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

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

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.

В статье приводятся сведения об использовании наиболее известных принципов, применяемых при картировании мест нахождения природных популяций карельской березы Betula pendula Roth var. carelica (Mercklin) Hämet-Ahti – одного из самых интересных представителей лесной дендрофлоры. На основании обобщения и анализа накопленных за последние почти 100 лет литературных данных, а также собственных натурных исследований, выполненных в последние десятилетия практически на всей территории естественного произрастания карельской березы, сделан вывод, что границы ее ареала, выделенные в середине прошлого века и по сути с тех пор не пересматривавшиеся, не отражают современную ситуацию. Указаны основные факторы и причины, определяющие необходимость их пересмотра. При этом для установления местоположения границ ареала предлагается использовать популяционный подход, а в качестве ключевого звена – величину критической численности природных популяций, ниже которой их длительное существование становится невозможным. В рамках такого подхода границы ареала зависят от границ локальных популяций (а не местоположения отдельных деревьев или небольших групп деревьев), численность которых не должна быть ниже критической величины, предположительно составляющей для карельской березы порядка 100–500 деревьев. Представлена картосхема ареала карельской березы, границы которого определены с помощью указанного подхода. Особое внимание уделяется вопросу установления величины минимальной численности популяций, необходимой для сохранения их генетического разнообразия. Рассмотрены преимущества использования популяционного подхода для определения границ ареала карельской березы с обязательным учетом ее биологических особенностей, который, по мнению авторов, позволяет более точно фиксировать местоположение границ ареала; отражает естественную историю формирования таксона (хотя еще не получившего официально статус самостоятельного вида) и его ареала; без серьезных затруднений может быть скорректирован (например, в зависимости от масштабов реинтродукции) и окажется полезным при выработке стратегии природоохранных и других мероприятий, направленных на сохранение и воспроизводство этого уникального представителя лесной дендрофолоры. Для цитирования: Ветчинникова Л.В., Титов А.Ф. О границах ареала карельской березы // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 6. С. 9–21. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-9-21. Финансирование: Осуществлялось из средств федерального бюджета в рамках выполнения государственного задания ФИЦ КарНЦ РАН (Институт леса КарНЦ РАН, Институт биологии КарНЦ РАН и Отдел комплексных научных исследований КарНЦ РАН)
The article reports on the application of the best known principles for mapping natural populations of curly (Karelian) birch Betula pendula Roth var. carelica (Mercklin) Hämet-Ahti – one of the most appealing representatives of the forest tree flora. Relying on the synthesis and analysis of the published data amassed over nearly 100 years and the data from own full-scale studies done in the past few decades almost throughout the area where curly birch has grown naturally, it is concluded that its range outlined in the middle of the 20th century and since then hardly revised is outdated. The key factors and reasons necessitating its revision are specified. Herewith it is suggested that the range is delineated using the population approach, and the key element will be the critical population size below which the population is no longer viable in the long term. This approach implies that the boundaries of the taxon range depend on the boundaries of local populations (rather than the locations of individual trees or small clumps of trees), the size of which should not be lower than the critical value, which is supposed to be around 100–500 trees for curly birch. A schematic map of the curly birch range delineated using this approach is provided. We specially address the problem of determining the minimum population size to secure genetic diversity maintenance. The advantages of the population approach to delineating the distribution range of curly birch with regard to its biological features are highlighted. The authors argue that it enables a more accurate delineation of the range; shows the natural evolutionary history of the taxon (although it is not yet officially recognized as a species) and its range; can be relatively easily updated (e.g. depending on the scope of reintroduction); should be taken into account when working on the strategy of conservation and other actions designed to maintain and regenerate this unique representative of the forest tree flora. For citation: Vetchinnikova L.V., Titov A.F. Update on the Boundaries of the Curly Birch Range. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 6, pp. 9–21. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-9-21 Funding: The research was carried out within the framework of the state assignment of the Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences (Forest Research Institute, Institute of Biology, and Department of Multidisciplinary Scientific Research) and covered by the federal budget.

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

Узбекистан – безлесная страна, занимающая пятое место в мире по производству хлопка, третье после Китая и Индии – по производству шелка. Согласно государственной программе республики, расширение земельной площади для тутовых плантаций способствует росту производства шелка, в связи с чем увеличивается количество отходов, т. е. веток тутового дерева, не имеющих после удаления листьев промышленного применения. Их использование в качестве сырья для изготовления целлюлозной массы актуально, так как направлено на решение не только сырьевой, но и экологической проблемы. Цель исследования – изучение свойств бумаги из целлюлозы, полученной на основе хлопковой целлюлозы из линта с добавлением целлюлозной массы из внутреннего слоя коры ветвей тутовника. В ходе эксперимента с веток тутовника срезалась кора, которая замачивалась на некоторое время в воде, после чего с нее соскабливался наружный твердый слой, а более мягкий внутренний слой в течение нескольких часов подвергался варке. Сваренный луб после промывки водой размалывался до 30 оШР в лабораторном ролле при следующих условиях: концентрация массы – 1 %, температура – 22 оС. К нему добавлялось заданное количество хлопковой целлюлозы из линта (степень помола 45 оШР). В лабораторных условиях на листоотливном аппарате получены бумажные отливки массой 80 г/м2. Выявлено, что бумага из хлопковой и целлюлозы из внутреннего слоя коры ветвей тутовника обладает низкой белизной, которая зависит от исходной белизны добавляемых волокон. Установлено, что добавка 30 % целлюлозной массы из внутреннего слоя коры ветвей тутовника при степени помола 30 оШР способствует получению прочной бумаги, однако бóльшие добавки отрицательно влияют на ее белизну. Для цитирования: Бабаханова Х.А., Галимова З.К., Абдуназаров М.М., Исмаилов И.И. Целлюлозная масса из коры веток тутовника для бумажной отрасли // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 5. С.193–200. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-193-200
Uzbekistan is bare of forests and it takes the fifth place in the world in terms of cotton production, and the third place in terms of silk production after China and India. According to the government program the expansion of the land area for mulberry plantations boosts the growth of silk production causing an increase in the total amount of wastes, i.e. branches of mulberry trees industrially useless after the removal of leaves. Their use as a raw material for the cellulose pulp production is relevant, since it is aimed at solving not only the resource, but also the environmental problem. The bark was cut off from the mulberry branches and soaked in water for some time after which its exterior hard layer was scraped off and divided into the rough exterior layer and the softer inner layer. The inner layer was boiled for several hours. The boiled bast, after washing with water, was grinded in a laboratory grinding machine under the following conditions: mass concentration – 1 %, temperature – 22 °С. A given amount of lint cotton cellulose (grinding degree – 45 °SR) was added to the grinded bast. Paper molds with the mass of 80 g/m2 were obtained in laboratory conditions using a sheet-making apparatus. It was found out that the obtained paper that contains cotton cellulose pulp and inner layer of mulberry branch bark has low whiteness which depends on whiteness of the added fibers. It has been established that adding the cellulose pulp of the inner layer of mulberry branch bark at a grinding degree of 30 °SR contributes to the production of strong paper. It is recommended to add up to 30 % of cellulose pulp from the inner layer of mulberry branch bark to paper pulp as further addition adversely affects the paper whiteness. For citation: Babakhanova Kh.A., Galimova Z.K., Abdunazarov M.M., Ismailov I.I. Cellulose Pulp from Mulberry Branch Bark for the Paper Industry. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 5, pp. 193–200. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-193-200

Технические лигнины образуются из природных лигнинов при химической или биохимической переработке растительного сырья. С помощью модификации из лигнинов можно получать ценные продукты, в том числе мономеры, полимерные материалы и композиты. Приводятся результаты исследования нитрования гидролизного лигнина в различных условиях. Цель исследования – получение нитрованного гидролизного лигнина с максимальным выходом и максимальным содержанием азота, поэтому нитрование проводили с помощью азотной кислоты в среде «вода – апротонный растворитель» (1,4-диоксан, диметилсульфоксид, тетрагидрофуран, диметилформамид, ацетонитрил). В качестве нитрующего реагента также был использован ацетилнитрат, который является смешанным ангидридом азотной и уксусной кислот. Поэтому расход уксусного ангидрида при синтезе ацетилнитрата был взят с учетом воды, присутствующей в концентрированной азотной кислоте. Ацетилнитрат получали с помощью реакции уксусного ангидрида и концентрированной азотной кислоты при комнатной температуре в течение 30 мин. В отличие от азотной кислоты ацетилнитрат является мягким нитрующим реагентом. Нитрование проводили в установке с обратным холодильником на кипящей водяной бане в течение 2…5 мин (нитрование азотной кислотой) или 1…60 мин (нитрование ацетилнитратом). По завершении реакции нитрования продукты были выделены, промыты дистиллированной водой и высушены до постоянной массы без нагревания. При нитровании азотной кислотой максимальный выход нитрованного гидролизного лигнина (83…101 %) достигается с использованием диоксана, ацетонитрила и тетрагидрофурана, а максимальное содержание азота (4,3…4,5 %) – с использованием 1,4-диоксана, ацетонитрила. Применение диметилсульфоксида и диметилформамида приводит к снижению выхода продукта до 23…35 %, к меньшему содержанию в нем азота 1,3…3,9 % и повышенному содержанию кислорода, что указывает на протекание не только нитрования, но и деполимеризации и окислительных превращений. При нитровании ацетилнитратом реакция проходит в течение 1…3 мин, при этом в продукте содержится до 4,7 % азота. На ИК-спектрах нитрованных гидролизных лигнинов появляются новые полосы поглощения при 1555 и 1710 см–1, обусловленные наличием карбоксильных и нитро-групп. Для цитирования: Лахманов Д.Е., Хабаров Ю.Г., Вешняков В.А., Ёкубжанов М.Р. Нитрование гидролизного лигнина в водно-апротонных средах // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 5. С. 184–192. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-184-192. Финансирование: Исследования проведены при финансовой поддержке гранта РНФ № 18-73-00250 с использованием оборудования ЦКП НО «Арктика» САФУ
Industrial lignins are formed from native lignins during chemical or biochemical processing of plant raw materials. Lignins can be modified to produce valuable products, including monomers, polymeric materials, and composites. The article presents the results of a study of hydrolysis lignin nitration under various conditions. The aim of the study was to obtain a nitrated hydrolysis lignin with a maximum yield and maximum nitrogen content. Therefore, the nitration was carried out using nitric acid in a water-aprotic solvent binary mixtures (1,4-dioxane, dimethyl sulfoxide, tetrahydrofuran, dimethylformamide, acetonitrile). Acetyl nitrate, which is a mixed anhydride of nitric and acetic acids, was also used as a nitrating agent. In this regard, the consumption of acetic anhydride in the synthesis of acetyl nitrate was used taking into account the water present in concentrated nitric acid. Acetyl nitrate was obtained by the reaction of acetic anhydride and concentrated nitric acid at room temperature for 30 min. Acetyl nitrate is a mild nitrating agent opposed to nitric acid. Nitration was carried out under reflux in a boiling water bath for 2–5 min (with nitric acid) or 1–60 min (with acetyl nitrate). Upon completion of the nitration reaction, the products were filtered, washed with distilled water and dried to constant weight without heating. When nitration was performed with nitric acid, the maximum yield of nitrated hydrolysis lignin (83–101 %) was achieved using 1,4-dioxane, acetonitrile, and tetrahydrofuran; and the maximum nitrogen content (4.3–4.5 %) was achieved using 1,4-dioxane or acetonitrile. The use of dimethyl sulfoxide and dimethylformamide leads to a decrease in the product yield to 23–35 %, to a lower nitrogen content of 1.3–3.9 % and an increased oxygen content, which indicates the occurrence of not only nitration, but also depolymerization and oxidative transformations. When nitration with acetyl nitrate, the reaction takes place for 1–3 min, herewith the product contains up to 4.7 % of nitrogen. On the IR spectra of nitrated hydrolysis lignins, new absorption bands appear at 1555 and 1710 cm–1 due to the appearance of carboxyl and nitro groups. For citation: Lakhmanov D.E., Khabarov Yu.G., Veshnyakov V.A., Yokubjanov M.R. Nitration of Hydrolysis Lignin in Water-Aprotic Solvent Mixtures. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 5, pp. 184–192. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-184-192 Funding: The research was carried out with the financial support of the Russian Science Foundation grant No. 18-73-00250 using the equipment of the NArFU’s Core Facility Center “Arktika”.

В настоящее время материалы из древесноволокнистых полуфабрикатов нашли широкое применение в домостроении в качестве конструкционных, отделочных и изоляционных. Как показал анализ результатов многочисленных исследований, сырьем для их производства служит технологическая щепа из отходов деревообработки, которая подвергается гидротермической обработке и дальнейшему размолу в дисковых ножевых размалывающих машинах в две ступени. Значительная энергоемкость процесса производства древесного волокна обусловлена не только использованием 2-ступенчатого размола, но и преодолением гидродинамического сопротивления водной среды, где осуществляется размол. В ходе решения задачи расширения сырьевой базы для производства древесноволокнистого полуфабриката и снижения энергоемкости процесса размола был исследован размол щепы из порубочных остатков в аэродинамической среде на модернизированной планко-крестовой мельнице. Проанализированы особенности этого процесса и дана оценка его эффективности. Установлено влияние продолжительности выдержки щепы из порубочных остатков в растворе уксусной кислоты, величины рабочего зазора и угла наклона передней грани ножа на степень помола и фракционный показатель качества помола древесной массы. Получены статистическо-математические уравнения, описывающие исследуемый процесс, и построены графические зависимости, для которых выполняется следующее основное требование: экспериментальные точки в совокупности должны располагаться достаточно близко к кривым. Данные уравнения позволяют прогнозировать качество древесноволокнистой массы в зависимости от установленных режимов процесса размола, а также при известных значениях технологических и конструктивных параметров размалывающей установки определять ее показатели. Подтверждена эффективность процесса получения древесноволокнистого полуфабриката в аэродинамической среде из щепы, произведенной в результате переработки порубочных остатков (ветви, ветки и сучья) в мобильной рубительной машине. Для цитирования: Зырянов М.А., Медведев С.О. Моделирование процессов получения древесноволокнистых полуфабрикатов в целях расширения сырьевой базы лесопромышленных предприятий // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 5. С. 176–183. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-176-183 Финансирование: Исследование выполнено при поддержке гранта Президента РФ для молодых ученых – кандидатов наук МК-1902.2019.6; проект «Разработка и внедрение эффективной технологии комплексной переработки лесосечных отходов» проведен при поддержке Красноярского краевого фонда науки
Currently, materials made of wood-fiber semi-finished products are widely used in house building as structural, finishing and insulating materials. According to the results analysis of numerous studies, the raw material for their production is technological chips of woodworking waste. While production, the chips are subjected to hydrothermal treatment and further grinding in disk knife grinding machines in two stages. Significant energy consumption of the wood fiber production process is driven not only by grinding wood chips in stages, but also by overcoming the hydrodynamic resistance of the aqueous environment, where grinding is carried out. The process of grinding wood chips, made of from chopping residues, in an aerodynamic medium on an upgraded cross-bar mill was studied in order to solve the problem of expanding the raw material base for the production of a wood fiber semifinished product and reducing the energy intensity of the grinding process. The features of this process were analyzed and its effectiveness was assessed. The influence of the exposure time of wood chips of chopping residues in an acetic acid solution, the size of the working gap and the angle of inclination of the front edge of the knife on the grinding degree and fractional quality of wood pulp grinding was determined. Statistical and mathematical equations, that describe the studied process, were obtained, and the graphical dependencies are constructed. The following basic requirement is fulfilled for the dependencies: the experimental points for a total should lie quite close to the curve. These equations allow predicting the quality of wood pulp depending on the set modes of the grinding process; as well as determining the quality indicators of wood pulp with known values of the technological and structural parameters of the grinding machine. The efficiency of the process of obtaining the wood-fiber semi-finished product in an aerodynamic environment from wood chips produced as a result of chopping residues (branches, twigs, etc.) processing in a mobile wood chipper, is proven. For citation: Zyryanov M.A., Medvedev S.O. Modeling the Production Processes of WoodFiber Semi-Finished Products Aimed at Expansion of the Raw Material Base of Forest Enterprises. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 5, pp. 176–183. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-176-183 Funding: The research was carried out with the support from the grant of the President of the Russian Federation for young scientists (candidates of sciences) МК-1902.2019.6; the project “Development and Implementation of an Effective Technology for Integrated Processing of Logging Waste” was supported by the Krasnoyarsk Regional Fund of support scientific and technical activities.

