Биология леса. Лесоразведение. Защита леса

Создание и выращивание искусственных насаждений хвойных пород во многом зависит от качества посадочного материала. Работа посвящена изучению взаимосвязи основных характеристик посадочного материала сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) с таксационными показателями формирующихся искусственных насаждений. Исследованы опытные лесные культуры сосны обыкновенной в Архангельской области, созданные в долгомошном типе условий местопроизрастания. Для постановки опыта сеянцы сосны обыкновенной, имеющие стандартные размеры, по диаметру у шейки корня разделили на крупные, средние, мелкие. Цель исследования определила главную задачу – установить, из каких растений закладываются «деревья будущего» – быстрорастущие крупные экземпляры. Показано, что особи, выращиваемые из значительных по размеру сеянцев, имеют наибольшую высоту. По отношению к растениям, формирующимся из среднего и мелкого посадочного материала, это различие сохраняется и постепенно увеличивается. С начальных фаз развития в исследуемом насаждении устанавливается своего рода подвижное равновесие. Все деревья растут очень быстрыми темпами, но первоначальные (на момент посадки на лесокультурную площадь) размеры посадочного материала продолжают определять размеры соответствующих выживших в разные годы в культурах растений сосны. Установлено, что из крупных сеянцев к концу 2-го класса возраста выросло наибольшее число лидеров (47 % из всех сохранившихся). Следовательно, качественная обработка почвы совместно с использованием высококачественного пропорционально развитого посадочного материала существенно повышает таксационные показатели растений в древостое, позволяет на 15–20 лет раньше получить целевые сортименты. Для цитирования: Сунгурова Н.Р., Дрочкова А.А. Биометрические характеристики посадочного материала как тест-показатель успешности культур Pinus silvestris L. // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 4. С.107–116. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-107-116
The creation and cultivation of artificial plantations of conifers largely depends on the planting material quality. The paper is devoted to the study of the relationship between the main parameters of planting material of Scots pine (Pinus silvestris L.) with inventory indices of artificial plantations. Forest trials of Scots pine in the Arkhangelsk region, created in a haircap-moss forest site type, were investigated. Seedlings of Scots pine with standard size were divided into large, medium, small according to the diameter of the root cervix in order to set the experiment, which aimed to determine the relationship between the parameters of planting material and characteristics of the forming plantations. The research purpose determined the main task, mainly, to find out from which plants the “trees of the future” (fast-growing large specimens) are laid out. Plants grown from the large seedlings are characterized by the greatest height. This position, in relation to individuals formed from medium and small planting material, is maintained and gradually increases. From the initial phases of development, a kind of mobile equilibrium is established in the studied plantation. All the trees are growing at a very fast rate, but the initial (at the time of planting on the silvicultural area) size of the planting material corresponding to the pine plants that survived in different years on the plantations continues to remain constant. It was found that, the largest number of leaders (47 % of all survived seedlings) grew of the large seedlings by the end of the 2nd age class. Therefore, high-quality soil treatment together with the use of high-quality proportionally developed planting material significantly increases the inventory indices of plants in the stand, and allows getting the target assortments15–20 years earlier. For citation: Sungurova N.R., Drochkova A.A. Biometric Parameters of Planting Material as a Test Indicator of Success of Pinus silvestris L. Plantations. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 4, pp. 107–116. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-107-116

Рациональное использование леса – это, прежде всего, переход к ресурсосберегающим технологиям, в том числе к применению фитомассы лесных насаждений в качестве сырья для перерабатывающей промышленности. Использование всех компонентов дерева (древостоя) имеет большое экономическое значение. Лесосечные отходы (сучья и хвоя), отходы лесопиления (кора) и продукты их переработки получают широкое применение в химической, целлюлозно-бумажной, парфюмерной, фармацевтической, пищевой промышленности, в сельском хозяйстве и производстве строительных материалов. Знание общей биологической продуктивности, а также отдельных биометрических параметров лесных фитоценозов необходимо для составления банка данных о биопродуктивности лесной растительности на разных уровнях. Цель исследования – определение биологической продуктивности культур сосны обыкновенной в северотаежном лесном районе (Архангельская область, Плесецкий район). Объектами наблюдений являлись участки культур сосны обыкновенной в черничном и брусничном типах лесорастительных условий. Пробные площади закладывали по стандартным методикам. На каждой пробной площади отбирали по 10 модельных деревьев из разных ступеней толщины. Модельные деревья разделывали на следующие фракции фитомассы: сухие сучья, живые ветви, древесная зелень (охвоенные побеги с диаметром у основания не более 0,8 см), кора ствола, древесина ствола. Массу фракций для каждой модели определяли с помощью электронного безмена с точностью до ±50 г. Исходные данные массы фракций фитомассы модельных деревьев с каждой пробной площади подвергали регрессионному анализу, который считается наиболее точным и универсальным. В сосняке черничном биологическая продуктивность культур сосны (4,3 т/га в год) больше на 11 % по сравнению с сосняком брусничным (3,8 т/га в год). В возрастном интервале от 31 до 48 лет биологическая продуктивность культур возрастает по всем фракциям надземной фитомассы древостоя в обоих изученных типах леса. Наиболее показательным элементом биопродуктивности древостоев является масса стволовой древесины. С возрастом доля этой фракции в общей надземной фитомассе увеличивается и в относительных, и в абсолютных величинах. Для таких фракций фитомассы, как кора ствола и крона, характерна обратная зависимость. С возрастом доля их в общей массе древесного яруса уменьшается. Фракция сухих сучьев в исследованном возрастном интервале накапливает массу, при этом происходит увеличение ее доли в общей надземной фитомассе. В дальнейшем сведения о динамике формирования фитомассы фитоценозов можно использовать при обосновании лесоводственных мероприятий.

