются 1945 г.,
на о-ве Гуккера (Земля Франца-Иосифа) – постройки 1936 г., бывшая баня на м. Желания (Новая Земля) – 1935 г., сруб дзота (там же) – 1938 г., маяк (там же) – 1952 г.,
сруб на берегу бух. Ледяная Гавань (Новая Земля) – 1938 г., относительно «современное» строение (там же) датируется 1991 г. Дата строительства маяка из исторических документов – 1954 г., а датирование по годичным кольцам показывает, что бревна срублены в 1952 г. и, вероятно, завезены заранее. Проведенные исследования на
основе дендрохронологического метода открывают большие возможности для определения возраста безымянных деревянных объектов в Арктике. Для цитирования: Феклистов П.А., Бызова Н.М., Пашкевич А.И., Сазанова Е.В., Соболев А.Н. Дендрохронологическое исследование древесины в исторически значимых
арктических объектах // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 5. С. 106–118.
DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-106-118
Финансирование: Исследования выполнены в рамках государственного задания Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики им. академика
Н.П. Лаверова УрО РАН (проекты № 0409-2019-0039; № ГР АААА-А18-118011690221-0).
Studies of wood in the Arctic were carried out on Vaygach Island, Hooker Island (Franz
Joseph Land) and Novaya Zemlya. During the expedition “Arctic Floating University –
2013”, wood samples (cores) were taken from the buildings in key areas of the Arctic
islands. Conforming to the wood samples we constructed tree-ring series and obtained
floating chronologies, which were linked to dendroscales of standing trees with known year
of each annual ring formation. Crossdating of floating chronologies was performed as
follows. Dendroscale and floating chronology were overlapped and the synchronicity coefficient
was calculated, then the dendroscale was shifted for a year and the coefficient was calculated
again; the procedure was repeated until all possible options were checked. Visual similarity
was assessed and the annual rings of floating chronology were dated based on the results
with the maximum synchronicity coefficient, and the object was dated by the outermost
ring. The year of formation of each annual ring of the buildings logs was determined by the
dendrochronological method, resulting in assumption of the time of their construction, taking into account that it occurred a year or two after the tree felling. All the studied objects
were located in areas with preserved history of their creation, which is highly important for
confirming the objectivity of the obtained results. The dates of the buildings were determined as follows: Vaigach Island, 1945; Hooker Island (Franz Josef Land), 1936; the former
bathhouse on Cape Zhelaniya (Novaya Zemlya), 1935; timber from the pillbox, 1938; the
lighthouse, 1952; the frame on the coast of Ledyanaya Gavan’ Bay (Novaya Zemlya), 1938; a
relatively modern building on the coast of the bay, 1991. Interesting to note that according
to the obtained historical records the Lighthouse was built in year 1954, while dating by
annual rings shows that the logs were in 1952 and they were probably imported in advance.
The years for the construction research based on the use of the dendrochronological method
opens up great opportunities at determining the age of unnamed wooden in the Arctic.
For citation: Feklistov P.A., Byzova N.M., Pashkevich A.I., Sazanova E.V., Sobolev A.N.
Dendrochronological Studies of Wood at Historically Significant Sites of the Arctic. Lesnoy
zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 3, pp. 106–118. DOI: 10.37482/0536-1036-
2020-5-106-118
Funding: The research was carried out within the framework of the state assignment of the
N. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research, UB RAS (project No. 0409-
2019-0039; No. ГР ААА -А18-118011690221-0).
Автор: Туюнен
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Впервые для региона выполнено исследование объекта культурного наследия «Беломорские петроглифы», используемого для экскурсионного обслуживания посетителей. Это компактно расположенная система частично расчищенных от лесной растительности скальных выходов с выбитыми изображениями эпохи неолита и пешеходными тропами. Выявлены особенности трансформации почв, компонентов растительного покрова (древостой, подрост, подлесок, живой напочвенный покров), а также
тонких (диаметр до 3 мм) корней древесных пород под воздействием рекреации.