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.

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)

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.

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.

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.

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).

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.

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

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.

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.

Возрастающая потребность в лекарственных средствах растительного происхождения требует изучения не только биологических ресурсов лекарственных растений, но и способов их размножения. Особенно ценны лекарственные растения, имеющие длительную историю успешного применения в традиционной медицине. К ним относится эвкоммия вязолистная (Eucommia ulmoides Oliv.), которая является редким реликтовым видом, произрастающим в естественных условиях в подлеске влажных субтропических лесов Китая, преимущественно в среднем течении р. Янцзы. Она выгодно отличается от большинства субтропических растений тем, что обладает значительной морозоустойчивостью и позволяет культивировать ее за пределами влажных субтропиков. С середины XX в. она широко интородуцировалась в Краснодарском крае и Республике Адыгея, успешно адаптировалась в разных экологических условиях Северо-Западного Кавказа. Для удовлетворения все возрастающего спроса на кору эвкоммии требуется закладка промышленных плантаций. Однако возникающие при ее семенном размножении трудности (двудомность вида, низкое качество пыльцы, партенокарпия, длительный покой семян, нерегулярность плодоношения, длительный ювенильный период) заставляют обращаться к современным биотехнологическим методам размножения растений. Рассматривая вопросы выращивания посадочного материала, следует сосредоточить внимание на высокоэффективных методах, обеспечивающих стабильное и массовое размножение изучаемых объектов. При этом важную роль играет разработанный и выбранный для конкретных целей путь регенерации растений in vitro. Эффективность использования методов биотехнологии связана с сокращением сроков получения в большом количестве вегетативного потомства трудно размножаемых растений, а также с экономией площадей, необходимых для их культивирования. По результатам проведенных исследований подобраны условия получения асептической культуры E. ulmoides. Наивысшая степень стерилизации сегментов побегов эвкоммии вязолистной оказалась при последовательном погружении образцов сначала в 70 %-й этанол (30 с), а затем в 0,1 %-й раствор HgCl2 (5 мин). При такой процедуре стерилизации 63,3 % исследуемых черенков оказываются стерильными, из них 56,7 % – жизнеспособными. Определен оптимальный состав питательной среды для регенерации микропобегов E. ulmoides: среда Мурасиге–Скуга (МS) с дополнением 1 мг/л бензиламинопурина (БАП) + 0,2 мг/л альфа-нафтилуксусной кислоты (НУК). Лучшими питательными средами для укоренения эксплантов являются следующие: 2/3 MS + 1,5 мг/л НУК + 30 г сахарозы + 7 г агара; 2/3 MS + 1 мг/л НУК + 0,4 мг/л ИМК + 30 г сахарозы + 7 г агара. Для цитирования: Жигунов А.В., Нгуен Куинь Чанг. Введение Eucommia ulmoides Oliv. в культуру in vitro // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 5. С. 38–50. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-38-50
The increasing need for herbal medicines requires the study of not only biological resources of medical plants, but also methods for their reproduction. Of special value are the medicinal plants that have a long history of success in traditional medicine. One of such plants is Eucommia ulmoides Oliv., which belongs to a rare relict species growing in natural conditions, for the most part, in the undergrowth of humid subtropical forests in China, mainly in the middle course of the Yangtze river. E. ulmoides compares favorably with most subtropical plants owing to its significant frost resistance, which makes it possible to cultivate it outside the humid subtropics. It has been widely introduced in Krasnodar Krai and in the Republic of Adygea (Russia) since the mid-20th century and successfully adapted to various environmental conditions in the Northwest Caucasus. The increasing demand for E. ulmoides bark can only be satisfied by laying out industrial plantations. However, the difficulties encountered in the traditional seed reproduction of E. ulmoides (dioecious species, pollen low quality, parthenocarpy, prolonged seed dormancy, irregular fruiting, long juvenile period, etc.) make scientists turn to modern biotechnological methods of plant propagation. While considering cultivation of planting material, we should focus on highly efficient methods that ensure stable and mass reproduction of the plants under study. An important role is played here by in vitro plant regeneration. The effectiveness of biotechnology methods is due to a reduction in timing of obtaining a large number of vegetative progeny of plants difficult for propagation, as well saving of the area required for their cultivation. The conditions for producing an aseptic culture of E. ulmoides were chosen based on the results of the studies. The highest degree of sterilization of E. ulmoides shoot segments was achieved when the explants were sequentially immersed first in 70 % ethanol (30 s) and then in 0.1 % mercuric chloride solution (5 min). With such a sterilization procedure, 63.3 % of the studied cuttings were made sterile, and 56.7 % of them proved to be viable. The optimal composition of the nutrient medium for regeneration of E. ulmoides microshoots has been determined: MS medium complemented with 1 mg/L 6-Benzylaminopurine (BAP) + 0.2 mg/L 1-Naphthaleneacetic acid (NAA). The best media for explant rooting are the following: 2/3 MS + 1.5 mg/L NAA + 30 g sucrose + 7 g agar; 2/3 MS + 1 mg/L NAA + 0.4 mg/L IBA + 30 g sucrose + 7 g agar. For citation: Zhigunov A.V., Nguyen Q.T. Introduction of Eucommia ulmoides Oliv. to in vitro Culture. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 5, pp. 38–50. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-38-50.

Леса продуцируют огромное количество органического вещества – возобновляемого сырья для производства технических, кормовых, пищевых и фармацевтических продуктов. Лесозаготовительная и деревообрабатывающая промышленность Карелии, как и в целом по России, применяет исключительно стволовую древесину. В процессе рубок спелых и перестойных насаждений, рубок ухода, а также выполнения мероприятий по охране, защите и воспроизводству лесов, предусматривающих рубку лесных насаждений, образуется древесная зелень. Разработка технологий использования древесной зелени необходима для осуществления многоцелевого освоения всей фитомассы, продуцируемой лесными растительными сообществами. Развитие производств по переработке образующихся в процессе рубок ухода и обрезки сучьев тонкомера, низкокачественной и малоценной лиственной древесины, древесной зелени, являющихся сырьем для изготовления биологически активных препаратов различного действия, позволяет не только сократить расходы, но и обеспечивает прибыльность этих мероприятий. В настоящее время в нашей стране остро стоит задача увеличения объемов использования собственных, импортозамещающих фармацевтических субстанций, поиска альтернативных способов получения сырья для питательных смесей, кормовых продуктов. Для освоения новых сырьевых источников разрабатываются технологии модификации биохимического состава древесной зелени хвойных с получением растительного сырья, обогащенного целевыми биологически активными веществами. Водорастворимая фракция древесной зелени хвойных содержит в своем составе свободные аминокислоты, в частности L-аргинин, играющий важную роль в жизнедеятельности животных. Перспективным является способ повышения в хвойном сырье содержания свободных аминокислот и изменения их количественного соотношения путем регуляции режима минерального питания древесных растений. Для получения хвойной древесной зелени, обогащенной L-аргинином, предлагается оригинальная схема дополнительного обеспечения растений азотом и бором. Использование хвойных растений в качестве биопродуцентов L-аргинина и изучение его метаболизма с учетом климатических факторов, условий минерального питания, сезонной и суточной динамики в естественной среде, поиск путей повышения его уровня в органах и тканях актуальны как в теоретическом, так и практическом аспектах. Получение хвойной древесной зелени, обогащенной L-аргинином, позволит организовать производство хвойных продуктов нутриентного и фармацевтического назначения. Для оценки экономической целесообразности организации такого производства необходимо проанализировать: потенциальные источники сырья на предмет их доступности; затраты на обогащение хвои L-аргинином; выход продукта с единицы площади. Разработана последовательность лесохозяйственных мероприятий как в процессе осуществления различных видов использования лесов, так и при проведении работ, направленных на повышение продуктивности лесов, сохранение их полезных функций. При этом в молодняках сосны обыкновенной появляется возможность превратить затратные виды мероприятий (осветление, прочистка, внесение удобрений) в доходные с получением дополнительного продукта. Технологии целенаправленного изменения химического состава и фармакологических свойств растительного сырья из древесных растений позволят осваивать новые сырьевые источники биологически активных веществ. Для цитирования: Робонен Е.В., Чернобровкина Н.П., Зайцева М.И., Раевский Б.В., Егорова А.В., Колесников Г.Н. Получение обогащенной L-аргинином древесной зелени при проведении лесохозяйственных мероприятий в молодняках сосны обыкновенной (научный обзор) // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 5. С. 9–37. DOI: 10.37482/0536- 1036-2020-5-9-37 Финансирование: Финансовое обеспечение исследований осуществлялось из средств федерального бюджета на выполнение государственного задания КарНЦ РАН (Институт леса КарНЦ РАН) и по Программе развития опорного университета ФГБОУ ВО «Петрозаводский государственный университет»
Forests produce a huge amount of organic matter, which is a source of renewable raw materials for the production of technical, feed, food and pharmaceutical products. The logging and woodworking industry in Karelia, as in Russia as a whole, is based exclusively on stem wood. Woody greens are formed while felling ripe and over-mature stands, thinning and implementation of measures for the conservation, protection and reproduction of forests including forest stands cutting. The development of technologies for the use of woody greens is necessary for the multi-purpose utilization of the entire phytomass produced by forest plant communities. An additional economic incentive for young stands thinning and limbing, that are used to improve the quality of logs, is the ability to reduce costs or even ensure the profitability of these measures driven by the development of processing plants and the use of wastes generated during transportation: thinners, low-quality and low-value decidous wood, woody greens, that are raw materials for the production of biologically active preparations of various action. The urgent tasks are to increase the use of importsubstituting pharmaceutical substances and to search the alternative methods for producing raw materials for nutrient mixtures and feed stuff. Technologies for modifying the biochemical composition of coniferous greens, resulting in production of plant raw materials enriched with target biologically active substances, are being developed for the exploration of new plant sources. The water-soluble fraction of coniferous greens contains free amino acids, in particular L-arginine, which plays an important role in the life of animals. A promising way is to increase the free amino acids content in coniferous raw materials and change their quantitative ratio by regulation of the mineral nutrition regime of woody plants. An original scheme of additional supply of coniferous plants with nitrogen and boron is proposed in order to obtain coniferous greens enriched with L-arginine. The use of conifers as bioproducers of L-arginine and the study of its metabolism with reference to climatic factors, conditions of mineral nutrition, seasonal and daily dynamics in the natural environment, the search for ways to increase its level in organs and tissues is of current interest both on the theoretical and practical sides. Obtaining coniferous greens enriched with L-arginine will allow organizing the production of coniferous products for nutrient and pharmaceutical use. It is necessary to analyze the potential sources of raw materials taking into account their availability, costs for enriching the needles with L-arginine and product yield per unit area to assess the economic feasibility of organizing such production. A developed sequence of forestry measures will make it possible to obtain needles enriched with L-arginine, both in the process of implementing various types of forest use, and in carrying out activities aimed at increasing the productivity of forests and preserving their useful functions. Herewith, it is possible to turn costly cleaning and fertilizing of young Scots pine stands into profitable ones with additional products. Technologies of intentional changes in the chemical composition and pharmacological properties of plant raw materials obtained from woody plants will allow the development of new raw materials for biologically active substances. For citation: Robonen E.V., Chernobrovkina N.P., Zaitseva M.I., Raevsky B.V., Egorova A.V., Kolesnikov G.N. Obtaining Woody Greens Enriched with L-Arginine during Forestry Management of Young Scots Pine Stands (Scientific Review). Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 5, pp. 9–37. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-9-37 Funding: The research was federally funded for the fulfillment of the state assignment of the Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences (Forest Institute of KarRC RAS) and within the framework of the Development Program of the Flagship University – Petrozavodsk State University.

When designing, manufacturing and maintaining of woodworks and elements of wooden structures it is necessary to solve the problem of providing the calculation of strength, stiffness and their bearing capacity. This problem becomes particularly relevant while reconstructing and new wooden house building, as the correct choice of connection type influences the technical possibility to use wood in the elements of structures. Such types of special connectors as claw washers, gang nails, dowel connections, etc. are used for these purposes. The existing range of claw washers implies different diameters, thicknesses, and claw configurations depending on the required bearing capacity and cross-sectional dimensions of sawn timber. The accepted physical model of wood is a transtropic body. The forces transmitted in the joints of the elements of wooden structures are perceived by the total contact surface of the mating elements. However, the work of individual teeth of claw washers has been poorly studied: research on influence of geometrical characteristics of the tooth on the bearing capacity of the connector is absent; variation in thickness of the connector is not assessed. A double-sided claw washer of the Bulldog type (prototype) with the diameter of 50 mm was adopted as the object of study. Various schemes of cutting of the claw washer with predetermined dimensions (width and height) of a triangular tooth are considered. The influence of dimensions on the bearing capacity of the thickness of claw washers is estimated within 1–1.5 mm. The main criterion for the selected cutting patterns is the ability to produce the washers by single-impact stamping without additional trimming. Double-sided claw washers of 5 different types with the number of cog-teeth from 8 to 12 items on each side were studied. A differential equation of the 4th order is accepted as a mathematical model of cog-tooth action. The equation describes the behavior of a dowel on an elastic base with a fixed value of bending stiffness EI. The transition to which was carried out from the variable value EI = f(x) by searching for the equivalent width of the cross-section from the bending conditions of the element of the triangular section of a variable directed normal to the frontal surface and a constant directed normal to the lateral surface. For citation: Popov E.V., Ruslanova A.V., Sopilov V.V., Zdralovic N., Mamedov S.M., Labudin B.V. Contact Interaction of a Claw Washer with Wood at Limiting Shear. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 4, pp. 178–189. DOI: 10.37482/0536-1036- 2020-4-178-189
При проектировании, изготовлении и эксплуатации изделий из древесины и элементов деревянных конструкций необходимо решение проблемы обеспечения расчетной прочности, жесткости и их несущей способности, что актуально при реконструкции и в новом деревянном домостроении, так как от правильного выбора вида соединения зависит техническая возможность использования древесины в элементах конструкций. Для этого применяют различные типы специальных соединителей в виде когтевых шайб, кольцевых шпонок, нагельных групп и др. Существующий сортамент когтевых шайб подразумевает различные диаметры, толщины и конфигурацию когтей в зависимости от требуемой несущей способности и размеров сечений пиломатериалов. Принятая модель древесины − транстропное тело. Усилия, передающиеся в соединениях элементов деревянных конструкций, воспринимаются суммарной контактной поверхностью сопряженных элементов. Однако работа отдельных зубьев когтевых шайб изучена недостаточно: отсутствуют исследования влияния геометрических характеристик зуба на несущую способность коннектора, не оценивается изменение толщины соединителя и др. В качестве объекта исследования принят прототип − двухсторонняя когтевая шайба типа «Bulldog» диаметром 50 мм. Рассмотрены различные схемы раскроя шайбы, в которой предопределены размеры (ширина и высота) зуба треугольной формы. Оценивается влияние на несущую способность толщины шайбы (заготовки) в пределах 1,0…1,5 мм. Основным критерием выбранных схем раскроя является возможность изготовления шайб одноударной штамповкой без дополнительной подрезки. Исследовано 5 вариантов двухсторонних когтевых шайб с количеством зубьев 8–12 шт. с каждой стороны. В качестве математической модели работы зуба принято дифференциальное уравнение 4-го порядка, описывающее поведение нагеля на упругом основании с постоянным значением изгибной жесткости EI, переход к которому осуществлялся от переменного значения EI = f(x) путем поиска эквивалентной ширины сечения из условия изгиба элемента треугольного сечения при помощи переменной, направленной нормально к фронтальной поверхности, и постоянной, направленной нормально к боковой поверхности. Для цитирования: Popov E.V., Ruslanova A.V., Sopilov V.V., Zdralovic N., Mamedov S.M., Labudin B.V. Contact Interaction of a Claw Washer with Wood at Limiting Shear // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 4. С. 178–189. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-178-189

