Лесное хозяйство. Лесоводство

Павловский парк Санкт-Петербурга разделен на 7 природных ландшафтов, которые различаются видовым составом насаждений и почвенно-грунтовыми условиями их произрастания. С использованием определителей растений выявлены виды деревьев и кустарников в насаждениях всех ландшафтов парка, проведена оценка видового богатства и разнообразия состава насаждений с помощью различных индексов. Установлено, что состав сообществ в ландшафтах парка относительно сходен, во всех до-минируют лесные породы: ель европейская, береза пушистая, сосна обыкновенная, береза повислая и осина. Эти породы являлись преобладающими в период формирования парка из хвойного лесного массива. В настоящее время отмечается смена хвойных пород на широколиственные благодаря антропогенному воздействию на биоценоз. Часть хвойных и мелколиственных пород была вырублена на дрова в период Великой Отечественной войны. Для формирования полуоткрытых и открытых пейзажей проводились ландшафтные рубки. На месте вырубленных деревьев высаживались дуб черешчатый и липа мелколистная. Количество растений в каждом ландшафте различно, зависит от площади территории и густоты древостоя. Насаждения отличаются также числом видов, возрастной структурой и санитарным состоянием. Архитектурно-ландшафтные композиции растений представлены в виде древесных массивов, куртин, групп и солитеров.

Объект исследования – липняки – расположен в Ленинградской области. Исследования проведены на двух постоянных пробных площадях, заложенных авторами в мае 2013 г. в квартале 71 Лисинского участкового лесничества Учебно-опытного лесничества Ленинградской области. Цель исследований – получение комплексной характе- ристики биогеоценозов в насаждениях, представленных липой, являющейся редкой реликтовой формацией и находящейся на севере своего ареала. Она – один из объектов особой охраны заказника «Лисинский». Задачи исследования включали проведение таксации и геоботанического описания на постоянных пробных площадях, а также изучение почвенного покрова. Для получения морфологических и агрохимических характеристик почв было заложено два почвенных разреза, по одному на каждой пробной площади, выполнены морфологическое описание и отбор почвенных образцов для исследования агрохимических показателей. В отобранных из каждого генетического горизонта образцах почвы определены: содержание гумуса, актуальная и обменная кислотность (потенциометрически), гидролитическая кислотность и сумма обменных оснований, подвижные формы азота (дисульфофеноловым методом), калия (методом Пейве), фосфора (по Кирсанову). По результатам сплошного перечета насаждений на пробных площадях рассчитаны средние таксационные показатели. Общее состояние насаждений на обследованных территориях оценивается как удовлетворительное (средний балл 2,5 и 2,8). Липовые леса пробных площадей отнесены к дубравнотравной серии типов леса, почвы – к подзолистому типу со слабым развитием подзолообразовательного процесса. По содержанию гумуса в верхнем горизонте почвы отнесены к хорошо обеспеченным, чему способствует опад липы, имеющей глубокую корневую систему, которая позволяет ей усваивать питательные вещества с большей глубины, где располагаются моренные суглинки, обогащенные карбонатом кальция. Старовозрастные леса рассматриваемого типа находятся в фазе «оконной» динамики. Это означает, что они, по-видимому, могут довольно долго существовать на одном и том же месте, однако липняки являются реликтами теплого Атлантическо- го периода голоцена и их существование все время находится под угрозой смены ельником. Морфологические исследования показали, что на размытом озе формируются подзолистые почвы со слабо выраженным подзолообразовательным процессом ввиду хорошего дренажа песчаных грунтов, которые сформированы на бескарбонатных породах и отличаются низким содержанием подвижных форм элементов минерального питания, что характерно для песков и супесей. Результаты нашего исследования показали, что невысокие значения обеспеченности почв минеральными элементами питатя являются достаточными для успешного произрастания липы.

Для условий малообъемных лесозаготовок форма лесосек напрямую связана с формой таксационных выделов, расположенных на территории лесного квартала. Непрямо-угольная форма выделов, а следовательно, и осваиваемых лесосек, различие запасов назначенного в рубку древостоя и видов рубок являются характерными особенностями лесосечных работ при их комплексном ведении на нескольких смежных лесосеках в условиях поквартального освоения лесных участков. Нами предложена методика расчета среднего расстояния трелевки с территории выделенных делянок, отличающаяся возможностью ее использования на лесосеках различной конфигурации в условиях неравномерности распределения запасов древесины по площади и разнообразия технологических схем разработки пасек, характеризующихся криволинейной формой магистральных и пасечных волоков. Методика предусматривает разбиение анализируемых смежных лесосек на ряд простейших геометрических фигур, что позволяет максимально упростить расчеты и свести их к использованию методов дифференциального и интегрального исчисления. Идея базируется на анализе грузовой работы при трелевке лесоматериалов с различных участков смежных лесосек к погрузочным площадкам. Получена универсальная математическая зависимость для определения грузовой работы по трелевке лесоматериалов с участков любой конфигурации в условиях ветвистой структуры размещения на них пасечных и магистральных волоков. Материалы могут быть рекомендованы к использованию при обосновании технологических элементов лесосек, созданных путем объединения нескольких таксационных выделов, в условиях поквартального освоения лесных участков. При внедрении полученных результатов в производство создаются условия для более эффективного размещения погрузочных пунктов, прокладки трелевочных волоков, сокращаются затраты на освоение лесосек и повышается производительность трелевочной техники. Разработанная методика может быть использована для увеличения эффективности освоения лесных участков и оптимизации лесозаготовительного процесса при непрямо-угольной форме разрабатываемых лесосек. Полученные нами результаты прошли экспериментальную проверку в производственных условиях и рекомендуются к использованию на предприятиях, заинтересованных в поквартальном освоении лесных участков.