В результате вытаптывания происходит деформация и уничтожение верхних почвенных горизонтов со значительным снижением мощности лесной подстилки и запаса
органического вещества. Объект характеризуется высоким уровнем сохранности флоры, 95...100 % которой представлено аборигенными видами. Выраженные повреждения напочвенного покрова приурочены к активно используемым участкам (тропы,
смотровые площадки). Для них характерен скудный видовой состав, сокращение
площади травяно-кустарничкового и мохово-лишайникового ярусов и незначительное
проективное покрытие луговых и сорных видов. На участках с хорошей доступностью
и проходимостью наблюдается отсутствие или уменьшение количества подлеска, отмечены повреждения древостоя и ухудшение лесовосстановительного процесса с сокращением численности жизнеспособного подроста до минимальных (100 экз./га)
значений. Масса корней диаметром до 3 мм на тропах с сильной степенью вытоптанности снижается до 74 %, на менее поврежденных тропах отмечается незначительное
повышение корненасыщенности. Установлено, что к настоящему моменту рекреационные изменения фитоценозов не привели к потере ими устойчивости. Изученные
участки были отнесены к I–III стадиям рекреационной дигрессии. Для ограничения
рекреационного воздействия следует оптимизировать существующее функциональное
зонирование территории путем приоритетного использования наиболее устойчивых
сообществ. Рекреационные нагрузки на интенсивно используемые в настоящее время
участки, для которых существует вероятность перехода на более высокие стадии рекреационной дигрессии с потерей сообществами устойчивости, могут быть уменьшены при соответствующем изменении конфигурации тропиночной сети, а также строительстве настилов. Для цитирования: Туюнен А.В., Тимофеева В.В., Карпечко А.Ю., Ткаченко Ю.Н.,
Карпин В.А., Петров Н.В. Рекреационные изменения компонентов лесных экосистем
на примере объекта культурного наследия «Беломорские петроглифы» (Республика
Карелия) // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 5. С. 90–105. DOI: 10.37482/0536-1036-
2020-5-90-105
Финансирование: Финансовое обеспечение исследований осуществлялось из средств
федерального бюджета на выполнение государственного задания Института леса
КарНЦ РАН.
Благодарность: Выражаем искреннюю благодарность М.А. Бойчук (Институт биологии КарНЦ РАН) за определение (верификацию) образцов мхов
Recreation digression of forest ecosystems in the heritage site “White Sea Petroglyphs” was
studied for the first time. This site is a compact system of rock outcrops partially cleared of
forest vegetation, which bear Neolithic rock carvings (petroglyphs), and are linked together
by walking trails. Patterns have been identified in the transformation of soils, plant cover
components (tree stand, tree seedlings, understory and living ground cover), as well as fine
roots (within 3 mm in diameter) of woody species under the recreation impact. Trampling
was found to deform and destroy the top soil horizons, entailing a significant loss of the
forest floor thickness and organic matter stores. Overall, the flora of the area is quite well
preserved; 95–100 % of which is represented by native species. The living ground cover is
noticeably damaged in the most actively used sites (fragments of trails and vista points).
They feature a poor species composition, shrinking of the herb-dwarf shrub and moss-lichen
cover, and a low percent cover of grassland and ruderal species. Easily accessible and actively visited sites have no or reducing amounts of tree seedlings, the tree stand is damaged
and forest regeneration is hampered – the number of viable seedlings is minimal (100 pcs/ha).
The mass of roots below 3 mm in diameter in heavily trampled trails showed a reduction of
up to 74 %, while the root saturation in less affected trails slightly increased. Recreation
transformations of the plant communities have not resulted in a loss of their resilience so far.
The recreational digression in the studied sites was classified into stages I–III (weakly disturbed – strongly disturbed). Function zoning of the area should be modified using recreation-tolerant communities more intensively in order to reduce recreation impact. The most
damaged areas, which are losing their stability, should be excluded from active use by modification of walking trails and building additional boardwalks.