Предприятия целлюлозно-бумажной промышленности для отбелки целлюлозы используют диоксид хлора, кислород, пероксид водорода. Цель исследования – анализ влияния условий окислительного щелочения с добавками кислорода и пероксида водорода на процесс отбелки лиственной сульфатной целлюлозы по технологии ECF. Приведены результаты эксперимента по оценке эффективности воздействия кислорода и пероксида водорода на ступени окислительного щелочения применительно к условиям, действующим на российских целлюлозно-бумажных предприятиях в схеме отбелки лиственной сульфатной целлюлозы: Д0–Щ (ЩО, ЩП, ЩОП)–Д1–Д2 (Д – обработка диоксидом хлора; Щ – обработка щелочью (с кислородом, с пероксидом водорода, с кислородом и пероксидом водорода). Оценка полученных экспериментальных данных позволяет сделать вывод о недостаточной эффективности использования кислорода на ступени щелочения в процессе отбелки целлюлозы при обработке массы под давлением 0,2 МПа. Максимальное снижение числа каппа лиственной сульфатной целлюлозы и сокращение расхода диоксида хлора в ходе добелки позволяет обеспечить ступень окислительного щелочения с добавкой пероксида водорода в количестве 3,0 кг/т. Для схемы Д0–ЩП–Д1–Д2 добавление 1,0 кг/т пероксида водорода сокращает расход диоксида хлора на добелку до 2,7 кг/т. Для цитирования: Королева Т.А., Миловидова Л.А., Комарова Г.В., Дряхлицын А.А., Медведев В.В., Мосеев В.Г. Применение окислительного щелочения в процессе отбелки лиственной сульфатной целлюлозы // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 4. С. 168–177. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-168-177 Финансирование: При выполнении исследования было использовано оборудование Инновационно-технологического центра «Современные технологии переработки биоресурсов Севера» (Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова), созданного при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.
Pulp and paper plants use chlorine dioxide, oxygen, and hydrogen peroxide for pulp bleaching. The paper aims at analyzing the effect of oxidative alkali treatment with the addition of oxygen and hydrogen peroxide on hardwood sulphate pulp bleaching using ECF technology.The results of an experiment in assessing the performance of oxygen and hydrogen peroxide in alkali treatment are presented in relation to the conditions prevailing at the Russian plants. The scheme of hardwood pulp bleaching was as follows: D0–E (EO, EP, EOP)–D1–D2; where D – chlorine dioxide treatment, E – alkali treatment (with oxygen, with hydrogen peroxide, and with oxygen and hydrogen peroxide). Evaluation of the experimental findings allows to conclude that the oxygen utilization at the alkali stage is insufficient in pulp bleaching under a pressure of 0.2 MPa. The maximum reduction in the amount of kappa sulfate pulp and a decrease in the consumption of chlorine dioxide at the final bleaching is provided by oxidative alkaline treatment with the addition of hydrogen peroxide with a flow rate of 3.0 kg/t. For the D0–EOP–D1–D2 scheme, the addition of 1.0 kg/t of hydrogen peroxide reduces the consumption of chlorine dioxide at the stages of the final bleaching of pulp to 2.7 kg/t. For citation: Koroleva T.A., Milovidova L.A., Komarova G.V., Dryakhlitsyn A.A., Medvedev V.V., Moseev V.G. The Use of Oxidative Alkali Treatment for Sulphate Hardwood Pulp Bleaching. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 4, pp. 168–177. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-168-177 Funding: The equipment of the Innovative Facilities Engineering and Innovation Center “Advanced Northern Bioresources Processing Technologies (Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov) was used during the research. The center was founded with the financial support from the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation.

Применение когтевых шайб в нагельных соединениях позволяет увеличить несущую способность и жесткость узлов. Вместе с тем совместная работа когтевых шайб и нагелей в конструкциях из современных материалов изучена недостаточно. В работе приводятся основные недостатки существующих методик расчета таких соединений. Представлены дифференциальные уравнения, моделирующие поведение нагельного соединения с когтевыми шайбами с учетом возможных изменений форм когтей, влажности древесины, длительности действия нагрузки. Нагель и коготь шайбы описываются уравнениями для балок, лежащих на упруго-вязком основании, с использованием ядра уравнения K(τ, t), отражающего нелинейность факторов, влияющих на деформации соединителя. Приведены уравнения деформации нагеля, которые предлагается решать путем разложения в ряд методом Бубнова–Галеркина. Полученные выражения объединяются в одном уравнении с использованием функций Хэвисайда. Также представлены уравнения деформирования, которые записываются с учетом возможного смещения когтя по двум ортогональным направлениям. Приводятся выражения, позволяющие перейти от расчета когтей шайбы и нагеля к определению общей несущей способности и жесткости узла. Для адекватного моделирования поведения элементов соединения при достижении пластической стадии учитывается возможность образования пластических шарниров за счет изменения граничных условий. В статье приводится методика определения теоретических смещений и линейной жесткости соединения. Уравнения рассчитываются с использованием зависимостей, полученных экспериментальным путем. В ходе решения уравнений можно установить значения линейной жесткости. Данные значения сравниваются с экспериментальными, полученными ранее, для оценки адекватности предложенных решений. Распределение теоретических и экспериментальных данных обладает средней сходимостью 91 %, что подтверждает справедливость представленной методики определения жесткости нагельных соединений в LVL с когтевыми шайбами. Предлагаемая методика может быть рекомендована для более точного расчета деревянных конструкций по прочности и жесткости, что позволит снизить их материалоемкость и повысить надежность. Для цитирования: Черных А.Г., Данилов Е.В., Коваль П.С. Расчет жесткости соединений конструкций из LVL с когтевыми шайбами // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 4. С. 157–167. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-157-167
The use of claw washers in dowel connections allows to increase the bearing capacity and stiffness of joints. However, joint action of claw washers and dowels in the structures of advanced materials is studied insufficiently. The paper presents the key failures of existing methods for calculating such connections. Differential equations, that simulate the behavior of a dowel connection with claw washers taking into account the possible changes in the shape of claws, wood moisture content and the duration of loading, are presented. Washer dowel and claw are followed the equations for beams secured on a visco-elastic base, using the equation kernel K(τ,t), which reflects the nonlinearity of the factors affecting the deformation of a connection. The dowel deformation equations are given, which are proposed to be solved by the Bubnov-Galerkin method. The obtained expressions are united into a single equation using the Heaviside step functions. The deformation equations are presented as well. They are written taking into account the virtual displacement of a claw in two orthogonal directions. The expressions allow to pass from calculation of washer claws and a dowel to determination the total bearing capacity and joint stiffness. The possibility of plastification due to the changes in boundary conditions is considered for adequate simulation of connection components behavior upon reaching the plastic stage. The article provides a methodology for determining the theoretical displacements and linear stiffness of a connection. The equations are calculated using dependences available from experiments. In the course of solving the equations, it is possible to determine the values of linear stiffness. These values are compared with the experimental data received earlier to assess the adequacy of the obtained solutions. The distribution of theoretical and experimental data have an average convergence of 91 %, which confirms the validity of the presented methodology for determining the stiffness of dowel connections in LVL with claw washers. The proposed methodology can be recommended for more precise calculation of wooden structures in strength and stiffness, which will reduce their material consumption and enhence reliability. For citation: Chernykh A.G., Danilov E.V., Koval P.S. Stiffness Analysis of Connections of LVL Structures with Claw Washers. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 4, pp. 157–167. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-157-167

Эффективность работы деревообрабатывающих предприятий во многом зависит от размерно-качественных характеристик сырья – круглых лесоматериалов. Цель исследования – оценка основных таксационных характеристик круглых лесоматериалов в экономически доступных лесных массивах Архангельской области. Измерения производились на линии сортировки бревен по диаметрам на складах лесоматериалов ряда крупных предприятий Архангельской области с использованием современного фотометрического сканера «Вектор 3D». Общее количество исследованных пиловочных бревен – 18 931 шт. Длина сортиментов – 6 м. Диапазон диаметров лесоматериалов – 10...42 см. В результате экспериментов установлены средний диаметр заготавливаемых сортиментов сосны и ели, параметры кривизны, сбега и содержание коры в зависимости от вершинного диаметра лесоматериалов. В регионе сохраняется тенденция постепенного снижения среднего диаметра круглых лесоматериалов, в рассматриваемый период 2014–2018 гг. он варьировал от 11 до 16 см. Одновременно с уменьшением среднего диаметра круглых лесоматериалов снижаются кривизна, сбег и содержание коры, что может косвенно говорить о том, что в промышленное производство вовлекается древесина, не достигшая возраста спелости. Если в 2000-х гг. лесоматериалы малых и средних диаметров заготавливались преимущественно из вершинной части хлыста, то сегодня можно предположить, что источником таких лесоматериалов являются молодые деревья, не достигшие возраста технической спелости, но произрастающие вблизи объектов дорожной инфраструктуры. Изменения размернокачественных характеристик круглых лесоматериалов носят системный характер и являются предпосылками для модернизации парка машин и оборудования, используемого лесозаготовительными предприятиями и лесопильными заводами. В условиях снижения среднего диаметра круглых лесоматериалов для сохранения текущих показателей производительности и объемного выхода пилопродукции необходимо увеличить скорость подачи и внедрить систему оптимизации, что позволит обеспечивать индивидуальный раскрой сортиментов в соответствии с их размерами и формой. Для цитирования: Тамби А.А., Угрюмов С.А., Бирман А.Р., Черноградская И.А. Основные размерно-качественные характеристики круглых лесоматериалов, заготавливаемых в Архангельской области // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 4. С. 147–156. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-147-156
The efficiency of woodworking enterprises largely depends on the size and qualitative characteristics of round timber. The paper aims to assess the main inventory characteristics of round timber in economically accessible forest areas of Arkhangelsk region. The studies were carried out at a number of large enterprises in Arkhangelsk region using a modern VECTOR 3D photometric scanner. Measurements were made on the line for sorting logs by diameter at the warehouses of raw materials. There were examined 18,931 sawlogs. The length of each log was 6 m. The diameter range of round timber was from 10 to 42 cm. As a result of experiments, the average diameter of harvested logs of pine and spruce were found and the parameters of curvature, taper and bark content were determined depending on the top diameter of round timber. The region continues to trend a gradual decrease in the average diameter of round timber, the value of which in the considered period 2014–2018 varied in the range of 11–16 cm. Simultaneously with a decrease in the average diameter of round timber, the curvature, taper and bark content are reduced, which may indirectly indicate that wood under the age of ripeness is involved in industrial production. If in the 2000s small and medium-sized timber was harvested mainly from the tree top, today, it can be assumed that the source of such timber is young trees that have not reached the age of industrial ripeness but grow near the road infrastructure. Changes in the dimensional and qualitative characteristics of round timber are of a system nature and are makings for the modernization of the machinery and equipment used by logging enterprises and sawmills. In the context of reducing the average diameter of round timber, in order to maintain current performance and volume output of sawn timber, it is necessary to increase feed rates and introduce an optimization system resulting in provision of individual cutting of logs in accordance with their size and shape. For citation: Tambi A.A., Ugryumov S.A., Birman A.R., Chernogradskaya I.A. Dimensional and Qualitative Characteristics of Round Timber Harvested in Arkhangelsk Region. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 4, pp. 147–156. DOI: 10.37482/0536-1036- 2020-4-147-156

Конвективную сушку пиломатериалов следует рассматривать как относительно простой способ удаления влаги из древесины. Такие технологии широко используются при доведении влажности в пиломатериалах до определенного уровня. В то же время для указанного способа сушки характерна повышенная продолжительность процесса, что автоматически увеличивает расходы на тепловую и электрическую энергию. Продолжительность сушки пиломатериалов из древесины лиственницы в среднем в 1,5…2,5 раза выше по сравнению с другими породами, что дополнительно повышает себестоимость сушки. Поэтому есть необходимость поиска путей снижения продолжительности сушки лиственничных пиломатериалов в условиях конвективного теплообмена. Одним из путей решения указанной проблемы является разработка и применение таких режимов сушки, которые позволяли бы максимально ускорить процесс удаления влаги из древесины. Вариант совершенствования режимов предлагается финскими специалистами фирмы «Jartek Oy». Разработанная конструкция сушильной камеры позволяет реализовывать двухстадийную структуру режимов сушки: на первой стадии – с нарастающей температурой, на второй – с нисходящей. В данной работе приведены результаты анализа эксплуатации сушильных камер непрерывного действия с позонной циркуляцией для сушки пиломатериалов из древесины лиственницы. Анализ показал, что направление движения агента сушки по длине камеры при сушке лиственничных пиломатериалов имеет принципиальное значение. Такой вывод следует из того, что лиственница своеобразно реагирует на изменение температуры. В начальный период сушки на поверхности лиственничной доски формируется пленка из экстрактивных веществ, которая блокирует вывод водного раствора экстрактивных веществ из древесины. В этих условиях целесообразно формировать режимы, где температура агента сушки с каждым шагом штабеля пиломатериалов в сушильной камере повышается, что позволяет поддерживать некоторую интенсивность вывода из древесины водного раствора экстрактивных веществ. Указанное принципиальное условие при сушке лиственничных пиломатериалов соблюдается только в отсеке камеры, где осуществляется противоточная циркуляция. Второй отсек, где реализуется прямоточная циркуляция, практически работает вхолостую, так как температура агента сушки с каждым шагом сушильного штабеля пиломатериалов снижается. Из этого следует вывод о том, что подобные конструкции сушильных камер для сушки лиственничных пиломатериалов эксплуатировать нецелесообразно.Для цитирования: Зарипов Ш.Г., Корниенко В.А. Влияние технологии сушки лиственничных пиломатериалов на длительность процесса обезвоживания // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 4. С. 134–146.
Convective drying of lumber should be considered as a relatively simple method of elimination moisture from wood. Such technologies are widely used in bringing moisture content in lumber to a certain level. Meanwhile, this drying method is characterized by an increased duration of the process, which automatically increases the expenses for thermal and electrical energy. The drying time of larch lumber is on average higher by 1.5–2.5 times compared to other species, which further increases the cost of drying. Therefore, there is a necessity of finding ways to solve the problem of reducing the drying time of larch lumber in the conditions of convective heat exchange. One of the ways is to develop and apply such drying schedules, which would allow to accelerate the process of wood dehydration. The option of improvement the drying schedules is offered by the Finnish experts of Jartek Oy company. The developed design of the drying kiln allows to implement a two-stage structure of drying schedules: at the first stage with increasing temperature, at the second with decreasing temperature. This paper presents the results of the analysis of the operation of continuous drying kilns with zonal circulation for larch lumber drying. The analysis showed that the direction of drying agent movement along the length of the kiln during larch lumber drying is critical. This conclusion follows from the fact that larch responses in a peculiar way to temperature variations. In the initial period of drying a film of extractives is formed on the surface of the larch вoard. This film blocks the output of an aqueous solution of extractives from wood. In these circumstances, it is advisable to form such schedules that the drying agent temperature with each step of a lumber pile in the drying kiln increases. The specified principle condition for drying larch lumber is observed only in the kiln section, where counter-flow circulation is carried out. The second section, where the direct-flow circulation is implemented, practically runs idle, since the drying agent temperature with each step of the drying pile of lumber decreases. It follows that such designs of kilns for larch lumber drying is impractical for operation. For citation: Zaripov Sh.G., Kornienko V.A. The Influence of Larch Lumber Drying Technology on the Duration of Dehydration. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 4, pp. 134–146. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-134-146