Повышение эффективности использования лесохозяйственных агрегатов – важнейшая проблема при срезании пней в процессе выполнения лесовосстановительных работ. Целью исследования являлось изучение влияния конструкции машины для срезания пней, ее рабочего органа и привода на эффективность выполнения технологического процесса. Программа исследований предусматривала анализ влияния конструктивных особенностей машины МУП-4 для срезания пней и проектного агрегата с фронтальной телескопической навеской рабочего органа и гидравлическим приводом рабочего органа на базе лесохозяйственного трактора ЛХТ-100А на производительность труда и утомляемость оператора. Важным техническим отличием от существующей машины МУП-4, имеющей привод рабочего органа от системы карданных передач и редукторов, в этом случае является то, что рабочий орган нашей конструкции приводится в действие гидравлическим двигателем, встроенным в рабочий орган, а телескопическая стрела его навески выполнена подпружиненной. Это позволяет производить срезание пней в режиме непрерывного движения, снижает износ узлов трансмиссии агрегата и повышает топливную экономичность при выполнении технологического процесса. Получены зависимости производительности труда от конструкции рабочего органа и его навески. Обоснован выбор конструкции рабочего органа и особенностей компоновки тракторного лесохозяйственного агрегата для срезания пней. Рассмотрено влияние конструкции базового и проектного агрегатов на частоту воздействия оператора на рычаги управления при выполнении технологического процесса. На основании полученных результатов возможно обосновать конструкцию и компоновку тракторного лесохозяйственного агрегата для срезания пней с рабочим органом в виде фрезы фронтальной навески и определить его мощностные параметры, что позволит увеличить производительность труда и снизить утомляемость оператора. Сделаны выводы о необходимости изменения конструкции машины для удаления пней МУП-4 и доказана целесообразность изменения привода рабочего органа и его навесной системы, что даст возможность осуществлять технологический процесс в режиме непрерывного движения с повышением производительности труда в 4 раза и уменьшением нагрузки на оператора в 2 раза.

Цель исследования – изучение допустимых рекреационных нагрузок в лесах Западно-го Кавказа, которые обеспечивают отсутствие процессов эрозии почв на склонах. В ходе эксперимента были использованы следующие методы: моделирование рекреационных нагрузок; исследование эрозии почвы после искусственного дождя; обработка данных с помощью компьютерных программ. Установлено, что по мере нарастания рекреационной нагрузки эрозия почв увеличивается. Известно, что эрозия почв и крутизна склона взаимосвязаны. При обработке экспериментальных данных получены уравнения, отражающие взаимосвязь эрозии почвы, рекреационной нагрузки и крутизны склона. При отсутствии эрозии почв на основании графического анализа определен допустимый уровень рекреационных нагрузок на склонах различной крутизны по группам типов леса. Это позволило обосновать допустимые рекреационные нагрузки, чел./га: в лесах низкогорий – 7,6…0,5; в лесах Колхиды – 1,7…0,8; в буковых лесах – 10,3…0,1; в пихтовых лесах – 7,3…1,4. В субальпийских лесах клена и рябины допустимая рекреационная нагрузка изменялась от 4,2 до 0,7 чел./га. Предложено не проводить рекреацию в дубовых, каштановых и буковограбовых лесах низкогорий при крутизне склонов более 23°; в колхидских лиановых лесах – более 17°; в буковых лесах – более 20°; в пихтарниках – более 18˚; в субальпийском редколесье – более 14°.

Северные города, как правило, имеют скудный породный состав дендрофлоры. Для расширения ассортимента урбанофлоры необходимо введение перспективных видов. Одной из пород, возможной для внедрения в городские посадки, является лиственница сибирская. В условиях г. Вологды весь цикл сезонного развития она успевает пройти за теплый период времени и завершить его к началу зимы. Период начала роста наблюдается в первой половине мая, когда происходит пробуждение почек. Начало роста побегов тесно связано с температурой воздуха и почвы. Период, характеризующийся максимальным ростом, приходится на середину июня, когда среднесуточная температура воздуха резко повышается и выпадает достаточное количество осадков. При накоплении суммы положительных температур 1265,3 °С рост растения заканчивается. В изучаемых условиях побеги лиственницы сибирской не обмерзают. К началу зимних холодов растение успевает к ним подготовиться (рост побегов прекращается, они одревесневают, плоды созревают, хвоя желтеет и опадает). Все взрослые особи лиственницы, достигшие репродуктивной стадии онтогенеза, в условиях г. Вологды образуют шишки с семенами. Плодоношение обильное как в глубине парков и скверов, так и вдоль дорог. Семена лиственницы имеют очень низкую всхожесть и признаются нестандартными. Возможность семенного размножения тоже очень низкая и требует дополнительных мер для увеличения всхожести семян (флотация, снегование, обработка стимуляторами роста). Такая способность к размножению уменьшает балл перспективности вида. Сохранение жизненной формы дерева, вызревание побегов и побегообразовательная способность, высокая зимостойкость характерны для лиственницы сибирской в условиях г. Вологды. С учетом всех факторов лиственница сибирская признана в качестве перспективной породы для использования в озеленении г. Вологды.

Важнейшее направление селекции кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour) – отбор популяций и генотипов на обильные урожаи и качество семян. На географической лесосеменной плантации, созданной посадкой 16-летних саженцев, проанализировано образование шишек и микростробилов у кедра сибирского за 32-летний период (1983–2014 гг.). Анализ проводился с учетом географического происхождения материнских популяций и индивидуальных особенностей генотипов отдельных деревьев. Материнские насаждения отличались географическим происхождением (от 50°12´ до 61°00´ с.ш., от 85°33´ до 90°36´ в.д.), высотными поясами (от 100 до 1700 м над уровнем моря), классами возраста (V–VII), типами леса и составом. Сравнивалось формирование шишек у потомства контрастных географических происхождений: бирюсинского (местного), алтайского, ярцевского, лениногорского. У потомств бирюсинского и алтайского происхождений отмечена большая встречаемость деревьев с ранним образованием шишек. Замедленное вступление деревьев в семеношение установлено у деревьев высокогорного лениногорского происхождения. К возрасту 49 лет 4,9…26,7 % деревьев всех происхождений еще не вступили в репродуктивную стадию развития. Первоначально на деревьях формируются по 1…3 шишки. В последующем их число увеличивается, составляя в 50-летнем возрасте в лениногорском, ярцевском, алтайском и бирюсинском вариантах соответственно в среднем 13,5; 16,4; 17,9 и 18,0 шт. Наименьшее количество шишек отмечено у потомства лениногорского (высокогорный район Казахстана) происхождения. В потомстве каждого происхождения проявляется значительная индивидуальная изменчивость, что позволило отобрать отдельные деревья, отличающиеся ранним и обильным образованием шишек и побегов с микростробилами. Деревья одинакового возраста, произрастающие на плантации при хорошем освещении, дифференцируются на быстрорастущие и раннего репродуктивного развития, причем эти показатели не коррелируют между собой. Количество урожайных деревьев (200 шишек и более) зависит от географического происхождения и колеблется от 11,6 до 37,0 % в разных вариантах. Выделены многошишечные формы с расположением на побеге по 4-5 шишек «в пучке». Отобранные деревья предназначены для вегетативного размножения и создания лесосеменных плантаций, отличающихся повышенной семенной продуктивностью.