For citation: Tuyunen A.V., Timofeeva V.V., Karpechko A.Yu., Tkachenko Y.N., Karpin
V.A., Petrov N.V. Recreational Changes in the Forest Ecosystem Components: Case Study
of the Cultural Heritage Site “White Sea Petroglyphs” (Republic of Karelia). Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 5, pp. 90–105. DOI: 10.37482/0536-1036-
2020-5-90-105
Funding: The research was financially supported from the federal budget for the fulfillment
of the state assignment of the Forest Research Institute, KarRC RAS.
Acknowledgments: We gratefully acknowledge M.A. Boychuk (Institute of Biology, KarRC
RAS) for identification (verification) of moss samples.
Автор: Зубков
Представлены результаты оценки поражаемости видов рода Juglans L. в условиях интродукции в нечерноземной зоне европейской части России. Целью исследования являлось изучение особенностей поражаемости видов рода Juglans L. болезнями и вредителями в условиях Нечерноземья средней полосы России. Обследованы насаждения Juglans на территории восьми регионов: г. Москвы, Владимирской, Калужской, Московской, Рязанской, Смоленской, Тверской и Тульской областей. На растениях зафиксированы повреждения 8 видами грибов, 1 вида бактерий. Энтомофауна ореха представлена 2 видами членистоногих. Выявлено, что в условиях средней полосы европейской части России наиболее подверженным грибными и бактериальными заболеваниям является J. regia. Среди исследуемых форм J. regia и гибридов J. regia с J. ailantifolia ssp. Cordiformis и J. regia с J. mandshurica, произрастающих в Калужской и Тульской областях, самым распространенным грибным заболеванием является альтернариоз листьев (возбудитель – Alternaria alternata (Fr.) Keissl), максимальная степень развития 16%. Степень развития грибных болезней во многом определяется погодными условиями и неоднородна географически. Установлено, что высоко вредоносное заболевание в условиях юга России – марсониоз (возбудитель – гриб Marssonina juglandis (Lib.) Magn) – на обследуемых растениях фиксировался единично. Воздействие низких отрицательных температур и солнечных ожогов в конце февраля-первой декады марта существенно увеличивает вероятность интенсивного развития обыкновенного рака (возбудитель – гриб Nectria galligena Bres.) и черного рака (возбудитель – гриб Sphaeropsis malorum Peck.). Низкая численность фитофагов на общее состояние исследуемых растений влияния не оказала.
Автор: Smirnov
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
This work presents the results of a research that was conducted in the Donskoy Leskhoz
nursery of the Forestry Department of the Lipetsk Region. The purpose of the research is to
determine the effectiveness of the influence of a low-frequency electromagnetic field and
the hydrogel “Evabiona” on the survival rate of red oak annual seedlings grown in open
ground of the nursery. This research presents the technology for creating red oak planting
material with increased survival indices of test samples and their biometric parameters:
seedling height, seedling diameter at a root collar, weight of roots and aboveground part in
the air-dry condition after drying for 15 days. Treatment of red oak one-year old seedlings
with a low frequency electromagnetic field was carried out according to the author’s technology POSEP – pre-sowing treatment of seeds and seedlings with an electromagnetic field.
The hydrogel, a polymer water-retaining agent that absorbs and retains a large amount of
moisture in the rhizosphere of plants, was applied to soil in the experimental research. The
ability of the hydrogel granules to swell-compression improves the structure and drainage of
soils, boosting the conditions of aeration and filtration of water, and maintains its waterretaining properties for several years. The research results indicate a clear positive effect of
treatment with a low-frequency electromagnetic field and the hydrogel, as there was a significant increase in the survival rate of the test samples of oak seedlings in relation to the
control samples. Also within the framework of the research a comparative histometric analysis of cross sections of control and test stems of oak seedlings was carried out late in the
growing season at the laboratory of the Department of Forest Crops, Selection and Dendrology of the Mytishchi Branch of the Bauman Moscow State Technical University. The results of this research showed that a low-frequency electromagnetic field and the hydrogel
can influence on the anatomical structure of seedlings, improving their quality characteristics. Thus, pre-sowing treatment of oak seedlings with a low-frequency electromagnetic
field and the use of the hydrogel showed the effectiveness of these techniques in increasing
the survival rate of seedlings and obtaining high-quality planting material of red oak in forest nurseries.