Лесной сектор экономики России – сложноорганизованная система отраслей и видов деятельности, в которую входят лесозаготовительное, деревообрабатывающее, мебельное и целлюлозно-бумажное производства. Базовой точкой развития любого из указанных направлений деятельности является организация лесозаготовок, во многом формирующая эффективность функционирования любого предприятия этого сектора. Оценка факторов, определяющих эффективность лесозаготовительной деятельности, является актуальной задачей как теоретических, так и экспериментально-полевых исследований, способствующих выявлению и конкретизации проблем, снижающих эффективность лесозаготовительного и перерабатывающего производств с учетом региональной специфики. Развитие конкурентных отношений в лесном хозяйстве позволяет рассмотреть особую роль лесхозов в лесном секторе регионов, сформировать соответствующую региональной политике институциональную структуру взаимоотношений участников лесопользования. Имеется два варианта развития лесного хозяйства: поддержка малого бизнеса, работающего в лесном комплексе, и привлечение крупных инвесторов к освоению ресурсов леса. Реализация приоритетных национальных проектов в данной области наиболее привлекательна для крупных многопрофильных лесоперерабатывающих предприятий, обладающих значительным финансовым потенциалом и готовых осваивать лесные ресурсы региона в долгосрочной перспективе. Современные лесхозы, выполняющие роль государственного институционального участника лесных отношений, осуществляют лесозаготовительную деятельность в наименее привлекательных, с конкурентной точки зрения, участках леса, способствуя своевременному и качественному исполнению плана освоения лесов, поступлению доходов в местные бюджеты. Если государственные автономные организации лесного хозяйства функционируют в регионе, то региональная политика в области развития лесного комплекса должна учитывать решение задач развития лесхозов за счет системной модернизации их технической базы, что позволит последним стать полноправными участниками лесных отношений, обеспечивающими эффективное развитие лесозаготовок. Однако серьезная модернизация лесхозов невозможна без определения реального состояния лесозаготовительной техники. Объектом исследования является лесной сектор Республики Башкортостан с объемом лесного фонда 760,3 млн м3 и ежегодной заготовкой древесины 9156 тыс. м3, в котором работают 32 государственные автономные организации лесного хозяйства. Авторами в декабре 2017 г. была проведена оценка технического состояния лесозаготовительной техники лесохозяйственных учреждений Республики Башкортостан для определения ее состояния и возможностей эффективного использования, формирования рекомендаций по повышению качества организации лесозаготовок. По результатам инвентаризации этой техники установлено общее ее количество (184 ед.), 57 % из которого относятся к колесным тракторам. Специализированная трелевочная техника практически отсутствует. Важной методической составляющей проведенных исследований явилась оценка уровня износа используемой техники. Для этого была использована методология, соответствующая Федеральному стандарту «Общие понятия оценки, подходы и требования к проведению оценки». В качестве критериев оценки накопленного износа техники применялась утрата машинами их потребительской стоимости в связи с износом, при этом рассматривались следующие оценочные показатели: изменение ресурса машины; изменение издержек производства, связанных с реализацией единицы ресурса в течение срока службы. Выявлено, что более половины лесхозов республики Башкортостан не обеспечены лесозаготовительной техникой для освоения плановых объемов лесозаготовок; более 80 % имеющейся в их распоряжении техники имеет износ более 90 %, при котором ее применение экономически нецелесообразно; лесхозы Республики Башкортостан имеют слабую ремонтную базу и недостаточное количество квалифицированных кадров. Для цитирования: Заикин А.Н., Коньшакова С.А., Сиваков В.В., Кузнецов С.Г., Булхов Н.А. Технологический ресурс лесозаготовительной техники лесхозов Республики Башкортостан // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 4. С. 123–133. DOI: 10.37482/0536- 1036-2020-4-123-133
The forest sector of the Russian economy is a complex system of industries and activities, which include logging, woodworking, furniture and pulp and paper productions. The logging organization, which forms to a great extent the operation effectiveness of any enterprise in the forest sector, is the base point for the development of any of the indicated activities. Assessment of the factors determining the efficiency of logging activities is an urgent issue of both theoretical and experimental studies, which allow identifying and specifying problems that reduce the effectiveness of logging and processing production, taking into account regional specificity. The development of competitive relations in forestry provides an opportunity to consider the essential role of forestries in the forest sector of the regions and to form the institutional framework of relations between the forest management participants relevant to the regional policy. There are two variants for the development of forestry: supporting small businesses, which operates in the forest complex, and recruitment of large investors for the forest resources development. The implementation of the national priority projects in the field of forest development is the most attractive procedure for large multiprofile wood processing enterprises with significant financial capacity and ready to develop the forest resources of the region over the long run. Modern forestries, which fulfill a function of the state institutional participant in the forest relations, carry out logging activities in the least attractive forest areas (from a competitive point of view) contributing to the welltimed and high-quality performance of the forest development plan and income to local budgets. If the state autonomous forestry organizations function in the region, then regional policy for the forest complex development should take into account the problem solving of the development of forestries through systemic modernization of their technical basis, which will allow the latter to become full members of the forest relations ensuring the effective development of the logging sector. However, a serious modernization of forestries is impossible without determining the real state of their forestry equipment. The research object is the forest sector of the Republic of Bashkortostan with the forest fund volume of 760.3 mln m3 and the established volume of annual wood harvesting of 9,156 ths m3, where 32 state autonomous forestry organizations work. In December 2017, we assessed the technical condition of the harvesting and logging equipment of the forestry institutions of the Republic of Bashkortostan in order to determine its state and opportunities for efficient use, and give the recommendations on the logging quality improvement. According to the results of the inventory of this equipment, its total number (184 units) was found, 57 % of which relate to wheeled tractors. Specialized skidding equipment is practically absent. The assessment of the wear level of the existing machinery was the important methodological component of the research. The methodology corresponding to the Federal Standard of Assessment “General Concepts of Assessment, Approaches and Requirements for the Assessment” was used for the wear assessment. The loss of the consumer value of the machines due to their wear was used as the criteria for assessing the accumulated wear of logging machinery, herewith the following estimated indicators were considered: change in the machine resource; change in production costs associated with the implementation of the resource unit during the life cycle. In the course of the research it has been found that: more than half of the Bashkortostan forestries are not provided with harvesting and logging machinery for the development of planned volumes of logging; more than 80 % of the available forestry machinery has wear of more than 90 % and its use is not economically feasible; forestries of the Republic of Bashkortostan have a weak repair facility and insufficient number of qualified personnel. For citation: Zaikin A.N., Konshakova S.A., Sivakov V.V., Kuznetsov S.G., Bulkhov N.A. Technological Resources of Harvesting and Logging Machinery of Bashkortostan Forestries. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 4, pp. 123–133. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-123-133

The issues of variability of pinewood (Pinus sylvestris L.) properties in growing stock located in the vicinity of operating industrial facilities is still relevant. The paper aims to assess the technogenic impact on the radial increment as well as the physical and mechanical properties of pinewood in the conditions of Northern Taiga. The impact of the distance from the source of emissions on variability of the radial increment and the volume and technical properties of wood were determined. Distribution maps of the conventional wood density and its compressive strength along the fibers inside the trunk were formed. It is found that with a decrease in the distance from the source of emissions, the average value of the radial increment of trees occurs. It is revealed that there is a decrease in wood density from the butt to the top, and from the pith to the sapwood. Also, it is determined that wood density increases as the distance to the source of emissions decreases. However, there were obtained no valid differences of the indicator of wood resistance to compression along the fibers at various distances from to the source of emissions. For citation: Schekalev R.V., Martynyuk А.А., Melekhov V.I. Variability Properties of Pinus sylvestris L. Wood in Growing Stock under Technogenic Impact. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 4, pp. 113–122. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-113-122
Вопросы изменчивости характеристик древесины сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в насаждениях, произрастающих в зонах влияния промышленных объектов, не теряют своей актуальности. Цель данной работы – оценка влияния техногенного воздействия на радиальный прирост и физико-механические характеристики древесины сосны в условиях северной тайги. Проанализировано влияние фактора расстояния от источника промышленных выбросов на изменчивость радиального прироста, объемных и технических характеристик древесины. Сформированы карты распределения условной плотности древесины и ее сопротивления сжатию вдоль волокон внутри ствола. Выявлено, что с сокращением расстояния до источника выбросов происходит уменьшение средней величины радиального прироста деревьев. Установлено снижение плотности древесины от основания к верхней части дерева и от сердцевины ствола к его заболони. Определена тенденция повышения плотности древесины с сокращением расстояния до источника эмиссий. Достоверных различий показателя сопротивления древесины сжатию вдоль волокон на разном расстоянии от источника эмиссий не выявлено. Для цитирования: Schekalev R.V., Martynyuk А.А., Melekhov V.I. Variability Properties of Pinus sylvestris L. Wood in Growing Stock under Technogenic Impact // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 4. С. 113–122. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-113-122

В рамках программы по тематике государственного задания на 2018–2020 гг. изучены основные физические свойства черноземов в агролесоландшафтах Центрального Черноземья. Исследования, проведенные в условиях агроценозов и ненарушенных экосистем, разделялись по влиянию агрогенного и агролесомелиоративного характера. Агрогенное влияние рассматривалось на примере залежных угодий, введенных в эксплуатацию под пашню, лесомелиоративное – на примере воздействия лесозащитной полосы на почвенный покров. Установлено, что под влиянием лесных полос и при введении в сельскохозяйственное использование залежных угодий происходит перегруппировка численности почвенных агрегатов, но по различным сценариям. При агрогенном воздействии содержание глыбистой фракции (>10 мм) в пахотном горизонте от 6 до 14 раз увеличивается по сравнению с залежью. Доля пылеватой фракции (<0,25 мм) на пашне, напротив, уменьшается в 2–4 раза, коэффициент структурности – от 8 до 13 раз. Для почв пашни отмечено минимальное значение содержания агрономически ценных агрегатов (∑0,25...10 мм) по сравнению с залежью и лесополосой для всех отобранных слоев. Для пашни средние значения лежат в пределах 58...73 %, тогда как для лесной полосы и залежи доля агрегатов размером 0,25...10 мм составляет 85...95 %. На уменьшение агрономически ценной структуры на пашне повлияло снижение содержания фракций размером 0,25...0,5; 0,5...1; 1...2; 2...3 и 3...5 мм по сравнению с залежью. На структурный состав почвенного покрова агролесомелиоративное влияние осуществляется более щадяще. Доля глыбистой фракции увеличивается незначительно. Сумма агрономически ценных агрегатов в почве лесной полосы на глубине 10...20 и 20...40 см соответствует уровню чернозема залежи. При этом доля пылеватой фракции в почвах естественных ценозов выше. И как следствие этого, на этих же глубинах значения коэффициента структурности чернозема лесополосы незачительно превышают подобные значения в почве залежи. Установлены статистические особенности распределения основных почвенных агрегатов в почвах, подверженных интенсивному агрогенному и лесомелиоративному воздействию, по сравнению с залежными почвами. Рассчитаны некоторые статистические характеристики распределения основных структурных отдельностей черноземных почв. Определены показатели плотности сложения с различных глубин на участках объекта, которые увеличиваются в ряду залежь–лесополоса–пашня. Для цитирования: Турусов В.И., Чевердин Ю.И., Беспалов В.А., Титова Т.В. Изменения физических свойств черноземов сегрегационных в агролесоландшафтах Центрального Черноземья // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 4. С. 95–112. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-95-112
The basic physical properties of chernozems in agroforest landscapes of the Central Chernozem region are studied within the framework of the program by the topic of the state assignment for 2018–2020. The studies carried out in the conditions of agrocenoses and undisturbed ecosystems were divided by the effect of agrogenic and agroforestal nature. Agrogenic effect was considered through a case study of the fallow lands put in operation in tillage. While agroforestal effect was considered through a case study of the influence of forest belts on soil cover. It is found that rearrangement of soil aggregates number takes place under the influence of forest belts and at introduction of fallow lands to agricultural use, but in different scenarios. The soil blocky fraction (less than 10 mm) in the arable horizon increases by 6–14 times under the agrogenic effect in comparison with the fallow. Contrary to this, the share of silt fraction (less than 0.25 mm) on the arable land decreases by 2–4 times and the structure coefficient decreases by 8–13 times. The minimum content of agronomically valuable aggregates (sum of 0.25–10 mm) is registered for the arable land soils compared to the fellow and forest belt for all selected layers. The average amount of aggregates lies in the range of 58–73 % for the arable lands, whereas the share of aggregates in the size of 0.25– 10 mm is in the range of 85–95 % for the forest belt and fallow. A content reduction in the fractions of the following sizes 0.25–0.5; 0.5–1; 1–2; 2–3 and 3–5 mm influenced on a decrease in the agronomically valuable structure of the arable land in comparison with the fallow. The agroforestal effect on the structural composition of soil cover is more gently. The share of soil blocky fraction increases slightly. The sum of the agronomically valuable aggregates in the soil of the forest belt in depth of 10–20 and 20–40 cm corresponds the chernozem level of the fallow. Herewith, the share of the silt fraction in the soils of the natural cenoses is higher. And as a consequence of this, the values of the structural soil coefficient of the forest belt chernozem insignificantly exceed similar values in the fallow soils at the same depths. Statistical features of distribution of the basic aggregates in the soils subjected to intensive agrogenic and agroforestal influence are established in comparison with the fallow lands. Some statistical characteristics of distribution of the basic structural separates of the chernozem soils are calculated. The indicators of bulk density at various depths of the study sites are defined. They increase in the row of fallow – forest belt – arable land. For citation: Turusov V.I., Cheverdin Yu.I., Bespalov V.A., Titova T.V. Changes in the Physical Properties of Segregational Chernozems in Agroforest Landscapes of the Central Chernozem Region. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 4, pp. 95–112. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-95-112