Для создания более благоприятных условий отдыха людей в условиях парковых зон и повышения плодородия полей используют нулевую обработку почвы, включающую в себя механическое измельчение растительных остатков. Показана необходимость со-здания нового класса техники для нулевой обработки почвы – измельчителя на базе мотошасси, обоснована актуальность предложенной компоновки для предполагаемых условий его использования. Рассмотрены иные варианты исполнения подобных измельчителей в виде навесного оборудования на трактор и сделан вывод о наличии у данного вида рабочей техники некоторых недостатков, связанных со сложностью и дороговизной их транспортировки к месту выполнения работ. Важным техническим отличием от существующей техники, имеющей привод рабочего органа от вала отбора мощности, в нашем случае является то, что рабочий орган приводится в действие автономным двигателем от бензопилы «Урал МП-5 Электрон». Это позволяет раз-дельно рассчитывать топливную экономичность шасси при движении и двигателя рабочего органа при выполнении работ по измельчению. Предложена математическая модель топливной экономичности самоходного измельчителя растительного напочвенного покрова в условиях лесопарковых, садовых и коммунальных хозяйств. В качестве базового шасси рассмотрен двухколесный вариант с колесной формулой 2 × 1. В модели исследуется роторный рабочий орган измельчителя, имеющий 16 ножей Г-образной формы, автономный привод от двигателя внутреннего сгорания (проектная ширина захвата барабана–измельчителя 0,5 м, рабочая частота вращения 1900 мин–1). В процессе математического моделирования использованы положения метода статистической динамики линейных стохастических систем и дискретной оптимизации. Сделаны выводы о возможности решения оптимизационной задачи по минимизации удельного технологического расхода топлива при измельчении напочвенной биомассы – листьев, стеблей травы, мелких корней и сучьев.

В результате техногенных аварий, в том числе на Чернобыльской атомной электро-станции, значительная часть лесных массивов страны подверглась радиоактивному загрязнению. Использование древесины из таких регионов весьма актуально, так как позволяет решать также и экологические проблемы за счет снижения вероятности повторного заражения радионуклидами прилегающих территорий. Предлагается решать их на основе технологии переработки загрязненной радионуклидами древесины на базе мобильных установок, работающих непосредственно на лесосеке от бензиновых или дизельных двигателей через карданный вал. Это позволит избежать перевозки загрязненной древесины в чистые регионы, организовать переработку без строительства стационарных цехов и уменьшить затраты на ее переработку. Для реализации такой технологии нами предложены схемы раскроя древесины, загрязненной радионуклидами, позволяющие получать пилопродукцию требуемых размеров, не со-держащую радионуклидов. При этом решаются задачи оптимального планирования раскроя бревен различного диаметра путем включения в план раскроя только тех поставов, которые обеспечат выпиловку пиломатериалов нужных размеров с допустимым содержанием радионуклидов при наименьших затратах сырья. Эта технология разрешает с минимальными потерями заготавливать и отгружать потребителю «чистую» древесину в виде окоренного сырья или готовых пиломатериалов. Наиболее целесообразно изготавливать продукцию, которая исключает прямой контакт с людьми, например шпалы. Образующиеся при этом радиоактивные отходы древесины предложено утилизировать путем измельчения и захоронения непосредственно на лесосеке или методами газификации с помощью газогенератора, который позволяет получать генераторный газ с минимальным уровнем загрязнения радионуклидами.

Реализация глобальной концепции устойчивого природопользования применительно к лесной отрасли предполагает комплексный системный подход в организации и управлении хозяйственной деятельностью при жестком соблюдении экологических требований. В результате проведенного анализа хозяйственной деятельности лесозаготовительных предприятий Европейского Севера России выявлено, что при заготовке древесины практически не использованными на лесосеке остаются 16…22 % древесных отходов от общего объема заготовленной и вывезенной для реализации древесины. Только в Архангельской области ежегодно на лесосеке остаются без использования от 1,6 до 2,2 млн м3 лесосечных отходов и дров, пригодных для дальнейшего использования в виде топлива. В результате SWOT-анализа выявлено перспективное направление хозяйственной и коммерческой деятельности арендаторов лесных участков под заготовку древесины: организация сбора и переработки лесозаготовительных отходов на делянке для производства щепы и дров. Кроме того, сбор и утилизация данного сырья полностью отвечает лесоводственным и противопожарным требованиям, ликвидируется захламленность площадей, пройденных рубками, улучшаются условия для естественного возобновления от источников семян, оставленных на лесосеке, снижается пожароопасность и возможность возникновения очагов лесных вредителей. Выполненная работа направлена на реализацию подпрограмм «Обеспечение использования лесов» и «Воспроизводство лесов» Государственной программы РФ «Развитие лесного хозяйства на 2013–2020 годы», утвержденной постановлением Правительства РФ № 318 от 15.04.2014 г. Приведенные данные соответствуют направлениям развития лесного комплекса, предусмотренным в Государственной программе «Развитие лесного комплекса Архангельской области на 2014–2020 годы». Цель работы – показать технологическую возможность и целесообразность сбора и переработки в биотопливо древесных отходов и дров на лесосеке. По результатам полевых исследований определены ресурсы ожидаемых лесосечных отходов. Приведен расчет хозяйственной эффективности организации сбора и переработки лесосечных отходов на делянке для производства топливной щепы и дров с применением современной техники. Результаты маркетингового исследования рынка биотоплива в Архангельской области свидетельствуют о больших возможностях и высокой эффективности переработки лесосечных отходов. Представлены широкие перспективы интеграции лесного бизнеса и привлечения инвестиций.