For citation: Smirnov A.I., Orlov F.S., Aksenov P.A., Yaskov Yu.V. The Effectiveness of
Low Frequency Electromagnetic Field and Hydrogel Influence on Survival Rate and Growth
of Red Oak (Quercus rubra L.) Annual Seedlings. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 5, pp. 81–89. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-81-89
В настоящей работе представлены результаты исследования, которое проводилось в
лесном питомнике Донского лесхоза Управления лесного хозяйства Липецкой области. Цель исследования определить как гидрогель «Эвабиона» и низкочастотное электромагнитное поле (ЭМП) влияют на приживаемость и рост однолетних сеянцев дуба красного в открытом грунте питомника. В работе приведена технология создания посадочного материала дуба красного с повышенными показателями приживаемости
опытных образцов и их биометрических характеристик: высота сеянца, диаметр сеянца у корневой шейки, масса корней и надземной части в воздушно-сухом состоянии
после высушивания в течение 15 дней. Обработка однолетних сеянцев дуба красного
низкочастотным электромагнитным полем проводилась по авторской технологии
ПОСЭП (предпосевная обработка семян и сеянцев электромагнитным полем). В постановке опытов применялся гидрогель «Эвабиона», полимерный влагоудерживатель,
который при внесении в почву, абсорбирует и удерживает большое количество влаги
в зоне ризосферы растений. Способность гранул гидрогеля к разбуханию-сжатию
улучшает структуру и дренаж почв, повышая условия аэрации и фильтрации воды,
сохраняет свои влагоудерживающие свойства в течение нескольких лет. Полученные
результаты исследования свидетельствуют о явном положительном влиянии обработки электромагнитным полем и гидрогелем, так как отмечено существенное увеличение приживаемости опытных образцов сеянцев дуба по отношению к контролю, также в рамках исследования, в конце вегетационного сезона в лаборатории кафедры
лесных культур, селекции и дендрологии Мытищинского филиала МГТУ им. Н.Э. Баумана был проведен сравнительный гистометрический анализ поперечных срезов контрольных и опытных стволиков сеянцев дуба. Результаты этого исследования показали, что электромагнитное поле и гидрогель могут оказывать влияние на анатомическое строение сеянцев, улучшая их качественные характеристики. Таким образом,
предпосадочная обработка сеянцев дуба низкочастотным электромагнитным полем и
применение гидрогеля показали эффективность данных приемов для увеличения
приживаемости сеянцев и получения качественного посадочного материала дуба
красного в лесных питомниках.
Для цитирования: Smirnov A.I., Orlov F.S., Aksenov P.A., Yaskov Yu.V. The Effectiveness of Low Frequency Electromagnetic Field and Hydrogel Influence on Survival Rate and
Growth of Red Oak (Quercus rubra L.) Annual Seedlings // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020.
№ 5. С. 81–89. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-81-89
Автор: Кузьмин
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Изучена ширина годичного кольца и доля поздней древесины у деревьев шести контрастных по месту происхождения климатических экотопов (климатипов) сосны
обыкновенной, выращиваемых в географических культурах в южной тайге Средней
Сибири (Богучанское лесничество) и лесостепи Западной Сибири (Сузунское лесничество) для оценки реакции древесины на условия произрастания. Проведен сравнительный дисперсионный анализ средних значений исследуемых признаков между
климатипами в пределах каждого пункта испытания и между пунктами. Исследована
динамика элементов древесины и их реакция на погодные условия за многолетний
период с помощью корреляционного анализа. Выявлено, что в условиях лесостепи у
климатипов в среднем максимальные радиальные приросты отмечаются в возрасте
9 лет, в южной тайге – позднее, в 12–16 лет. У климатипов с юга ареала в условиях
лесостепи ширина годичного кольца имеет достоверно меньшие значения, чем у представителей северного происхождения. Для климатипов, перемещенных из более теплого климата в южную тайгу, характерны достоверно бóльшие значения ширины годичного кольца, чем у самого северного из исследуемых. Доля поздней древесины у всех
изученных климатипов сосны в южной тайге уменьшается по сравнению с лесостепью.