Одним из направлений повышения продуктивности северных лесов является рациональная система рубок и минерального питания растений, сохранение при рубках подроста хвойных пород. Применяемые в лесоводстве физиологические методы исследований и, прежде всего, изучение донорно-акцепторных отношений позволяют для подроста сосны и ели достаточно быстро (в течение 1–2 лет) получать необходимую информацию об уровне эффективности проводимых в насаждениях лесохозяйственных мероприятий, не дожидаясь конечного результата в виде прироста побегов. У подроста ели и молодняков сосны в древостоях разного породного состава и возраста изучена динамика накопления, передвижения и распределения углерода 14С в органах и тканях дерева под действием выборочной рубки и дозы азота. Объектами исследования служили: ельники и березняки черничных типов лесорастительных условий с разной интенсивностью рубки; сосняки лишайниковые, сформировавшиеся из подроста сосны, сохраненного при рубке леса. Установлено, что под пологом ельников и березняков в летний период освещенность не превышает 8…10 % от открытого места и не соответствует биологической норме для ели. Недостаток солнечной радиации и почвенного азота у подроста этих древесных пород приводит к снижению интенсивности фотосинтеза и нарушению донорно-акцепторных взаимосвязей, задерживает эвакуацию из листа ассимилятов и поступление их в активные зоны, подавляет ростовую активность и связанный с ней «запрос», посылаемый в листья на энергопластические вещества, ухудшает жизненное состояние растений. Из-за слабой выработки ассимилятов и нарушения системы их распределения ухудшается функциональная деятельность корневой системы, задерживается формирование нового ассимиляционного аппарата, нарушаются ростовые процессы вегетативных органов. Вносимый в насаждения азот и выборочные рубки у подроста активизируют синтетическую и поглотительную деятельность корневой системы, улучшают работу ассимиляционного аппарата, усиливают донорно-акцепторные связи между надземными и подземными органами дерева, значительно ускоряют отток из листа продуктов фотосинтеза, положительно влияют на ростовые процессы. Выявлено, что по уровню активности донорно-акцепторной системы для подроста сосны и ели в течение 1–2 лет можно установить такие системы рубок и дозу вносимого в древостои азота, которые в наибольшей мере соответствуют потребностям этих пород. Для цитирования: Коновалов В.Н., Зарубина Л.В. Транспорт, распределение и потребление 14С-ассимилятов у сосны и ели в северотаежных фитоценозах при различном световом и азотном питании // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 4. С. 77–94. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-77-94
A rational system of cuttings, mineral nutrition of plants, and preservation of softwood undergrowth during felling is one of the ways to increase the productivity of boreal forests. The physiological methods of research used in forestry and, first of all, the study of donoracceptor interactions, allow obtaining the necessary information on the efficiency level of forestry measures in the stands of pine and spruce undergrowth quickly enough (within 1–2 years) without waiting for the final result in the form of an increment in shoots. The dynamics of accumulation, transportation and distribution of 14C in organs and tissues of a tree under the influence of selective cuttings and a nitrogen dose has been studied in spruce and pine undergrowth in stands of different species composition and age. The study objects have been: blueberry spruce and birch forests of the forest site types with varying intensity of cutting; lichen pine forests formed from pine undergrowth preserved during the cutting. It were found that, in the summer period under the canopy of spruce and birch forests, the illumination does not exceed 8–10 % of the open area and does not correspond to the biological norm for spruce. The lack of solar radiation and soil nitrogen in the undergrowth of these tree species leads to a decrease in the intensity of photosynthesis and the violation of donoracceptor bonds, delays evacuation of assimilates from a leaf and their transportation to the active zones, suppresses the growth activity and the associated with it “demand” for macronutrients sent to the leaves declines the vitality of plants. The efficiency of the root system deteriorates, the formation of a new assimilation apparatus is delayed, and the growth processes of vegetative organs are violated due to the lack production of assimilates and the disruption of their distribution system. Nitrogen introduced into the stands and selective cuttings in pine and spruce undergrowth activate the synthetic and absorption activity of the root system, improve the functioning of the assimilation apparatus, strengthen the donoracceptor interactions between the aboveground and underground organs of a tree, significantly accelerate the outflow of photosynthetic products from a leaf, and positively influence on the growth processes. It has been found that, according to the level of activity of the donor-acceptor system for the pine and spruce undergrowth, it is possible within 1–2 years to set up a system of felling and a dose of nitrogen introduced into the forest stands that most closely meet the needs of these species. For citation: Konovalov V.N., Zarubina L.V. Transport, Distribution and Consumption of Pine and Spruce 14C-Assimilates in Northern Phytocenoses under Different Illumination and Nitrogen Nutrition. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 4, pp. 77–94. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-77-94

На северо-западе таежной зоны применение способов ускоренного лесовыращивания хвойных насаждений является наиболее перспективным направлением для обеспечения постоянной устойчивой работы крупных лесоперерабатывающих предприятий. Применение минеральных удобрений и гербицидов создает более оптимальные условия для роста древостоев, что вызывает увеличение прироста древесины. Получение наиболее ценных высококачественных сортиментов находится в зависимости от величины и анатомического строения радиального прироста. Изучено последействие применения удобрений и гербицидов на анатомическое строение древесины плантационных культур сосны различной исходной густоты на осушенной торфяной почве. Изменение двух таких качественных характеристик, как доля поздней древесины и плотность, напрямую связано с анатомическим строением древесины. Применение минеральных удобрений в культурах сосны, созданных густотой 4 и 2 тыс. шт./га, увеличило количество рядов ранних трахеид в процессе их роста, внесение удобрений и гербицидов в культурах сосны густотой 1 тыс. шт./га вызвало постепенное снижение числа рядов ранних трахеид. Число рядов поздних трахеид в древесине культур, созданных различной густотой, увеличилось при комбинированном воздействии минеральных удобрений и гербицидов. Общее количество рядов трахеид в годичном кольце также возросло в древесине культур с исходной густотой 4 и 2 тыс. шт./га, комбинированное использование минеральных удобрений и гербицидов в культурах густотой 1 тыс. шт./га уменьшило общее количество рядов трахеид. Снижение плотности получаемой древесины можно объяснить формированием тонкостенных трахеид в ранней и поздней древесине годичного кольца под воздействием удобрений и гербицидов, а в культурах с исходной с густотой 4 тыс. шт./га применение удобрений и гербицидов приводит к образованию толстостенных ранних и поздних трахеид. Внесение удобрений в культурах сосны, созданных с густотой 1 и 2 тыс. шт./га, способствовало формированию ранних и поздних трахеид большего диаметра, а в культурах, созданных с густотой 4 тыс. шт./га, произошло формирование трахеид меньшего размера. Совместное воздействие удобрений и гербицидов в культурах различной густоты увеличило размер поздних трахеид, а в культурах с густотой 4 тыс. шт./га снизило диаметр люмена ранних трахеид. Сопоставив полученные данные с нормативами ГОСТ 968–68 и лаборатории сырья ВНИИБ, установили, что создание культур сосны различной густоты на осушенной торфяной почве с применением удобрений и гербицидов может быть нацелено на получение балансовой древесины (I и II категория) и высококачественного пиловочника общего назначения. Для цитирования: Неронова Я.А. Микроструктура древесины культур сосны различной исходной густоты на осушенной торфяной почве после применения удобрений и гербицидов // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 4. С. 68–76. DOI: 10.37482/0536- 1036-2020-4-68-76
To secure a steady operation of large wood processing enterprises in north-west of the Taiga zone, accelerated coniferous forest cultivation appears to be the most promising. Treatments with mineral fertilizers and herbicides create optimal conditions for stand growth and thus result in wood increment. Trunk wood qualities and, hence, the output of the most valuable trunk sections are contingent on the volume and anatomical structure of radial increment. This paper shows the effect of fertilization and herbicide treatments on the anatomical structure of wood in pine plantations of different stocking rates in drained peat soils. Variations of late wood share and density are directly associated with the changes in anatomical structure of wood. Fertilization of pine plantations with density of 4000 and 2000 trees/ha increased the number of early tracheid rows in the process of their growth. The application of fertilizers and herbicides in pine plantations stocked at 1000 trees/ha induced a gradual reduction in the number of early tracheid rows. A combined mineral fertilizer plus herbicide treatment enlarged the number of late tracheid rows in wood of the plantations stocked at various rates. The total number of tracheid rows per annual ring increased in the plantations stocked at a rate of 4000 and 2000 trees/ha. The reduction in total number of tracheid rows of plantations with 1000 trees/ha stocking rate is down to mineral fertilization combined with herbicide treatments. Fertilizer and herbicide treatment of the plantations with the initial density of 4000 trees/ha leads to the formation of thick-walled early and late tracheids. Application of fertilizers in pine plantations with 1000 and 2000 trees/ha stocking rates promote the formation of early and late tracheids of a larger diameter. Tracheids of a smaller diameter were formed in the plantations stocked at 4000 trees/ha. The overall impact of fertilizers and herbicides caused an increase of late tracheid size in the plantations with different stocking rates. Comparing the obtained data with the regulatory requirements of GOST 968–68 and the Laboratory of Raw Materials of the All-Union Scientific Research Institute of Pulp and Paper Industry, we have found that cultivation of pine plantations with various stocking rates on dried peat soils using fertilizers and herbicides can be aimed at producing pulpwood (1st and 2nd categories) and high-quality sawlogs. For citation: Neronova Ya.A. Wood Microstructure of Pine Plantations with Different Initial Stocking Rate on Drained Peat Soil upon Fertilization and Herbicide Treatments. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 4, pp. 68–76. DOI: 10.37482/0536-1036- 20204-68-76 Funding: The research was financially supported by the Federal Budget within the fulfillment of the state assignment of the KarRC RAS (Forest Research Institute of the KarRC RAS).

Наглядность пространственного распределения влажности почв достигается посредством картографирования, которое наиболее просто осуществляется по данным цифровой модели. Информация о влажности почв хранится в поле атрибутивной таблицы слоя географической информационной системы, т. е. доступна для редактирования и последующего использования. Показано, что цифровую модель влажности можно получить посредством сопряженного анализа влажности почв с показателями рельефа (основа картографирования – цифровая модель рельефа) и ранжирования типов леса в порядке увеличения влажности почв (основа картографирования – векторный слой таксационных выделов). Результаты картографирования демонстрируются на примере 2 тестовых участков в горной и равнинной местностях. Картографирование влажности почв на основе данных цифровой модели рельефа выполнено для тестового участка, расположенного в Осевом Западно-Саянском округе горно-таежных лесов, где типы леса за счет пространственного сопряженного анализа распределены по показателям рельефа и ранжированы по влажности почв. Результат пространственного анализа цифровой модели рельефа – растр (цифровая модель влажности почв). Картографирование влажности почв по материалам лесоустройства выполнено для тестового участка, представляющего южно-таежные леса Приангарья. Здесь ранжирование влажности почв произведено на основе таксационных описаний выделов тестового участка. Из анализа исключены данные выделов, где произрастание древесных пород априори невозможно (заболоченные местоположения, реки и озера). В упрощенном виде ранжированный ряд влажности почв демонстрируется также относительно типа леса, как обобщенного качественного показателя лесорастительных условий. Вне зависимости от категории земель (насаждение, гарь, вырубка) каждый таксационный выдел получает дополнительный количественный показатель влажности почвы с последующей возможностью определения по уравнениям регрессии потенциальной продуктивности древесных пород. Установлено, что при наличии векторного слоя лесоустроительных данных картографирование влажности почв предпочтительнее производить на основе материалов лесоустройства. Показано, что существует зависимость продуктивности древостоев от влажности почв. Для цитирования: Фарбер С.К., Кузьмик Н.С. Формирование цифровой модели влажности почв на основе показателей рельефа местности и по материалам лесоустройства // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 4. С. 53–67. DOI: 10.37482/0536-1036- 2020-4-53-67
влажность почв, рельеф местности, тип леса, класс бонитета, потенциальная продуктивность древостоев, картографирование влажности почв.

В настоящее время брусника, клюква и голубика (род Vaccinium) широко культивируются в целях получения плодов. В Республике Беларусь в естественных условиях можно встретить голубику топяную (Vaccinium uliginosum L.), в культуре наиболее широко представлены сорта голубики высокорослой (Vaccinium corymbosum L.) и узколистной (Vaccinium angustifolium Ait.). Голубика богата биологически активными веществами (органическими кислотами, антоцианами, пектиновыми и дубильными веществами). Ее листья и плоды являются перспективным растительным сырьем для пищевой, косметической и фармацевтической промышленности. Его можно использовать для получения фиточаев, соков, джемов, варений, шампуней, кремов, настоев, экстрактов и др. Для более эффективного процесса экстрагирования листьев и плодов голубики, а также для нормирования качества экстрактов необходимо знать основные технологические свойства сырья. В ходе исследования установлены следующие технологические показатели листьев различных сортов голубики узколистной: насыпная масса – для (0,08±0,001)…(0,13±0,001) г/см3; удельная масса – (1,20±0,003)…(2,10±0,001) г/см3; объемная масса – (0,09±0,001)…(0,14±0,003) г/см3; порозность – (0,04±0,001)…(0,06±0,002); свободный объем слоя – (0,89±0,001)…(0,95±0,001); коэффициент поглощения для воды и 30, 50, 70 и 96 %-го этанола – соответственно (4,99±0,10)…(6,09±0,10), (4,50±0,10)…(5,49±0,01), (4,25±0,05)…(5,03±0,05), (3,74±0,16)…(4,74±0,19), (2,75±0,15)… (3,49±0,09) см3/г; для плодов: насыпная масса – (0,57±0,001)…(0,69±0,001) г/см3; удельная масса – (1,32±0,059)…(1,48±0,040) г/см3; объемная масса – (0,59±0,001)…(0,70±0,001) г/см3; порозность – (0,02±0,001)…(0,03±0,001); свободный объем слоя – (0,48±0,01)…(0,59±0,001); коэффициент поглощения для воды и 30, 50, 70 и 96 %-го этанола – соответственно (4,06±0,16)…(4,52±0,17), (3,38±0,05)…(4,06±0,02), (3,36±0,03)…(3,94±0,08), (2,86±0,09)…(3,74±0,07), (0,94±0,04)…(1,04±0,01) см3/г. Полученные данные позволяют спрогнозировать оптимальный способ и условия экстрагирования биологически активных веществ из листьев и плодов голубики, могут быть использованы при разработке технологической документации, регламентирующей процесс производства и качество готового продукта, а также при расчете материального баланса процесса для обеспечения надлежащего уровня рентабельности производства. Для цитирования: Флюрик Е.А., Бушкевич Н.В. Определение технологических свойств листьев и плодов голубики // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 4. С. 40–52. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-40-52 Благодарность. Авторы благодарны канд. биол. наук, ст. преподавателю кафедры туризма, природопользования и охотоведения БГТУ Д.В. Гордею за оказанную помощь в сборе образцов
The genus Vaccinium includes cowberries, cranberries and blueberries. Nowadays they are under large scale cultivation for the purposes of fruit production. In the Republic of Belarus bog blueberry (Vaccinium uliginosum L.) can be met in situ; among the cultivated plants the most prevalent varieties are highbush blueberry (Vaccinium corymbosum L.) and lowbush blueberry (Vaccinium angustifolium Ait.). Blueberry is rich in bioactive substances, such as organic acids, anthocyanins, pectin and tannins. The leaves and fruits of blueberries are a promising plant raw material for the food, cosmetic and pharmaceutical industries. It is useful for the production of herbal teas, juices, jams, preserves, shampoos, creams, infusions, extracts, etc. For the improved process of extracting leaves and fruits of blueberries, as well as quality estimation of extracts, it is necessary to know the basic technological properties of raw materials. During the study, the technological properties of various lowbush blueberry species were found. The properties of leaves are the following: bulk density – from 0.08±0.001 to 0.13±0.001 g/cm3; unit weight – from 1.20±0.003 to 2.10±0.001 g/cm3; bulk weight – from 0.09±0.001 to 0.14±0.003 g/cm3; porosity – from 0.04±0.001 to 0.06±0.002, void cross-section – from 0.89±0.001 to 0.95±0.001; absorption coefficient for water – from 4.99±0.10 to 6.09±0.10 cm3/g, 30 % ethanol – from 4.50±0.10 to 5.49±0.01 cm3/g, 50 % ethanol – from 4.25±0.05 to 5.03±0.05 cm3/g, 70 % ethanol – from 3.74±0.16 to 4.74±0.19 cm3/g and 96 % ethanol – from 2.75±0.15 to 3.49±0.09 cm3/g. The properties of fruits are the following: bulk density – from 0.57±0.001 to 0.69±0.001 g/cm3; unit weight – from 1.32±0.059 to 1.48±0.040 g/cm3; bulk weight – from 0.59±0.001 to 0.70±0.001 g/cm3; porosity – from 0.02±0.001 to 0.03±0.001; void cross-section – from 0.48±0.01 to 0.59±0.001; absorption coefficient for water – from 4.06±0.16 to 4.52±0.17 cm3/g, 30 % ethanol – from 3.38±0.05 to 4.06±0.02 cm3/g, 50 % ethanol – from 3.36±0.03 to 3.94±0.08 cm3/g, 70 % ethanol – from 2.86±0.09 to 3.74±0.07 cm3/g and 96 % ethanol – from 0.94±0.04 to 1.04±0.01 cm3/g. The obtained data allow to predict the optimal method and conditions of bioactive substances extraction from blueberry leaves and fruit. The data can also be used in the development of technological documentation which regulates the production process and the quality of the final product, as well as in the calculation of the process mass balance to ensure the appropriate level of profitability. For citation: Flyurik E.A., Bushkevich N.V. Performance Measurement of Blueberry Leaves and Fruits. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 4, pp. 40–52. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-40-52 Acknowledgements: The authors are grateful to candidate of biology, senior lecturer of the Department of Tourism, Nature Management and Game Management of the Belarusian State Technological University D.V. Gordey for the assistance in sampling.