Изучена динамика физиологических и ростовых процессов у подпологовой ели при возрастной смене березняка черничного. Установлено, что при этом рост и формирование еловой популяции обусловливаются совместным онтогенезом производного (березового) древостоя и восстанавливающейся популяции ели, полнотой и сомкнутостью лиственного полога. На начальных этапах формирования березового древостоя скорость физиологических процессов и рост ели в основном зависят от факторов среды. Максимальных значений прирост верхушечных побегов и интенсивность физиологических процессов у подроста ели достигают в березняке 6–8-летнего возраста на начальных этапах заселения лиственных пород. В березняке такого возраста интенсивность фотосинтеза у подроста ели в 3–4 раза выше, чем под пологом взрослого древостоя. В этих условиях у ели активнее протекает водный обмен, интенсивнее работает корневая система. При дальнейшем возрастном развитии березового древостоя в связи с образованием верхнего лиственного полога и ухудшением светового режима физиологическая и ростовая активность у подпологовой ели начинает ослабевать. Уже в 13-летнем березняке подрост ели испытывает неблагоприятное экологическое воздействие со стороны березы. С 20–25-летнего возраста начинается полное биологическое угнетение ели березой, которое продолжается вплоть до выхода ели в первый ярус. Несмотря на высокое содержание пигментов, интенсивность фотосинтеза у подроста ели в насаждении такого возраста не превышает 5…8 мг СО2/(гч), что в 3–4 раза ниже, чем в 8-летнем березняке, и значительно слабее, чем в 13-летнем насаждении. Для улучшения состояния ели и повышения ее биологической устойчивости необходимо своевременное осуществление мер содействия путем проведения рубок ухода. Уже в возрасте березы 20…25 лет требуется проводить осветление ели. В спелых древостоях первый прием постепенных рубок целесообразно начинать в 50…60 лет, второй – через 8…10 лет.

Определены индексы листовой поверхности (LAI) деревьев липы мелколистной (Tilia cordata) в условиях антропогенного воздействия г. Москвы с использованием специализированного программного обеспечения для обработки цифровых изображений кроны. Этот количественный показатель позволяет установить динамику состояния отдельных деревьев и насаждения в целом. Его определение основано на расчете значений следующих фракций: листовая поверхность («Leaves»), ствол и ветви («Stem»), просветы в кроне («Sky»). Функциональная зависимость между индексом листовой поверхности (LAI) и указанными фракциями позволяет проводить оценку изменения данного показателя на разных стадиях вегетационного периода. В начальной стадии вегетационного периода значения индексов листовой поверхности (LAI) варьируют в пределах 2,16–3,99, что характерно для сильно ослабленных деревьев и деревьев без признаков ослабления соответственно. В дальнейшем происходит развитие листовой поверхности до максимальных значений 2,59–4,48 соответствующих категорий состояния. На завершающей стадии периода вегетации происходит снижение значений данного показателя у сильно ослабленных деревьев до 1,77, а у деревьев без признаков ослабления – до 3,49. Определены взаимосвязи между значениями индекса листовой поверхности (LAI), категориями состояния деревьев, запасом влаги в почве корнеобитаемой зоны, количеством осадков. Установлено, что в начальной стадии вегетационного периода на участках с сильно ослабленными деревьями запас почвенной влаги в слое 1 м в 1,7–2,9 раза меньше оптимальных значений, наблюдаемых на участках с деревьями без признаков ослабления. Показана возможность сопоставления категорий состояния деревьев (визуальная оценка) и значений индекса листовой поверхности (LAI).

Изложены результаты исследований ассимиляционного аппарата у деревьев сосны и подроста в осушенных сосняках (параметры хвои, продолжительность жизни, индекс поверхности хвои и т.п.), изучения водного режима деревьев (влажность хвои и древесины, транспирация). Приведены данные по изменению прироста, анатомического строения годичного кольца.

Береза относится к числу древесных пород – пионеров, порода светолюбивая, мезофит и мезотроф. Несмотря на значительное распространение березовых лесов, особенности развития и функционирования этих формаций слабо изучены. Именно таким звеном в исследованиях, посвященных березнякам, остается естественное возобновление березы. В первую очередь это относится к березе пушистой (Betula pubescens Ehrh.) и березе повислой, или бородавчатой (B. pendula Roth.). Появление самосева березы на вырубках проходит довольно активно в течение первых 2…3 лет после сплошной рубки древостоев. Установлено, что численность подроста зависит глав-ным образом от давности рубки древостоев («возраста» вырубки). С увеличением давности рубки количество подроста уменьшается, изменяется и структура подроста по высоте – на свежих (2–3-летних) вырубках преобладает мелкий и средний подрост, на старых – крупный и средний. Состав и численность подроста зависят также от типа леса и состава древостоя до рубки. Наибольшее количество подроста березы наблюдается на вырубках в условиях черничного типа леса. Установлено, что чем больше доля березы в составе древостоев до рубки, тем выше численность подроста березы на вырубке. В условиях черничного типа леса доля жизнеспособного подроста выше, а доля сухого ниже, чем в условиях кисличного типа леса. Здесь выше и встречаемость подроста при его сопоставимой численности. Представленность подроста березы по видам определяется не только долей березы пушистой и березы повислой в составе древостоя до рубки. На вырубках в большинстве случаев преобладает подрост березы пушистой, как наиболее устойчивой к повышению влажности почвы после рубки древостоя. Соотношение этих видов меняется и в зависимости от типа леса. В составе подроста на вырубках в черничном типе леса преобладает береза пушистая, в кисличном и брусничном – береза повислая. Численность подроста березы на вы-рубках различной давности колеблется от 1,2 до 30,8 тыс. экз./га.

Прогнозирование физико-механических свойств древесины является важной и актуальной задачей в процессе изготовления конструкционных пиломатериалов. При несоответствии плотности и зависящей от нее прочности древесины конструкционных пиломатериалов расчетным характеристикам она не может быть использована в производстве несущих конструкций, что снижает коэффициент использования древесины и увеличивает стоимость готовых изделий. Разработан метод оценки плотности древесины эксплуатационной влажности на этапе лесозаготовки, основанный на оценке ее базисной плотности, что позволяет присваивать определенные качественные индексы лесным массивам до проведения лесозаготовительных работ. Исследования выполнены для групп модельных деревьев сосны и ели, заготовленных в разных частях Ленинградской области. За критерий оценки качества древостоев принята плотность древесины при влажности 12 %. Получены модели, описывающие связь между базисной плотностью древесины сосны и ели и плотностью древесины влажностью 12 % в деловой части хлыста. Внедрение разработанного метода в практику лесных хозяйств возможно путем введения индексов лесосек, указывающих на качественные характеристики растущих деревьев и их соответствие определенным видам продукции исходя из требуемой заказчиками плотности древесины. Дополнение существующих таксационных характеристик индексом соответствия лесных массивов позволит разделять круглые лесоматериалы по стоимости.