Значимая связь доли поздней древесины у климатипов в лесостепи отмечается не только со среднемесячными погодными условиями второй половины вегетационного периода, но и первой, что свидетельствует о более высокой чувствительности структуры их
древесины к комплексу климатических и экологических условий географических культур по сравнению с южной тайгой. Результаты исследования показывают, что по средним значениям ширины годичного кольца и доле поздней древесины в лесостепи и южной тайге генетически стабильным является богучанский климатип.
Для цитирования: Кузьмин С.Р. Реакция ширины годичного кольца и доли поздней
древесины у сосны обыкновенной на погодные условия в географических культурах //
Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 5. С. 64–80. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-64-80
Финансирование: Работа выполнена в рамках фундаментальных научных исследований по программам РАН № 0356-2019-0024 (Биоразнообразие коренных хвойных и
производных лесных экосистем), а также при частичной финансовой поддержке проектов РФФИ (№ 14-04-31366; 20-05-00540).
Благодарность: Автор выражает благодарность Р.В. Роговцеву (начальнику отдела Новосибирской лесосеменной станции Центра защиты леса Новосибирской области, филиала
Российского центра защиты леса в г. Новосибирске) за помощь в полевых исследованиях.
Tree-ring width and latewood content were studied to assess the response of wood to growing conditions. Samples were taken from the trees of six Scots pine climatypes with contrast
origin, grown in the conditions of provenance trials in southern taiga of Central Siberia (Boguchany forestry) and forest-steppe of Western Siberia (Suzun forestry). A comparative
analysis of variance of mean values of the studied features between the climatypes within
each test point and between the points is carried out. Correlation analysis was used to analyze the dynamics of the studied traits and as their response to weather conditions over a
long period. It was revealed that in the forest-steppe conditions maximal radial increments
for all climatypes were observed on average at the age of 9 and in southern taiga at the age
of 12–16. Tree-ring width of the climatypes from the south is significantly lower in the foreststeppe conditions than that of of the representatives of northern origin. Climatypes transferred from a warmer climate to southern taiga are characterized by significantly larger values of tree-ring width than in the northernmost of the studied ones. The latewood content
decreases in all studied climatypes of pine in southern taiga in comparison with foreststeppe. Significant response of the latewood content of climatypes in forest-steppe is observed not only with average monthly weather conditions of the second part of vegetation
period but also with the first. It indicates a higher sensitivity of their wood structure to the
complex of climatic and ecological conditions in the provenance trials of forest-steppe compared with southern taiga. The research results show that the Boguchany climatype is genetically stable in terms of the average values of tree-ring width and latewood content in foreststeppe and southern taiga.
For citation: Kuzmin S.R. Response of Annual Ring Width and Latewood Content of Scots
Pine to Weather Conditions in Provenance Trials. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal],
2020, no. 5, pp. 64–80. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-64-80
Funding: The research was carried out within the framework of fundamental scientific research
through the programs of the Russian Academy of Sciences No. 0356-2019-0024 (Biodiversity
of Indigenous Coniferous and Induced Forest Ecosystems) as well as with partial financial
support of the Russian Foundation for Basic Research projects (No. 14-04-31366;
No. 20-05-00540).
Acknowledgements: The author is grateful to R.V. Rogovtsev (Head of the Novosibirsk
Forest Seed Department of the Centre of Forest Health of Novosibirsk Region – Branch
of Russian the Centre of Forest Health) for his assistance in the field work.