Болота в лесном фонде России занимают более 12 % территории, превышая 100 млн га. В основном это облесенные болота с низкобонитетными древостоями. Значительная часть, преимущественно олиготрофных болот, вообще безлесна. Около 60 % болот евтрофного и мезотрофного типов являются потенциально богатыми питательными веществами. Здесь успешному росту леса мешает только избыток воды. В мировом лесном хозяйстве накоплен большой опыт регулирования водного режима почв посредством гидромелиорации (осушения). В России имеются классические примеры, когда на территориях в несколько тысяч гектар после гидромелиорации формировались древостои I класса бонитета. Примером может служить Хейновское болото площадью более 2 тыс. га, расположенное в Лисинском учебно-опытном лесхозе СанктПетербургского лесного института, осушенное в 1847 г. Однако достаточно примеров и неудачного осушения. Большая часть осушаемых болот до осушения была покрыта лесом. Гидромелиорация улучшила условия роста всех имевшихся до осушения древостоев, но на бедных евтрофных болотах рост леса недостаточно хорош. Цель исследования – изучение вновь созданных насаждений на осушенной территории с учетом всего цикла формирования биотопа и его изменений во времени. Для этого был заложен опытный участок на евтрофно-мезотрофном безлесном торфянике, где проведено осушение с помощью частой сети мелких канавок (борозд), сформированных двухотвальным плугом (каналокопателем) и выведеных в каналы осушительной сети, что обеспечивало постоянный отвод воды. По пластам, образовавшимся вдоль борозд, при участии автора созданы лесные культуры. Оценка изменения состояния насаждения проводилась регулярно через 5–10 лет в течение почти 60 лет. Исследования показали, что уже в первые годы после удаления избыточной воды вследствие лучшей прогреваемости почвы произошла осадка и сработка торфа. При глубине 0,4…0,5 м через 20 лет после посадки культур глубина торфа уменьшилась почти в 2 раза. Под влиянием осушения и появившегося насаждения изменился живой напочвенный покров. Исходный (болотный) тип почвообразования сменился дерновым, сформировалось высокобонитетное высокопродуктивное насаждение. При cопоставлении показателей этого искусственного насаждения и древостоев естественного происхождения по таблицам хода роста установлено, что запас созданного насаждения в 50-летнем возрасте почти в 2 раза превышает запас естественно возникшего древостоя. Можно предположить, что при выращивании древесной массы целевого назначения за 100 лет можно собрать два «урожая». За 50-летний период произошли изменения торфяной почвы. За счет интенсивного разложения торфа снизилось содержание углерода (С) и повысилось содержание общего азота (N), о чем свидетельствует уменьшение соотношения С : N. Проявилось формирование структуры в торфяной почве. Отмечено начало подзолообразовательного процесса. Вероятно, наличие хвойного опада повысило актуальную и гидролитическую кислотность. Для цитирования: Бабиков Б.В., Субота М.Б. Формирование и динамика биотопа культур сосны на торфяных почвах после гидромелиорации// Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 4. С. 27–39. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-27-39
Wetlands in the Russian Forest Fund occupy more than 12 % of the country’s territory exceeding 100 mln ha. These are primarily afforested swamps with low-quality forest stands. A significant part of raised bogs is generally forestless. Meanwhile, about 60 % of the eutrophic and mesotrophic swamps are potentially rich. Here, only excess of water interferes with successful forest growth. The world forestry has accumulated wide experience in regulation of soil water retention through irrigation improvement and drainage. In Russia there are classic examples when stands of the 1st quality class grew in the large (several thousands of hectares) areas after irrigation improvement. One such case is the Kheynovskoye swamp with an area of over 2 ths. ha located in the Lisino training and experimental forest of the Saint-Petersburg State Forest Technical University and drained in 1847. However, there are enough cases of unsuccessful drainage. The better half of the drained swamps before drainage were grown over with forests. Irrigation improvement has turned around the growth conditions of all stands existed before drainage, but in poor eutrophic swamps forest growth is insufficient. The research purpose was to study brand new stands in the drained territory taking into account the whole formation cycle of the biotope and its change with time. In order to get that done, a pilot plot was laid out on a eutrophic-mesotrophic treeless peat, where drainage was carried out using a frequent network of small grooves (furrows). They were dug with the help of a double moldboard (trench digger) and directed into the channels of the drainage network, thus providing for constant water drainage. Forest plantations were laid out on the layers formed along the furrows with the participation of the author. We had been assessing changes in the stand condition each 5–10 years for almost 60 years. The studies have shown that in the first years after removal of excess water and better soil warming, sedimentation and depletion of peat occurred. At a depth of 0.4–0.5 m in 20 years after planting the trees, the depth of peat decreased by almost 2 times. The living ground cover has changed under the influence of drainage and the developed stand. The initial (swamp) type of soil formation was replaced with soddy soil. High-quality heavyproducing plantation was formed. When comparing the parameters of the created artificial plantation with the stands of natural origin according to the growth course tables, it was found that the stock of the created stands at the age of 50 is almost twice higher than the stock of natural stands. It can be assumed that when growing wood pulp for its intended purposes in 100 years two yields can be harvested. Changes in peat soil have taken place during the last 50 years. The carbon (C) content decreased and the total nitrogen (N) content increased due to the intensive decomposition of peat, as evidenced by the decrease in the ratio of C:N. Structure developed in peat soil. The beginning of podzol-forming is noticed. Probably, the actual and hydrolytic acidity have increased due to the needle litter. For citation: Babikov B.V., Subota M.B. Formation and Dynamics of the Biotope of Pine Plantations on Peat Soils after Irrigation Improvement. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 4, pp. 27–39. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-27-39

Пожары в лесах Сибири возникают ежегодно и наносят огромный ущерб природе. Поэтому актуальны исследования природной пожарной опасности лесов, одной из составляющих которой являются напочвенные лесные горючие материалы. Проведенные исследования на 53 лесных участках в сосняках, произрастающих вдоль Енисейского меридиального трансекта, выявили, что запасы напочвенных лесных горючих материалов в сосновых насаждениях разных зон Средней Сибири определяются географической широтой и возрастают от зоны лесостепи к подзоне северной тайги. Наибольшие запасы лесных горючих материалов сосредоточены в сосняках северной и средней тайги. В их составе преобладают запасы подстилки, доля которой увеличивается от зоны лесостепи (57,4 %) к зоне северной тайги (71,3 %). Полученные уравнения динамики запасов травяно-кустарничкового яруса в течение сезона могут быть применимы и к травяным типам сосняков. Сгорание напочвенных лесных горючих материалов в сосняках при низовых пожарах разной интенсивности варьирует от 10,8 до 31,4 т/га, что составляет 26,1…74,1 % от их запаса до пожара. Интенсивность пожаров определяет не только количество сгоревших лесных горючих материалов, но и их постпирогенное накопление независимо от зонально-экологических условий. Варьирование запасов горючих материалов на лесных участках связано с пирогенным воздействием и периодом восстановления после последнего пожара, а также с мозаичным распределением растительности. Предложены уравнения накопления напочвенных лесных горючих материалов после пожаров разной интенсивности, которые могут быть применены для сосновых лесов Средней Сибири. При длительном отсутствии пожаров в сосняках происходят смена доминантов в напочвенном покрове и уменьшение продуктивности травяно-кустарничкового яруса. Развитие мохового покрова содействует снижению запасов подстилки. Полученные данные о запасах напочвенных лесных горючих материалов и их трансформации при пожаре обеспечивают основу для понимания и моделирования поведения пожаров, оценки эмиссии и воздействия пожаров на запасы лесных горючих материалов и могут быть использованы для совершенствования существующих глобальных и региональных моделей. Для цитирования: Иванова Г.А., Иванов В.А. Зональность лесных горючих материалов и их пирогенная трансформация в сосняках Средней Сибири // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 4. С. 9–26. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-9-26 Финансирование: Работа выполнена при поддержке СО РАН и РФФИ (грант № 07-04- 00562, грант № 19-58-80002 БРИКС-т)
Fires in the forests of Siberia occur annually and cause enormous damage to natural resources. Therefore, studies of the natural forest fire hazard, one of the components of which are forest fuels, are relevant. The research carried out on 53 sites in the pine forests growing along the Yenisei meridian transect revealed that surface fuel loads in pine stands of different zones of Central Siberia are defined by geographical latitude and increase from the forest-steppe zone to the northern taiga subzone. The largest forest fuel loads are concentrated in the pine stands of the northern and middle taiga. Their composition is dominated by loads of duff, the fraction of which in surface fuel loads increases from the forest-steppe zone (57.4 %) to the northern taiga zone (71.3 %). The obtained dynamic equations of the reserves of grass-shrub understory over the season may be applicable to grassy types of pine forests. Combustion of surface forest fuels in pine forests during surface fires of different intensity varies from 10.8 to 31.4 t/ha, which is from 26.1 to 74.1 % of their loads before the fire. The intensity of fires determines not only the number of burned forest fuels, but also their post-pyrogenic accumulation regardless of zonal and environmental conditions. The variation of fuel loads in forest areas is related to pyrogenic effects and the recovery period after the last fire, as well as to the mosaic distribution of living ground vegetation. Equations of accumulation of surface forest fuels after fires of different intensity that can be applied to pine forests of Central Siberia are developed. A change of dominants in the ground cover and a decrease in the productivity of the grass-shrub understory occurs in a long-term absence of fires in pine forests. The development of moss cover contributes to the decrease in litter reserves. The data obtained on the loads of surface forest fuels and their transformation during a fire provide the basis for understanding and simulation fire behavior, estimating emissions and impacts of fires on fuel loads, and can be used for improvement the existing global and regional models. For citation: Ivanova G.A., Ivanov V.A. Zonality of Forest Fuels and Their Pyrogenic Transformation in Pine Forests of Central Siberia. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 4, pp. 9–26. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-9-26 Funding: The research was supported by the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences and the Russian Foundation for Basic Research (grant projects No. 07-04-00562 and 19-58-80002 BRICS-t).

Сборник содержит материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной проблемам развития гуманитарной сферы Северо-Арктического региона, в частности, вопросам подготовки кадров для Арктики, философскому и социологическому анализу человека и общества, а также вопросам теории языка и иноязычной подготовки специалистов для арктического региона и других регионов России
The paper collection contains materials of the Russian Scientific Conference devoted to the problems of development of the humanitarian sphere of the North-Arctic region, in particular, issues of professionals training for the Arctic, philosophical and sociological analysis of a person and society, as well as issues of language theory and foreign language training for Arctic region and other regions of Russia.

Работая над книгой, автор исходил из того, что человечество стоит перед проблемой осознания глобальной ситуации сохраненности его наследия. Книга, которую вы держите в руках, посвящена топору. Его история уходит в глубокую древность. Она может занять достойное место на книжной полке экскурсионно-познавательной программы этнического туризма. Научно-популярное учебное издание подготовлено заслуженным профессором САФУ, уже известным студентам по ряду ранее опубликованных учебников и научно-популярных книг: «В плену у тайболы», 2011; «Таежные родники», 2011; «Востребованная старина», 2013; «Родники Поморья», 2017; «Тайга Беломорья», 2017 и многим другим. В настоящем пособии автор популярно излагает эволюцию топора, оставившего значительный след в русской традиционной, в том числе, лесной культуре. Данный труд – это взгляд автора на древнейшее изобретение человечества – топор, прошедший трансформацию от куска острого камня до стального легированного, очень прочного и эргономичного орудия. Обойтись без него нельзя и сейчас. Автор надеется, что у читателя сформируется система взглядов на топор как на уникального посланца древности и памятник многовековой истории и культуры, объект всемирного наследия. Если читатель, закрывая эту книгу, заинтересовался и получил новую для себя дополнительную информацию об окружающих нас орудиях, автор будет считать, что скромная задача, поставленная им в этой работе, выполнена. Пособие предназначено для широкого круга читателей. И в частности, для студентов-лесохозяйственников по курсу «Введение в специальность».

Представлены материалы, характеризующие ход реализации Программы развития вуза в 2018 г., демонстрирующие показатели, роль и место САФУ имени М.В.Ломоносова в социально-экономическом развитии Архангельской области, СЗФО и Арктического макрорегиона.

В книге дается характеристика основных тенденций развития международных отношений во второй половине ХХ – начале XXI века. На основе личных наблюдений и размышлений автора по материалам поездок по странам Азии, Африки, Америки и Европы анализируется их прошлое и настоящее, актуальные проблемы внутренней и внешней политики, повседневная жизнь общества и граждан.

В учебном пособии приведены методы определения таксационной характеристики насаждений и основные показатели: происхождение и форма древостоя, возраст древостоя, класс и группа возраста, типы возрастной структуры. Дано описание способов определения средних диаметров и высот, классов бонитета и типов леса, относительной и абсолютной полноты древостоя, запаса древостоя по породам и ярусам, состава древостоя, класса товарности. Приводится характеристика подроста, подлеска напочвенного покрова. Представлены методы разработки лесотаксационных нормативов и способы применения их на практике. Дана характеристика некоторых методов определения абсолютного и относительного прироста запаса древесины в древостое. Описаны материалы необходимые для использования лесов, отвода и таксации лесосек, ландшафтной таксации и таксации лесов, поврежденных пожарами и вредными организмами.

Материалы пособия позволяют студентам обогатить словарный запас специальной лексикой, разобраться в терминологии по указанным тематикам, усовершенствовать навыки перевода специальных текстов. К текстам для перевода прилагаются специально разработанные переводческие упражнения. Учебное пособие имеет практическую направленность и может быть использовано как в рамках аудиторных практических занятий, так и для самостоятельного изучения.

В пособии приведена характеристика лесов Архангельской области, информация по таксации древесного ствола срубленного и растущего дерева и его частей, таксации лесной продукции, по способам определения абсолютного и относительного прироста древесного ствола. Даны характеристики закономерностей определения таксационных показателей древесного ствола. В лабораторном практикуме пособия представлены рекомендации и разъяснения к выполнению лабораторных работ по таксации древесного ствола, его частей и определения таксационных показателей. В приложении приведены нормативы, необходимые для выполнения расчетно-графических работ и иллюстрации лекционного материала.

Одним из перспективных вариантов переработки лиственной древесины невысокого качества считается ее пиролиз на установках низкой экологической опасности, расположенных рядом с источником сырья. В дальнейшем возможна переработка древесного угля на активные угли различного назначения. Цель исследования – оценить пригодность активного угля, полученного из тонкомерной березовой древесины, для доочистки питьевой воды, а также показать возможность его регенерации. В качестве фильтрующего материала в колонках использовался промышленный активный уголь марки БАУ-А и уголь древесный активный дробленый, полученный путем паровой активации угля из тонкомерной березовой древесины во вращающейся печи с z-образной вставкой. Воду в колонки с активным углем подавали так, чтобы обеспечить продолжительность контакта воды с углем в течение 8, 4 и 2 мин. Через 3 месяца непрерывной работы все угольные фильтры с продолжительностью контакта 8 мин сохраняли сорбционную активность, а фильтры с продолжительностью контакта 4 мин были отработаны на 80 %. Далее испытания по доочистке воды проводились на регенерированных углях. Установлено, что доочистка с применением березового активного угля снижает перманганатную окисляемость воды примерно на 1 мг О 2/дм3. Наиболее приемлемой является продолжительность контакта угольной загрузки с водой, равная 4 мин, уголь после регенерации пригоден к повторному использованию. Показано, что уголь, полученный из тонкомерной березовой древесины при помощи активации в печи с z-образной вставкой, снижает окисляемость воды так же, как и промышленный уголь марки БАУ-А. При этом использование более дешевого сырья (тонкомерной березовой древесины) и проведение активации угля с низким удельным расходом водяного пара (за счет организации пульсирующего давления) уменьшает затраты на изготовление фильтрующего материала и доочистку питьевой воды. Для цитирования: Юрьев Ю.Л. Получение и использование березового активного угля для доочистки питьевой воды // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 3. С. 169–175. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-169-175
Pyrolysis of low-quality deciduous wood in the plants with low environmental hazard, located near the source of raw materials is one of the promising options for its processing. In the future, it will be possible to convert such charcoal into activated carbons for various purposes. The research purpose is to evaluate the usefulness of activated carbon derived from smalldiameter birch wood for the drinking water post-treatment, as well as to show the possibility of its regeneration. Commercial activated carbon BAU-A and crushed activated charcoal, obtained by steam activation of coal made of small-diameter birch wood in a rotary kiln with a z-shaped insert, were used as a filter medium in the columns. Water was supplied to the columns with activated carbon in such a way as to ensure the contact duration of water with coal for 8, 4, and 2 min. After three months of continuous operation, all carbon filters with 8-minute contact time retained sorption activity, and filters with 4-minute contact time were used for 80 %. Further on, water post-treatment tests were carried out with recovered carbons. It is found that post-treatment using birch activated carbon reduces the water permanganate oxidation by about 1 mg O2/dm3. The most complementary preferred contact time of coal charge with water is 4 min. The coal after regeneration is recyclable. It is shown that coal made of small-diameter birch wood using activation in a kiln with a z-shaped insert reduces the water oxidation in the same way as commercial coal BAU-A. Herewith, the use of cheaper raw materials (fine birch wood) and coal activation with low specific consumption of water steam (due to the organization of oscillating pressure) cut costs for the filter medium production and drinking water post-treatment. For citation: Yur’ev Yu.L. Production and Use of Birch Activated Carbon for Drinking Water Post-Treatment. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 3, pp. 169–175. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-169-175.