Исследования, проводимые на территории Вологодской области, в подзонах южной и средней тайги, в еловых насаждениях кисличных и черничных типов условий местопроизрастания, были направлены на изучение особенностей внутривидовой изменчивости ели европейской (Picea abies), которая сформировалась на вырубках прошлых лет, а также на оценку их производительности и выявление наиболее перспективных для выращивания внутривидовых форм. Сбор материала и закладка пробных площадей выполнены с учетом требований ГОСТ 16128–70, ОСТ 56-69–83 и методических указаний В.Н. Сукачева и С.В. Зонна в молодняках, средневозрастных, приспевающих и спелых древостоях. Характер строения коры определен на высоте груди, тип ветвления – по сучьям, растущим в средней части кроны. По характеру строения коры выявлено 4 формы ели: гладкокорая, чешуйчатокорая, пластинчатокорая, продольнотрещиноватокорая. С возрастом происходит перераспределение встречаемости форм за счет трансформации одной формы в другую. Более ярко трансформация прослеживается в средневозрастных насаждениях, где долевое участие гладкокорых особей сократилось: на 35 % – по числу стволов, на 27 % – по запасу. По типу ветвления выявлено наличие 3 форм ели: плоский, щетковидный и гребенчатый. Среди выделенных форм по производительности лидерами являются особи с гребенчатым и щетковидным типами ветвления. Все три типа ветвления имеют место у деревьев, различающихся по характеру строения коры. В молодняках преобла-дает гладкокорая форма с плоским типом ветвления (22%), в средневозрастных и приспевающих – чешуйчатокорая с гребенчатым типом ветвления (23 и 14% соответственно). Средний диаметр деревьев с продольнотрещиноватой корой больше, чем у других форм. По средним значениям высоты более высокие показатели имеют особи с пластинчатой и продольнотрещиноватой корой. В целом лидерами по всем показателям являются формы ели с продольнотрещиноватой и пластинчатой корой, гребенчатым и щетковидным типами ветвления. С учетом распределения по классам роста Крафта гладкокорая ель в большинстве своем сосредоточена в III классе; чешуйчатоко-рые и пластинчатокорые формы занимают господствующее положение, продольно-трещиноватокорая составляет доминирующий полог. Результаты проведенного исследования могут служить основой для выявления перспективных форм ели для дальнейшего выращивания и обоснования селективного метода отбора деревьев в рубку.

Проанализированы взаимоотношения древостоя и живого напочвенного покрова в искусственных фитоценозах Populus balsamifera L. и Populus nigra L. в степи. Задачи работы заключались в определении линейных показателей роста тополевых насаждений, их сохранности в возрасте 42 лет, характеристике живого напочвенного покрова, выделении доминантов и содоминантов, экологических групп, дифференциации видов живого напочвенного покрова на группы по строению подземных органов, определении доли злаков в структуре запасов наземной фитомассы живого напочвенного покрова в тополевых насаждениях. Травянистая растительность потребляет огромное количество почвенной влаги, сильно иссушая почву, в связи с чем обладает высокими конкурирующими способностями. Отрицательное воздействие травянистого покрова проявляется с особой силой в сухих и очень сухих типах лесорастительных условий, где борьба за влагу является наиболее напряженной. Здесь изреженные и низкобонитетные насаждения не в состоянии противостоять вторжению светолюбивых, хорошо обсеменяющихся и вегетативно подвижных сорных, степных и луговых трав, которые, в конечном итоге становясь эдификаторами и субэдификаторами сообщества, обусловливают отмирание насаждений. Исследования показали, что создание искусственных насаждений приводит к изменению видового состава напочвенного покрова по сравнению со степным фитоценозом, происходит насыщение видового состава адвентивными видами. В результате распашки степных земель на первом этапе обработка почвы приводит к унификации напочвенного покрова, внедрению рудеральных видов и уменьшению в составе степных видов. В дальнейшем, по мере роста искусственных насаждений, под пологом древесного яруса формируются специфический видовой состав напочвенного покрова, который отличается от видового состава степного фитоценоза. Несмотря на схожесть в росте древесного яруса наблюдается изменение структуры напочвенного покрова под пологом тополя бальзамического и тополя черного. Наибольшее число видов отмечено в насаждениях тополя бальзамического. Запасы надземной фитомассы, доля рудеральных злаков, количество корневищных видов выше в насаждениях тополя черного.