Растительная биомасса – перспективный источник энергии. В качестве сырья для получения пеллетного топлива актуально использование низкосортной древесины. Развитие биоэнергетики является одним из путей снижения энергозависимости производств, удаленных от мест добычи газа, нефти, каменного угля. Для энергетического использова- ния различных фракций фитомассы необходимо оценить их биоэнергетический потенциал. Цель исследования – проведение оценки биоэнергетической продуктивности культур сосны обыкновенной, произрастающих в различных условиях Балтийско- Белозерского таежного района. Объектами изучения служили чистые по составу и идентичные по способу создания участки культур сосны обыкновенной в лишайниковом, брусничном и черничном типах условий местопроизрастания. На временных пробных площадях отбирали по 10 модельных деревьев, которые разделывали на следующие фракции фитомассы: сухие сучья, живые ветви, древесная зелень (охвоеные побеги с диаметром у основания не более 0,8 см), кора ствола, древесина ствола. Установлено, что наибольшее количество энергии за год аккумулируется культурами сосны в сосняке черничном (73,88 ГДж/га). С ухудшением лесорастительных условий энергетическая продуктивность культур сосны снижается: в сосняке лишайниковом она в 4 раза ниже, чем в сосняке черничном, а в сосняке брусничном имеет промежуточное значение (48,89 ГДж/га). Большее количество энергии аккумулируется древесиной ствола (66 %). Значительно меньшие значения энергетической продуктивности отмечены у остальных фракций: сухие сучья – 4 %, ветви – 8 %, древесная зелень – 13 %, кора – 9 %. Это дает возможность оценивать биоэнергетический потенциал традиционно неиспользуемых фракций фитомассы и намечать пути их энергетического применения. Полученная информация может быть использована при разработке комплекса профилактических противопожарных мероприятий и теоретических основ тушения лесных верховых пожаров в сосновых молодняках, поскольку содержит необходимые сведения о запасах горючих материалов в пологе древостоя, а также при обосновании дозы огнегасящих химических средств и воды при тушении лесных верховых пожаров.

Анализ литературных данных и наблюдений авторов в Шиповом и Теллермановском лесостепных лесных массивах указывает на постепенное уменьшение мощности плодородных лесных темно-серых почв лесных и аграрных черноземов. В «древних» богатых почвах слой гумуса, достигнув определенного возраста, начинает разрушаться. Мощность гумусо-аккумулятивного горизонта почв ограничена сверху. Использованы оценки мощности и возраста почв, погребенных под курганными сооружениями и насыпями. В течение ХХ–ХХI вв. мощность гумусо-аккумулятивного горизонта богатых почв Европейской России сокращается. Радиоуглеродный возраст наиболее древних фракций гумуса уменьшается, что свидетельствует об исчезновении этих фракций. Обсуждаются гипотезы непрерывного накопления (убывания) гумуса. Предположительно, тяжелые гуматные фракции гумуса, свойственные наиболее плодородным почвам, уничтожаются почвенными археями, более легкие фульватные фракции, свойственные молодым и мало-продуктивным почвам, сохраняются. Сигналом к началу деструкции гумуса служит высокая концентрация в почвах гуматного гумуса. Для накопления гумуса до «предельных» концентраций требуется примерно 150...180 тыс. лет. Старт деструкции происходит менее чем за 10...20 лет. Начало процессов деструкции и сокращения аккумулятивного горизонта плодородных почв относится к 90-м гг. XIX в. Математическое моделирование, выполненное по материалам наблюдений за концентрацией гумуса в Центрально-Черноземном заповеднике им. В.В. Алехина, показало, что рассматриваемый процесс деструкции занимает около 200 лет и сопровождается сопряженным обогащением атмосферы оксидами углерода (СО2) и азота (N2O). Деструкция гумуса в почвах Северного полушария позволяет выявить основной, независимый от антропогенного, источник наблюдаемых изменений состава атмосферы

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

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

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

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