Предложен синтез новых наноструктурированных металлоуглеродных композитов на основе лигносульфонатов. Получение и изучение их свойств является актуальной задачей современного химического материаловедения ввиду применения материалов на их основе в качестве ионоселективных электродов и электрохимических катодов, электродов суперконденсаторов, магнитных сенсоров, устройств записи и хранения информации, гетерогенных катализаторов. Решающее значение при получении этих композитов приобретает метод синтеза, позволяющий формировать частицы определенной формы и размера, определяющих в дальнейшем свойства композиционного материала (сорбционные, электрохимические, каталитические, магнитные, оптические). Цель исследования – изучение влияния условий синтеза наноструктурированных металлоуглеродных композитов на основе углеродсодержащего органического сырья (лигносульфонатов, хитозана, полиэтиленполиамина) и встроенного металла на структуру и физико-химические характеристики новых материалов. Разработан способ, особенностью которого является коллоидно-химический синтез с последующей карбонизацией, позволяющий получить высокодисперсный композит с развитой микро-мезопористой структурой, удельной поверхностью до 400 м2/г и распределением частиц в узком диапазоне размеров (30…65 нм). Металл связывается с лигносульфонатом натрия (ЛС) на стадии формирования хелатного комплекса, который при взаимной коагуляции с хитозаном (ХТ) или полиэтиленполиамином (ПЭПА) образует нерастворимый в воде полимерный металл-органический комплекс. Степень извлечения ионов Со(II) из водных растворов при формировании металлокомплекса состава ЛС–Co–ХТ составляет 78,6 % при массовом соотношении ЛС и ХТ – 1 : 0,25, а для комплекса ЛС–Co–ПЭПА – 56,3 % при массовом соотношении ЛС и ПЭПА – 1 : 0,1. Проведение центрифугирования, промывки ацетоном и карбонизации позволяет зафиксировать металл в структуре металлоуглеродного композита. Проанализированы условия синтеза: количественное соотношение полимерных компонентов (для системы ЛС : ХТ – 1 : 0,25; для ЛС : ПЭПА – 1 : 0,1); продолжительность формирования хелатного комплекса – 1 ч и металл-органического композита – 1 ч; рН 4–6. Морфология наноструктурированного металлоуглеродного композита изучена методом электронной микроскопии, параметры пористой структуры – методом низкотемпературной адсорбции азота. Углеродные наноматериалы, полученные при мягких условиях синтеза на основе дешевых природных полимеров, перспективны для применения в качестве эффективных сорбентов и катализаторов, в том числе и для защиты окружающей среды. Для цитирования: Бровко О.С., Паламарчук И.А., Горшкова Н.А., Ивахнов А.Д. Металлоуглеродные композиты на основе лигносульфонатов // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 3. С. 159–168. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-159-168 Финансирование: Исследования проведены в ходе выполнения государственного задания ФГБУН ФИЦКИА РАН ФНИ 2018–2020 гг. «Физико-химические, генетические и морфологические основы адаптации растительных объектов в условиях изменяющегося климата высоких широт» (№ АААА-А18-118012390231-9) с использованием оборудования ЦКП НО «Арктика» (САФУ) и ЦКП НО «КТ РФ в области экологической безопасности Арктики» (ФГБУН ФИЦКИА РАН)
The synthesis of the new nanostructured metal-carbon composites (NMCC) based on lignosulfonates was proposed. Obtaining and studying the properties of NMCC is a crucial task of modern materials chemistry due to the use of the materials based on them in various fields of science and technology as ion-selective electrodes and electrochemical cathodes, supercapacitors, magnetic sensors, information recording and storage devices, heterogeneous catalysts. The synthesis method, which allows the formation of particles of a certain shape and size, which subsequently determine the properties of the composite material (sorption, electrochemical, catalytic, magnetic and optical), acquires decisive importance in the production of the new materials. The research purpose is to study the influence of the synthesis conditions of NMCC based on carbon-containing organic raw materials (lignosulfonates, chitosan and polyethylene polyamine) and embedded metal on the structure and physico-chemical properties of the new materials. The feature of the developed approach is the colloid-chemical synthesis with subsequent carbonization, which allows to obtain a highly dispersed NMC with the developed micro- and mesoporous structure, specific surface area up to 400 m2/g and a narrow particle size (30–65 nm) distribution. Metal binds to sodium lignosulfonate (LS) at the stage of chelate complex formation, which upon mutual coagulation with chitosan (CT) or polyethylene polyamine (PEPA) forms a water-insoluble compound (polymer metalorganic complex). The degree of extraction of Co(II) ions from aqueous solutions during the formation of the LS–Co–CТ metal complex is 78.6 % (LS : CТ mass ratio is 1 : 0.25) and the LS–Co–PEPA complex is 56.3 % (LS : PEPA mass ratio is 1 : 0.1). Centrifugation and washing with acetone followed by carbonization allow the metal to be fixed in the structure of the NMCC. The synthesis conditions, including the quantitative ratio of polymer components (LS : CT – 1 : 0.25 and LS : PEPA – 1 : 0.1), the duration of the formation of the chelate complex (1 h) and the metal-organic composite (1 h) and pH (4–6), were analyzed. The morphology of the NMCC was studied by electron microscopy, and the parameters of the porous structure were found by the method of low-temperature nitrogen adsorption. Carbon nanomaterials based on cheap starting polymers and obtained in the mild synthesis conditions are promising for practical use as effective sorbents and catalysts, as well as for environmental protection. For citation: Brovko O.S., Palamarchuk I.A., Gorshkova N.A., Ivakhnov A.D. Metal-Carbon Composites Based on Lignosulfonates. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 3, pp. 159–168. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-159-168 Funding: The studies were carried in the course of the state assignment of the N. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research within the framework of the Fundamental Research Program 2018–2020 “Physical and Chemical, Genetic and Morphological Fundamental Principles of Adaptation of Plant Objects in a Changing Climate of High Latitudes” (No. AAAA-A18-118012390231-9) using the equipment of the Core facility center “Arktika” (NArFU) and the Core facility center “Critical Technologies of the Russian Federation in the field of Environmental Safety of the Arctic” (FSIARctic RAS).

Исследована водостойкость плит средней плотности, полученных из гидродинамически обработанных древесных опилок без применения связующих веществ. В качестве критериев водостойкости принято использовать разбухание плит по толщине после вымачивания в воде в течение 24 ч и остаточную прочность при статическом изгибе. Изучено влияние следующих режимных факторов горячего прессования на водостойкость плит: температуры плит пресса, удельной продолжительности прессования, влажности пресс-массы. Установлено, что при увеличении температуры плит пресса и удельной продолжительности прессования разбухание плит по толщине снижается. Наименьшее значение этого показателя отмечено при влажности пресс-массы 210 %. Для сравнения исследовано влияние кипячения в воде в течение одного 1 ч на свойства плит из механоактивированных древесных частиц, а также древесно-стружечных плит (ДСтП), древесно-волокнистых плит высокой (HDF) и средней (MDF) плотности сухого способа производства. Плиты ДСтП и MDF полностью разрушились, плиты HDF сохранили свою форму, но при этом потеряли прочность при статическом изгибе, которая составила 89,7 % от первоначальной. У плит из механоактивированных древесных частиц потеря прочности при статическом изгибе – 18,2 % от первоначальной (до кипячения – 22,4 МПа, после него – 17,4 МПа). Циклические испытания по ГОСТ Р 56309–2014 методом «вымачивание–замораживание–высушивание» позволили установить, что влажностные деформации плит из механоактивированных древесных частиц имеют обратимый характер. В результате проведения 3 циклов испытаний снижение прочности плит при статическом изгибе составило 29,2 %. При этом геометрические размеры существенно не изменились, остаточное разбухание плит по толщине 0,62 %. Таким образом, предварительная гидродинамическая обработка отходов деревообработки (опилок) позволяет получить экологически чистые плиты с постоянной водостойкостью, которые могут найти широкое применение в жестких температурно-влажностных условиях эксплуатации. Для цитирования: Ермолин В.Н., Баяндин М.А., Казицин С.Н., Намятов А.В., Острякова В.А. Водостойкость древесных плит, получаемых без использования связующих веществ // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 3. С. 151–158. DOI: 10.37482/0536-1036- 2020-3-151-158 Финансирование: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ, правительства Красноярского края, краевого фонда науки в рамках научного проекта «Исследование процессов структурообразования материалов из кавитационно-активированной древесины»
Water resistance of medium density panels made of hydrodynamically treated sawdust without binders was studied. It is customary to use panel swelling through-thickness after soaking in water for 24 hours and residual strength under static bending as criteria for water resistance. The effect of the following operation conditions of hot pressing on water resistance of panels was studied: temperature of press boards, specific pressing time and molding compound humidity. It is found that an increase in the temperature of press boards and specific pressing time results in a decrease in panel swelling through-thickness. The smallest value of this parameter was recorded at the press pulp humidity of 210 %. In comparison, the effect of boiling in water within 1 hour on the properties of the panels made of mechanically activated wood particles, as well as particle boards, high density fiberboards (HDF) and medium density fiberboards (MDF) of dry process was studied. It was found that the particle boards and medium density fiberboards were completely broken. High density fiberboards retained their shape, but the static bending strength was 89.7 % of the initial one. The panels made of mechanically activated wood particles had the static bending strength loss of 18.2 % of the initial one (before boiling – 22.4 MPa, after boiling – 17.4 MPa). The cyclic tests conducted according to the state standard GOST R 56309–2014 and by the “soaking–freezing–drying” method allowed us to find that the moisture deformations of the panels made of mechanically activated wood particles are reversible. As a result of 3 test cycles, a decrease in the static bending strength of the boards was 29.2 %. At the same time, their dimensions had no considerable changes. The value of residual swelling through-thickness was 0.62 %. The obtained results show that the preliminary hydrodynamic treatment of wood wastes (sawdust) allows making eco-friendly boards that have permanent water resistance. They can become widely used, especially under severe temperature and moisture conditions of operation. For citation: Ermolin V.N., Bayandin M.A., Kazitsin S.N., Namyatov A.V., Ostryakova V.A. Water Resistance of Wood-Based Panels Made without Binders. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 3, pp. 151–158. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-151-158 Funding: The research was carried out with the financial support from the Russian Foundation for Basic Research, the Government of the Krasnoyarsk Krai and the Krasnoyarsk Regional Fund of support scientific and technical activities within the framework of the research project “The Study of the Structuring Processes of the Materials Made of Cavitation-Activated Wood”.

Приводятся полученные теоретически и подтвержденные экспериментально результаты исследований начальной жесткости вальцованных полосовых нерастянутых пил. Разработана математическая модель, позволяющая производить расчет начальной жесткости полосовых нерастянутых пил в целях обоснования расстояния между направляющими и параметров пил, обеспечивающих точное пиление древесины. Для проверки справедливости допущений, принятых при выполнении теоретических исследований, проведены эксперименты. Осуществлен анализ результатов исследований и сделаны следующие выводы: теоретические и экспериментальные значения начальной жесткости вальцованных полосовых пил практически совпадают (разница не более 2 %); жесткость вальцованной пилы при использовании теоретических данных превышает жесткость невальцованной пилы более чем на 80 %. Согласно технологическим режимам РПИ 6.1-00 «Подготовка рамных пил», для обеспечения требуемой точности пиления древесины начальная жесткость полосовой пилы должна быть не менее 60…70 Н/мм. Полученные результаты позволяют определить основные параметры нерастянутых полосовых пил, обеспечивающих это условие. Для цитирования: Прокофьев Г.Ф., Тюрин А.М., Кабакова М.Ю., Коваленко О.Л. Определение начальной жесткости вальцованных полосовых нерастянутых пил // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 3. С. 143–150. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-143-150
The paper presents the results of studies of the initial stiffness of rolled strip unstretched saws; theoretically obtained and experimentally confirmed. A mathematical model, that allows calculating the initial stiffness of unstretched strip saws, has been developed in order to justify the distance between the guides and the saw parameters for precise sawing. Experiments were performed for verifying the validity of the assumptions made in carrying out the theoretical research. The analysis of the research results and the following conclusions are made: theoretical and experimental values of the initial stiffness of rolled strip saws practically coincide (the difference does not exceed 2 %); the stiffness of the rolled saw according to the theoretical data exceeds the stiffness of the non-rolled saw by more than 80 %. According to the technological modes of RPI 6.1-00 “Preparation of Frame Saws” to ensure the required accuracy of wood sawing, the initial stiffness of the strip saw should be at least 60–70 N/mm. The obtained results allow us to determine the main parameters of unstretched strip saws providing this condition. For citation: Prokofiev G.F., Tyurin A.M., Kabakova M.Yu., Kovalenko O.L. Determination of the Initial Stiffness of Unstretched Rolled Strip Saws. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 3, pp. 143–150. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-143-150