Обширная территория на юго-западной периферии Алтае-Саянской горной страны выделена в особый физико-географический регион – Рудный Алтай. Большое количество осадков и значительный запас тепла способствуют развитию в регионе своеобразной формации лесов – черневой тайги, где основной лесообразующей породой является пихта сибирская. Пирогенный фактор, наряду с заготовкой древесины, оказывает важную роль в формировании состава и структуры лесного фонда Рудного Алтая. Цель исследований заключалась в установлении возрастных стадий естественного восстановления пихты на участках, пройденных пожарами. Основными задачами являлись анализ динамики послепожарного восстановления пихтовых древостоев и изучение процессов естественного возобновления на гарях. При сборе первичных материалов для изучения динамики лесного фонда придерживались общепринятого методологического подхода. Анализ динамики лесного фонда проводился в пределах одинаковых границ. Для выбранных кварталов выписывались таксационные характеристики выделов и их распределение по категориям земель за несколько лесоинвентаризационных периодов. Для изучения естественного возобновления применялся метод учетных площадок по А.В. Побединскому. В результате исследований раскрыты процессы естественного возобновления пихты сибирской, установлены количественные показатели подроста пихты на различных стадиях и проведена оценка успешности лесовозобновления. Отмечено неудовлетворительное естественное возобновление на первых двух стадиях лесообразовательного процесса. Подрост пихты встречается крайне редко и только в непосредственной близости к стенам леса или сохранившимся куртинам пихты. Установлено, что восстановление и формирование растительности в первые 150 лет после пожара в условиях пихтача травяно-папоротникового по-следовательно во времени проходит через три восстановительно-возрастные стадии. Первая стадия – свежие гари, характеризуется полной гибелью всех компонентов фитоценозов. Остатки материнского древостоя, как и валеж, начинают заселяться стволовыми энтомовредителями. Вторая стадия – травяно-кустарниковые ассоциации и формирование лиственных молодняков. Накапливается самосев березы, рябины, ивы, которые, наряду с корнеотпрысковыми экземплярами осины, совместно начинают заселять пространство гари, образуя куртины. Третья стадия – производные березняки или осинники с подростом пихты во втором ярусе. Период господства производных березняков или осинников первой или даже второй генераций с подростом пихты во втором ярусе. К 150 годам на склонах северных экспозиций, в западинах и микропонижениях возможно формирование средневозрастных пихтарников. Процесс восстановления гарей начинается с формирования куртин из лиственных пород и сопровождается дальнейшим пространственным их расселением. Увеличение полноты лиственных насаждений стимулирует накопление подроста темнохвойных пород. Большая растянутость лесообразовательного процесса (более 150...200 лет), а также периодичность в семяношении и сложности в накоплении подроста обусловливают разновозрастность пирогенных пихтовых насаждений. Естественное возобновление на первых двух стадиях оценивается как неудовлетворительное.

В учебном пособии приведена методика сбора материалов, обработки, написания и оформления курсового проекта по модулю «Государственное управление лесами, контроль и надзор, лесное ресурсоведение».

В среде лесных специалистов давно идет широкая дискуссия на тему интенсификации лесного хозяйства. Очередной толчок ей дали предложенные Минприроды России «Концепция интенсификации использования и воспроизводства лесов» и «Дорожная карта…» по ее реализации. Спектр мнений при обсуждении этих вопросов достаточно широк: от интенсификации лесного хозяйства всей страны до более узкого его сегмента, а именно лесопользования на арендных участках, которое традиционно включает весь цикл воспроизводства, выращивания и заготовки древесины в пределах оборота рубки. Предложены 4 критерия интенсивного лесопользования: полное использование прироста древостоя в течение всего цикла лесовыращивания; густота дорожной сети, определяющая доступность лесов для лесоэксплуатации, успешность восстановления лесов целевыми породами; минимизация потери ресурса древесины к возрасту финальной рубки за счет эффективной охраны лесов от пожаров, вредите-лей и болезней. С учетом разработки нормативов интенсивного лесопользования предлагается в эксплуатационных лесах выделять зону интенсивного лесопользования с образованием соответствующей подкатегории. Для таежной зоны Сибири предусматриваются три периода, в течение которых оценивается успешность формирования целевого породного состава при интенсивном лесовыращивании: период смыкания молодняка (5…10 лет), период окончательного формирования состава древостоя (30…50 лет), период формирования спелого древостоя (70…100 лет). В качестве экономического механизма для обеспечения этого процесса предлагаются залоговые платежи со стороны лесопромышленных компаний, которые им возвращаются по мере того, как будут достигнуты количественные и качественные параметры лесов для каждого из указанных периодов. К преимуществам интенсификации лесопользования во вторичных лесах и на землях, вышедших из-под сельхозпользования, в подзонах южной тайги и лесостепи, по сравнению с пионерным освоением среднетаежных лесов, относятся: высокая потенциальная продуктивность, развитая сеть дорог, наличие трудовых ресурсов и перерабатывающих производств, близость к потребителю, наличие рынка для реализации древесины мягколиственных пород

В статье рассмотрены особенности развития естественного лесовосстановления в мягколиственных лесах Европейского Севера при разном световом режиме. Объектами исследований послужили березняки и осинники черничного типа условий местопроизрастания. Установлено, что естественное лесовосcтановление под пологом мелколиственных лесов на севере Европейской части России в целом протекает вполне успешно. Основным представителем в подросте лиственных пород является береза преимущественно вегетативного происхождения. Состояние имеющегося подроста в целом неудовлетворительное, оно может быть улучшено соответствующими мерами в виде выборочных рубок. Постепенные рубки в лиственных лесах способствуют улучшению лесорастительных условий для подроста, но ведут к гибели некоторой части молодых деревьев в результате прямого воздействия на них лесозаготовительной техники. При разработке лесосек в древостоях с участием лиственных пород в зимний период сохраняется более 80 % подроста. Среди молодого поколения и на вырубках, и в древостоях господствующее положение имеет ель. Вызываемая постепенными рубками оптимизация факторов среды обеспечивает улучшение жизненного состояния ели. В результате на один пункт повышается категория ее жизнеспособности, снижается средний возраст подроста в группах высот, улучшается распределение деревьев среди ранговых статусов. С повышением жизненного уровня активизируются ростовые процессы ели. Заметное увеличение прироста в высоту у всех категорий высот наблюдается на третий год после рубки. Особенно высокой реакцией на рубку отличаются мелкие и средние категории подроста, а среди них - деревья высокого ранга, занимающие в еловом пологе лидирующее положение. В статье приведены результаты исследований по изучению состояния естественного лесовосстановления под пологом леса и его изменение после проведения постепенной рубки.

По данным наблюдений на постоянных пробных площадях установлены тенденции отпада деревьев в начальный период (10 лет) и через 20…30 лет после сплошной рубки 45–75-летних древостоев березы с сохранением ели предварительной генерации. Рубки проведены в южно-таежных высокопроизводительных березняках кислично-черничной группы типов леса. Возобновление древесных пород происходит преимущественно меж-ду участками с елью предварительной генерации, в основном на волоках. В начальный период отмечен большой отпад осины (85 %), обильно восстанавливающейся корневыми отпрысками. Причина гибели – естественное изреживание и неоднократное повреждение осины лосем. Через 20…30 лет после рубки в последующем возобновлении мелколиственных пород, при значительном преобладании в нем березы, сохраняется большой отпад деревьев (в среднем 85 %). Главная причина – затенение верхним пологом древостоя. Возобновление ели происходит в основном на волоках. Через 20 лет после рубки древо-стоев березы количество деревьев ели последующей генерации (высотой более 0,1 м) из-менялось от 2,0 до 11,3 тыс. шт./га. Отпад в следующие 10 лет составлял в среднем 55 %. Основная причина гибели деревьев – затенение верхним пологом древостоя. В начальный период (10 лет) отпад деревьев не превышал 20 %. В отпаде ель, неспособная адаптиро-ваться к условиям вырубки и поврежденная в процессе рубки. С увеличением давности рубки отпад возрастает до 30…45 %, что обусловлено повышением напряженности кон-курентных отношений. Главный лимитирующий фактор – дефицит светового ресурса, увеличивающийся с понижением высоты деревьев в пологе древостоя. Отмирает ослабленная и отставшая в росте ель. В отпаде преобладают деревья, имеющие относительную протяженность крон 0,5 и менее. Установлена прямая зависимость количества погибших деревьев от сомкнутости крон ели предварительной генерации. На объектах исследования основная роль в фор