Автор: Каплина
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Радиальный прирост ствола содержит информацию о росте, развитии и состоянии дерева. Прирост ранней и поздней древесины имеет существенные особенности. Динамика
прироста складывается из монотонных и циклических составляющих. На основе закономерностей радиального прироста возможны ретроспективная и прогностическая
оценка роста и развития дерева и древостоя. Цель исследования – анализ свойств составляющих и их вклада в динамику прироста ранней и поздней древесины дуба в зависимости от благоприятности периода роста и развития кроны. Объект – нагорная искусственная дубрава, чистая по составу, I класса бонитета. Рассмотрены два периода
роста: 1-й – благоприятный (1968–1996 гг.) и 2-й – неблагоприятный (1997–2014 гг.).
Изучены три группы по 10 деревьев дуба в каждой, различающихся по типу развития
кроны (оригинальная классификация) и ее динамике. Керны ствола взяты на высоте 1,3
м с юго-восточной стороны. Показатели радиального прироста определены на изображениях кернов, отсканированных при разрешении 1200 dpi. Выделены три составляющие динамики – многолетний тренд и циклические составляющие с 12- и 2–5-летними
циклами. Изменчивость циклических составляющих динамики прироста ранней древесины ниже, чем поздней, более чем в 2 раза. Вклад составляющей с 2–5-летней цикличностью в динамику прироста ранней и поздней древесины преобладает в благоприятный период роста. Вклад составляющей с 12-летней цикличностью возрастает в неблагоприятный период и тем больше, чем хуже развиты кроны. Переход радиального прироста на более низкий уровень произошел в годы минимума составляющей с 12-летней
цикличностью. Между приростом ранней и поздней древесины нет значимой корреляции по составляющей с 2–5-летней цикличностью, которая вносит основной вклад в их
соотношение. По остальным составляющим корреляция между приростом ранней и
поздней древесины более тесная в неблагоприятный период и с ухудшением развития
кроны. Между приростом ранней древесины и приростом поздней древесины предыдущего года корреляция теснее, чем одного и того же года.
Для цитирования: Каплина Н.Ф. Составляющие динамики прироста ранней и поздней древесины ствола дуба черешчатого в нагорной дубраве южной лесостепи // Изв.
вузов. Лесн. журн. 2020. № 5. С. 51–63. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-51-63
The stem radial increment contains information on the tree growth, development, and condition. The early and late wood increment has essential features. The increment dynamics contains monotonous and cyclic components. Retrospective and predictive assessments of growth
and development of a tree and a stand based on the patterns of radial increment are possible.
The purpose of the article is to analyze the properties of the components and their contribution
to the increment dynamics of oak early and late wood, depending on the favorability of growth
period and the crown development. The research object was the artificial upland oak forest of
the first quality class (pure in composition). Two periods of growth were considered: 1st –
favorable (1968–1996) and 2nd – unfavourable (1997–2014). We studied three groups of oak,
each group of 10 trees. The groups were distinguished by the development of crown (original
classification) and its dynamics. The stem cores were taken at a height of 1.3 m from the
southeast side. Indicators of radial increment were defined in the images of cores scanned at
1200 dpi resolution. Three components of the dynamics were identified: a long-term trend and
cyclic components with 12- and 2–5-year cycles. The variability of cyclic components of the
dynamics of early wood increment was more than twice lower, than that of the late wood. The
contribution of the component with 2–5-year cyclicity to the dynamics of early and late wood increment prevails during the favorable period of growth. The contribution of the component
with 12-year cyclicity increases during the unfavorable period and the more, the less developed the crowns. The transition of the radial increment to a lower level occurred during the
minimum of the component with 12-year cyclicity. There is no significant correlation between
early and late wood increment of the component with 2–5-year cyclicity, which makes the major contribution to their ratio. The correlation between early and late wood increment of
other components is closer during the unfavorable period and with a decline in crown development. The correlation between the early and late wood increment of the previous year is
closer than that of the same year.
For citation: Kaplina N.F. Components of the Increment Dynamics of Early and Late Wood
of Quercus robur Stem in the Upland Oak Forest of the Southern Forest-Steppe. Lesnoy
Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 5, pp. 51–63. DOI: 10.37482/0536-1036-
2020-5-51-63.