Клеевые соединения по длине широко распространены в производстве изделий из древесины. Однако наиболее часто применяемая технология сращивания на зубчатые шипы имеет ряд недостатков (наличие отходов, дорогостоящий режущий инструмент и др.). Предложен альтернативный способ сращивания на многократные прямоугольные шипы, изготовленные прессованием. Промышленное внедрение нового способа требует подтверждения высокого качества клеевого шипового соединения. Основным показателем качества является прочность соединения. Цель исследования – экспериментальная оценка прочности при растяжении и изгибе соединений по длине на прямоугольные прессованные шипы (на примере заготовок из древесины сосны). Изучены соединения двух типоразмеров (А и Б) с шагом 4,2 и 8,2 мм и глубиной проушины 10 и 20 мм соответственно. Прочность образцов определяли с учетом требований ГОСТ 15613.4 и ГОСТ 15613.5. Для оценки качества соединений использовали показатель «относительная прочность» – отношение прочности соединения к прочности цельной древесины. Статистическая обработка проводилась как по группам данных, так и для каждого типоразмера и каждого вида испытания отдельно. Это позволило установить средние значения прочности для каждой отдельной группы образцов, а также получить статистически обоснованную объединенную оценку некоторых показателей. Соединения типа А (с мелкими шипами) показали лучшие результаты по прочности при растяжении (59,5 %) по сравнению с типом Б (53,2 %). Установлено, что при обработке результатов испытаний на изгиб в исследованном диапазоне не выявлено статистически значимого влияния типа соединения. Поэтому средняя прочность при изгибе (80,2 %) характеризует оба типа соединения. Кроме того, прочность этих двух типов соединений с достаточной достоверностью может быть охарактеризована и средней прочностью при растяжении (56,4 %). При этом оба типа соединения соответствуют по прочности требованиям стандартов на изделия с использованием клеевых соединений по длине. Полученные результаты варьируют в сравнительно узком диапазоне, что свидетельствует о стабильном качестве клеевых соединений на прямоугольные шипы, изготовленных способом прессования. Проведенное исследование подтвердило возможность применения прямоугольных прессованных шипов для изготовления соединений на их основе. Для цитирования: Рублева О.А., Гороховский А.Г. Экспериментальная оценка прочности склеивания древесины по длине на прямоугольные прессованные шипы // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 3. С. 128–142. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-128-142
End jointing of wooden blanks is widely distributed in the manufacture of wood products. The most commonly used splicing technology on finger joints with pointy fingers has a number of drawbacks, including the presence of waste and an expensive cutting tool. We proposed an alternative type of end jointing with multiple rectangular tenons made by pressing. Commercialization of the new splicing method requires confirmation of its high quality. The main quality indicator of adhesive joint is its strength. The aim of the study is an experimental evaluation of the bending strength and tensile strength of end joints with rectangular pressed fingers (case study of pine wood blanks). The joints of two types: A and B, with a pitch of 4.2 and 8.2 mm and depth of mortises of 10 and 20 mm, respectively, were studied. The strength of the samples was determined taking into account the requirements of the Russian State Standards GOST 15613.4 and GOST 15613.5. In order to evaluate the quality of joints, we used the indicator “relative strength”; it is the ratio of the joint strength to the solid wood strength. Statistical processing was carried out both by data groups, and for each size and each test type separately. This allowed us to establish the average values of strength for each individual group of samples, as well as to obtain a statistically valid joint evaluation of some indicators. Joints of type A with small fingers showed better results in tensile strength (59.5 %) compared to joints of type B (53.2 %). No statistically significant effect of the joint type was revealed, when processing the results of bending tests in the studied range. Therefore, the average bending strength (80.2 %) characterizes both types of joints. Moreover, the strength of these two types of joints with sufficient reliability can be characterized by the average tensile strength (56.4 %). At the same time, both types of joints correspond in strength to the standard requirements to the products with adhesive end joints. The test results vary in a relatively narrow range, which indicates a stable quality of adhesive joints with rectangular fingers made by pressing. This study demonstrates the possibility of using rectangular pressed fingers for the manufacture of joints based on them. For citation: Rubleva O.A., Gorokhovsky A.G. Experimental Evaluation of Strength of End Joints with Rectangular Pressed Fingers. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 3, pp. 128–142. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-128-142

Целью исследования являлось обоснование показателей расхода дизельного топлива при осуществлении рубок валочно-сучкорезно-раскряжевочной машиной Silvatec 8266TH на лесных участках Республики Марий Эл. Поставленная цель достигнута путем проведения экспериментальных исследований с использованием объемного метода пополнения бака машины в конце рабочего цикла. Экспериментальные исследования сопровождались фиксацией диаметров вырубаемых деревьев и их объемов. После вырубки каждой из указанных групп деревьев осуществлялась остановка машины, заполнение топливного бака до горловины с точной фиксацией объема заправляемого топлива. Обработка экспериментальных данных позволила получить регрессионную модель, характеризующую средний расход топлива при различных диаметрах вырубаемого древостоя. Анализ найденного решения дал возможность установить, что средний расход топлива харвестера Silvatec 8266TH, работающего на лесных участках учебно-опытного лесхоза Поволжского государственного технологического университета, зависит от среднего диаметра вырубаемых деревьев. Множественный коэффициент детерминации R2 данной нелинейной модели составил 0,73. Полученная математическая зависимость может быть использована на лесопромышленных предприятиях для приближенного быстрого расчета норм расхода в отсутствие действующих нормативов с целью обоснования объемов списываемого топлива, а также для расчета проектной себестоимости заготавливаемой продукции при организации новых лесопромышленных предприятий и освоении новых лесных участков. Для цитирования: Рукомойников К.П., Купцова В.О. Обоснование норм расхода топлива многооперационных лесозаготовительных машин на примере харвестера // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 3. С. 117–127. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-117-127
The research purpose was to substantiate the parameters of diesel fuel consumption during felling by the feller-delimber-slasher Silvatec 8266TH in the forest area of the Mari El Republic. The goal was achieved by conducting the experimental tests using the volumetric procedure of filling the machine tank at the end of the operating cycle. The experimental research was accompanied by fixation of the diameters and volumes of the trees cut down. After cutting down each of these groups of trees, the machine was stopped. The fuel tank was filled to the filler pipe. Each time the researchers fixed the fuel volume filled. Processing of the experimental data allowed us to obtain a regression model. This model characterizes the average fuel consumption for various tree diameters. Analysis of the obtained solution made it possible to find out that the average fuel consumption of a Silvatec 8266TH harvester working in the forest areas of the scientific and experimental forestry of the Volga State University of Technology depends on the average diameter of the cut trees. The multiple coefficient of determination (R2) of the resulting non-linear model was 0.73. The obtained mathematical dependence can be used by timber enterprises for the approximate rapid calculation of the consumption rates in the absence of running standards. Calculations can be carried out to substantiate the volume of the consumed fuel and to calculate the project cost of harvested products in the development of new forestry enterprises and new forest areas. For citation: Rukomojnikov K.P., Kuptcova V.O. Substantiation of Fuel Consumption Rates of a Harvester. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 3, pp. 117–127. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-117-127

Строительство лесных дорог является одним из приоритетных вопросов лесного комплекса. Недостаточно развитая лесная дорожная сеть не позволяет использовать лесные ресурсы, находящиеся на значительном расстоянии от дорог общего пользования, так как рентабельность лесозаготовки многократно снижается. Расширение инфраструктуры лесных дорог позволит повысить мобильность, а также рентабельность добычи ресурса. Основной причиной запущенного состояния лесной дорожной инфраструктуры является высокая стоимость строительства лесных дорог, которая обусловлена высокой стоимостью дорожно-строительных материалов, а также большими расстояниями их транспортировки. Один из актуальных способов снижения стоимости дорожно-строительных материалов – это использование отходов промышленности. С целью решения данной задачи было проведено исследование для получения слоя дорожной одежды с высокими физико-механическими показателями и сравнительно низкой стоимостью из отходов промышленности. В качестве вяжущего в смеси используется бытовой полиэтилен высокого давления, а заполнителя – зола от сжигания осадка сточных вод. За счет применения пластика в смеси образуется коагуляционно-конденсационная структура, при этом материал характеризуется высокой прочностью и морозостойкостью. Данное исследование обладает научной новизной, так как вопросы адгезии полиэтилена с различными заполнителями мало изучены. За основу смеси были взяты вторично-переработанные полимеры (дробленый полиэтилен, фракция 1,5–2,5 мм) в качестве структурообразующего компонента. Также существовала необходимость добавления материала-заполнителя, его роль сыграла зола, оставшаяся после сжигания осадка сточных вод предприятия «Водоканал». По результатам испытаний был получен материал с показателями прочности при сжатии 170,63–552,08 МПа, модулем упругости от 322,0 до 960,0 МПа, водопоглощением в пределах 1 %, что дает возможность использовать его в лесном дорожном строительстве, в том числе в качестве укрепляющего слоя дорожной одежды лесных дорог на слабых грунтах. Применение полученного материала в лесном дорожном строительстве позволит расширить лесную дорожную инфраструктуру за счет снижения стоимости. Наши исследования показывают, что высокие физико-механические показатели увеличат срок службы лесных дорог, а, следовательно, и срок между капитальными ремонтами – данные аспекты положительно повлияют на рентабельность строительства лесных дорог. Для цитирования: Минаев А.Н., Зубова О.В., Кулик Д.М., Силецкий В.В., Луговов В.И. Применение золополимерных смесей в строительстве лесовозных дорог // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 3. С. 106–116. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-106-116
The construction of forest roads is one of the priority issues of the forest industry. The underdeveloped forest road network does not allow the use of forest resources, which are situated too far from the civil roads because of lower profitability. Expanding the forest road infrastructure will allow to increase mobility as well as profitability of resource extraction. Forest roads are expensive. This is due to the high cost of road construction materials and long distance of their delivery. One of the latest ways of cost reduction of road construction materials is the use of industrial wastes. A study was carried out in order to obtain a pavement layer with high physical and mechanical properties and a relatively low cost from industrial wastes for the problem solving. Household high-pressure polyethylene is used as a binder in the mixture, and ash from incineration of sewage sludge is used as filler. A coagulationcondensation structure is formed due to the use of plastic in the mixture; herewith the material is characterized by high strength and frost resistance. The study has a scientific novelty as the issues of polyethylene adhesion with various fillers are poorly known. Recycled polymers (crushed polyethylene, fraction 1.5–2.5 mm) were used as a structure-forming component. Ash from the sewage sludge incineration obtained at the SUE «Vodokanal of St. Petersburg» was used as the filler material. According to the test results, a material with the following parameters was obtained: the compression resistance of 170.63–552.08 MPa, the elastic modulus of 322–1022 MPa, water absorption within 1 %; that allows using the material in the forest road construction. This material can be used as an application for reinforcing the pavement layer in the forest road construction on weak soils. The use of the obtained material in forest road construction will expand the forest road infrastructure by cost reduction. The studies of the Department of Industrial Transport of the Saint-Petersburg State Forest Technical University show that the high physical and mechanical parameters will increase the service life of forest roads and hence the time between overhauls. These aspects have a positive effect on the profitability of the forest road construction. For citation: Minaev А.N., Zubova О.V., Kulik D.М., Siletskiy V.V., Lugovov V.I. Application of Ash-Polymer Mixtures in the Construction of Forest Roads. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 3, pp. 106–116. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-106-116

Adaptive management is a basic concept of managing forest ecosystems in the face of increased risks such as climate change. Therefore, there is a need to develop key theories and information on which adaptive forest management is based on. This paper deals with the overview of basic information on adaptive forest management, with particular reference to its importance in relation to examples of sessile oak forests drying and climate change in the Republic of Srpska, Bosnia and Herzegovina. Silviculture of sessile oak forests affected by acute and chronic drying of the trees should be based on the preservation of the complete set of stands and miscibility with black pine on shallow serpentinite and peridotite soils. The paper deals with the possibilities of adaptive management of sessile oak forests and concludes with a description of adaptive management activities. For citation: Govedar Z., Medarević M. Adaptive Forest Management: Case Study of Sessile Oak (Quercus petraea (Matt.) Leibl.) Forests on Ozren Mountain of the Republic of Srpska. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 3, pp. 93–105. DOI: 10.37482/0536- 1036-2020-3-93-105
Адаптивное управление является основной концепцией управления лесными экосистемами в условиях постоянно изменяющего климата. В связи с этим, необходимо найти информацию и разработать основные теории, на которых основано адаптивное управление лесным хозяйством. Данная работа дает общее представление об адаптивном лесопользовании в контексте усыхания дубовых лесов и изменения климата в Республике Сербской (Босния и Герцеговина). Разведение лесов скального дуба, подверженных острому и хроническому усыханию, должно основываться на сохранении всех древостоев и способности к произврастанию совместно с черной сосной на неглубоких серпентинитовых и перидотитовых почвах. В статье рассматриваются возможности адаптивного управления лесами скального дуба и дается характеристика мероприятий по адаптивному управлению. Для цитирования: Govedar Z., Medarević M. Adaptive Forest Management: Case Study of Sessile Oak (Quercus petraea (Matt.) Leibl.) Forests on Ozren Mountain of the Republic of Srpska // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 3. С. 93–105. DOI: 10.37482/0536-1036-2020- 3-93-105

Satellite data becomes an important tool for monitoring global change in forest cover. Further development of remote sensing technologies creates opportunities for solving more complex problems requiring multi-time analysis of satellite data. Assessment of success reforestation after a disturbance in forest cover is such an important task. The traditional method of an assessment of successful reforestation is laying out the ground plots, which task requires significant time and resources. Fieldworks and transfer of land to forest cover land is carried out according to the method, which is developed by the Federal Agency for Forestry of Russia. This method has various criteria of success reforestation for every region. Arkhangelsk region, Vologda region and Republic of Karelia became the territories for research. Forest vegetation of this region belongs to the taiga zone and is divided into five groups: the area of pre-tundra forests and sparse taiga, northern taiga, middle taiga and south taiga. International forest classification relates this area to boreal forest. The task of transfer land to forest cover land can be optimized by using remote sensing data. This research shows analysis of recovery of the normalized difference vegetation index, the shortwave vegetation index and the normalized burn ratio in the framework of reforestation objects. Filed data was collected for every object and this data includes a number of young trees, average height and species composition. Processing of a considerable number of satellite imageries requires significant computing power because of the Google Earth Engine platform using for analysis data. The most suitable index was chosen in the analysis of the obtained data for the development of an automatic method for transfer land to forest cover land. The most suitable index for dividing lands on forest cover and nonforest cover lands is the shortwave vegetation index. Optimal threshold for transferring land is achievement of recovery index of 80 % from initial values before disturbance. The automatic method was developed using unsupervised classification and threshold values of recovery index. For citation: Karpov A., Waske B. Method for Transferring Non-Forest Cover to Forest Cover Land Using Landsat Imageries. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 3, pp. 83–92. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-83-92 Funding: This research was undertaken as part of the project “Forest Monitoring in the Arkhangelsk Region, Using Multisensory Remote Sensing Data” funded by the Russian Ministry of Education and Science and the German Academic Exchange Service in the framework of the Michail‐Lomonosov‐Programme (project no. АААА-А19-119020590052-2)
Спутниковые данные становятся важным инструментом для мониторинга изменений, происходящих в лесном покрове. Дальнейшее развитие технологий дистанционного зондирования Земли создает возможности для решения более сложных задач, требующих многократного анализа спутниковых данных. Оценка успешности лесовосстановления после возникновения нарушений в лесном покрове является такой задачей. Традиционный метод оценки успешности лесовозобновления – закладка пробных площадей – требует значительных временных затрат и ресурсов. Полевые работы и отнесение земель к землям, занятым лесными насаждениями, через закладку пробных площадей производятся по методике, разработанной Федеральным агентством лесного хозяйства России. Данная методика имеет различные критерии успешного лесовозобновления для каждого региона. Территориями исследования стали Архангельская и Вологодская области, а также Республика Карелия. Растительность данного региона относится к таежной зоне и разделяется на пять групп: районы притундровых лесов и редкостойной тайги, северо-таежный, среднетаежный и южно-таежный районы. Международная классификация относит данные леса к группе бореальных. Использование спутниковых данных позволит оптимизировать мероприятия по отнесению лесных участков к землям, занятым лесными насаждениями. Проведен анализ индексов восстановления NDVI, SWVI и NBR на объектах лесовозобновления. На каждый исследуемый объект получены полевые данные о количестве подроста, средней высоте древостоя и породном составе. Обработка большого количества спутниковых снимков требует значительных вычислительных мощностей, поэтому для проведения анализа использовалась платформа Google Earth Engine. На основе полученных данных выбран наиболее пригодный для создания автоматической методики по переводу земель в лесопокрытую площадь индекс SWVI как наилучший спектральный индекс для разделения земель на достигшие и не достигшие критериев отнесения к землям, занятым лесными насаждениями. Оптимальным порогом для перевода земель стало достижение 80 % восстановления от первоначальных значений индекса до возникновения нарушений в лесном покрове. Использование метода k-средних и пороговых значений индекса для перевода позволило создать автоматизированную методику. Для цитирования: Karpov A., Waske B. Method for Transferring Non-Forest Cover to Forest Cover Land Using Landsat Imageries // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 3. С. 83–92. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-83-92 Финансирование: Данное исследование проведено в рамках проекта «Мониторинг лесов в Архангельской области с использованием данных мультисенсорного дистанционного зондирования», финансируемого Министерством образования и науки России и Германской службой академических обменов в рамках программы «Михаил Ломоносов» (проект № АААА-А19-119020590052-2)