Проанализированы оптические свойства аэрозолей во время пожаров в Московской области. Изменения замутненности атмосферы в Москве и Звенигороде происходили синхронно, что свидетельствует о распространении дымового облака над довольно большой территорией, и согласованы с количеством пожаров и индексами горимости в Московской области.

Разработанные при активном участии автора статьи конструкция и технология сплотки пакетных лесосплавных пучков дают возможность формировать плоты зимней сплотки даже мелким лесозаготовителям, позволяя существенно снизить транспортные затраты без значительных капиталовложений. Для исключения потерь древесины, соблюдения экологических требований следует обеспечить достаточную прочность новых сплоточных единиц, что предполагает определение усилий в их гибких связях. Для решения этой задачи нами предложен комбинированный метод, основанный на комплексном использовании эластиковой теории и теории сыпучей среды. Известно, что наибольшие усилия в гибких связях сплоточной единицы возникают при нахождении ее на суше. Это было принято за расчетный случай. Совокупность лесоматериалов пучка считаем сыпучей средой, сжимаемой силой тяжести. Для нахождения вер-тикальных давлений в этой среде необходимо знать характерную высоту, определяющую положение пьезометрической плоскости. Используя эластиковую теорию, устанавливаем зависимости между характерной высотой, высотой пакета и коэффициентом его формы, включающие не определяемый на практике модулярный угол. Вводим понятие относительной характерной высоты и, избавившись от модулярного угла, представляем графики для ее определения. Вертикальное сжатие сыпучей среды обуславливает возникновение горизонтальных распорных усилий, уравновешиваемых в расчетном случае только реакциями в обвязках пакетов. Получены формулы для определения равнодействующих этих усилий для верхнего и нижнего пакетов и реакций в верхних и нижних ветвях обвязок обоих пакетов. С введением понятия коэффициента натяжения формулы для определения искомых усилий стали иметь простой вид. Получены графики для определения коэффициентов натяжения. Доказано, что пучковые обвязки следует рассчитывать по внешним усилиям, прикладываемым к ним при утяжке. Представленные в статье разработки позволяют определять не только усилия в сплоточном такелаже находящегося на суше пакетного пучка, но их можно использовать также для оценки связей его параметров с способностью противодействовать продольному смещению составляющих пучок лесоматериалов и обвязок при транспортировке по воде.

Большое значение в оперативном управлении транспортным процессом лесозаготовительного предприятия отводится определению оптимальных маршрутов перевозки. Наиболее сложной для решения задач маршрутизации является схема «многие ко многим», которая на сегодняшний день чаще всего используется при организации транспортного процесса лесозаготовительного предприятия. В статье приводится обзор подходов, методов и инструментов, предназначенных для решения задачи синтеза транспортных планов (маршрутов доставки) на перевозке продукции лесозаготовительного предприятия. Перспективным направлением решения этой задачи следует признать гибридный подход, основанный на использовании комбинации методов линейного программирования и поиска с запретами. Этот подход позволяет в полном объеме решать задачу оперативного планирования транспортного процесса лесозаготовительного предприятия с учетом всех основных особенностей такого процесса. К отличительным характеристикам этого подхода следует в первую очередь отнести его сложность, которая, несомненно, вызвана сложностью самой задачи. Качество получаемого окончательного решения здесь сильно зависит от возможностей взаимной увязки результатов решения отдельных оптимизационных задач, решаемых на от-дельных этапах этой методики. Главным недостатком подхода следует считать то, что цели двух основных решаемых задач оптимизации отличаются.

Цель исследования заключается в оценке возможности использования технических лигносульфонатов в качестве аналога промышленных гербицидов. Технические лигносульфонаты, представляющие собой соли лигносульфоновых кислот, полученные при делигнофикации древесины сульфитным способом, в отличие от других технических лигнинов хорошо растворяются в воде, что определяет их широкое использование, в том числе в качестве возможных аналогов гербицидов для подавления сорной растительности. Полевым опытам предшествовали лабораторные испытания, проводимые для оценки влияния веществ группы технических лигносульфонатов на прорастание семян ели ( Picea abies (L.) Karst.). Они носили функцию уточнения оптимальных концентраций наиболее эффективных препаратов для подавления сорной растительности. В результате предварительных лабораторных опытов для дальнейшего испытания в полевых условиях Кадниковского питомника Вологодского селекционно-семеноводческого лесохозяйственного центра использованы следующие модифицированные лигносульфонаты: нитрозированные, хлорированные и нитрированные с концентрацией 10 %. Для сравнения была заложена контрольная площадка с ручной прополкой и участки с обработкой промышленными гербицидами - раундапом и зелеком. Проведенные полевые опыты по влиянию лигносульфонатов на рост 2- и 3-летних сеянцев ели показали, что в контрольном варианте соотношение надземной и подземной частей составляет 2,4:1,0 и 3,7:1,0, соответственно. При обработке модифицированными лигносульфонатами это соотношение близко к контролю. Эффект усугубляется при обработке сеянцев производственными препаратами. Например, в случае применения зелека соотношение составляет 2,6:1,0 и 4,3:1,0. Анализ результатов полевых исследований позволил выявить препарат с оптимальной концентрацией, оказывающий незначительное влияние на вегетацию ели и имеющий сильный гербицидный эффект на рост и развитие сорной растительности, - лигносульфонаты хлорированные (концентрация рабочего вещества 10 %).

Проведено многостороннее исследование и последующий анализ показателей строения древесины корневых систем. Рассматриваются показатели физико-механических свойств древесины ствола и корневой системы, приведены результаты определения фитомассы корневой системы в зависимости от диаметра дерева. Установлено, что промышленные запасы корневой древесины в спелых сосновых насаждениях составляют 10…12 % от запасов стволовой древесины, или 40…50 м 3/га. При этом с увеличением среднего диаметра насаждений соотношение объема корневой системы к общему объему ствола уменьшается. При лесовосстановлении на нераскорчеванных вырубках встает вопрос подготовки лесокультурных площадей под искусственные насаждения, что связано с минимизацией помех в виде пней, остающихся после валки деревьев. Извлечение этой древесины в процессе подготовки лесокультурных площадей обеспечит благоприятные условия для работы машин и механизмов, а также позволит формировать полноценные искусственные насаждения с высокой общей продуктивностью. Разработаны технологии подготовки лесокультурных площадей с использованием новых механизмов.

Целью исследований является обоснование методов определения показателей оценки эксплуатационной эффективности отечественных колесных тракторов с гидромеханической трансмиссией. Задачи исследований включают: анализ существующих показателей оценки эксплуатационной эффективности работы гусеничных трелевочных тракторов; анализ показателей оценки эффективности работы тракторов сельскохозяйственного и промышленного назначения; анализ конструктивных особенностей колесных трелевочных тракторов с гидромеханической трансмиссией; анализ существующих теоретических положений взаимодействия лесотранспрортных машин с предметом труда и волоком с последующим обоснованием новых показателей оценки их эксплуатационной эффективности. Установлена связь тягового коэффициента полезного действия колесного трелевочного трактора с режимами его работы. Предложено учитывать в общем коэффициенте сопротивления движению трелевочной системы коэффициент сопротивления ее повороту. Предложен новый показатель оценки эксплуатационной эффективности колесных трелевочных тракторов с гидромеханической трансмиссией, представляющий собой произведение тягового коэффициент полезного действия трактора на коэффициент загрузки двигателя по мощности.

В сборник включены доклады выступлений участников Международной научно-практической конференции, посвященной Дню российской науки (5-6 февраля 2015 г.). Освещены актуальные проблемы развития аграрного сектора и широкий спектр вопросов, касающихся различных аспектов кредитования, управления, учёта, страхования. Рассмотрены вопросы агрономии, лесного хозяйства и землеустройства.

Рассмотрены проблемы состояния лесоаграрных ландшафтов Северо-Восточных Ергеней. Определены структура, состав флоры лесных полос, площадь лесонасаждений, необходимая для трансформации нарушенных территорий Северо-Восточных Ергеней в систему устойчивых к деградации лесоаграрных ландшафтов. Проведено зонирование территории по степени защищенности лесными насаждениями, выполнено картографирование состояния сельхозугодий с выделением ареалов и очагов деградации, нуждающихся в первоочередном лесомелиоративном обустройстве.

В диссертационной работе рассмотрены технологические параметры процесса заготовки древесины и параметры конструкции шпонострогального станка при непрерывном движении ножа вдоль волокон древесины.

Методические указания к выполнению практических и лабораторных работ для студентов очного и заочного обучения по специальности 250201.65 – Лесное хозяйство

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

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

Учебное пособие предназначено в помощь студентам Института лесного и лесопаркового хозяйства очной и заочной форм обучения по специальности: 250201.65 – Лесное хозяйство; направлению подготовки 250100.62 – Лесное дело и аспирантам - по проведению расчетов при выполнении курсовой работы по дисциплине «Лесные культуры», выполнении дипломных проектов и научно-исследовательской работы по организации лесных питомников

В монографии изложены результаты исследований структуры, спонтанной и антропогенной динамики таежных лесов на ландшафтной основе более чем за 25-летний период. В работе был использован обширный фонд литературных данных для условий европейской части таежной зоны России. Дана общая характеристика этой части страны и рассмотрены различные виды ее районирования (ландшафтное, геоботаническое, лесорастительное). Основным объектом полевых исследований являлась Карелия с сопредельными территориями как регион наиболее разнообразный и репрезентативный в ландшафтном отношении на фоне европейской части таежной зоны России. Они базировались на специально разработанной классификации и карте географических ландшафтов, построенной по зонально-типологическому принципу. Проведен общий анализ современного состояния, методологических и методических основ ландшафтно-экологических исследований, в том числе дан обзор карт и описаний ландшафтов различных регионов европейской части таежной зоны России. Показано и охарактеризовано строение лесного покрова на уровне биогеоценоза (фации), урочища, местности, ландшафта и таежного региона. Проанализированы особенности границ, линейных размеров и территориальной сопряженности между лесными экосистемами различного таксономического уровня. В итоге изложены общие положения ландшафтной концепции структурной организации лесного покрова. Дана характеристика спонтанной динамики таежных лесов в режиме естественных нарушений (пожаров, ветровалов и др.). В частности, подробно описаны ландшафтные варианты пожарных режимов в первобытных лесах (по данным стратиграфического анализа торфяных залежей). Рассмотрена история хозяйственного освоения таежных территорий и проведен ретроспективный анализ антропогенной динамики лесов с ландшафтной интерпретацией материалов. Описаны различные стадии антропогенной динамики лесного покрова в различных типах ландшафта. Вскрыты ландшафтные закономерности и построены схемы сукцессионных рядов лесной растительности. В итоге обосновано представление о ландшафтном комплексе сукцессионных рядов. Сформулированы основные положения системы ландшафтно-экологического планирования многоресурсного лесопользования. Обсуждена проблема целесообразности использования для этого бассейновой основы (в сравнении с ландшафтной). Показаны возможности применения ландшафтной основы для районирования лесов по экологическим, ресурсным и хозяйственным параметрам. На конкретных примерах продемонстрированы способы внедрения элементов ландшафтно-экологического планирования в практику природопользования и охраны природы. Такое крупное завершенное исследование ландшафтных закономерностей структурно-динамической организации лесов с прикладной интерпретацией материалов в европейской части таежной зоны проведено впервые. Представленные данные позволяют сформулировать все ключевые положения ландшафтной экологии лесов.

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

Очерки по лесному хозяйству Ленинградской области