Лесная таксация и бонитировка

Лесные экосистемы играют большую роль в стабилизации климата, и непрерывный мониторинг их биомассы имеет первостепенное значение. Технология бортового лазерного сканирования получила широкое распространение при оценке биомассы деревьев за счет дистанционной регистрации таких таксационных показателей деревьев и древостоев, как ширина и площадь проекции кроны, высота дерева и древостоя. В работе использована авторская база эмпирических данных 1550 модельных деревьев ели Picea L. и 535 пихты Abies L. Евразии. База данных содержит сведения о высоте дерева, ширине и длине кроны, биомассе ствола, листвы, ветвей и корней. Выявлено, что наибольшую информативность имеют 2-факторные аллометрические модели компонентов биомассы, включающие в качестве независимых переменных ширину кроны и высоту дерева. Для всех компонентов биомассы установлена положительная связь с шириной кроны и высотой дерева. На статистически достоверном уровне биомасса компонентов одинаковых по размеру деревьев пихты на 45–71 % больше, чем у ели. Это можно объяснить тем, что при одной и той же высоте дерева ширина кроны у пихты на 11 % меньше по сравнению с елью. Оценен вклад зимних температур и осадков в изменчивость компонентов биомассы. Биомасса всех компонентов равновеликих деревьев описывается пропеллерообразной 3D-зависимостью. В теплых регионах при повышении количества осадков биомасса увеличивается, по мере перехода к холодным регионам зависимость характеризуется противоположным или нейтральным трендом. С ростом температуры во влажных регионах биомасса становится больше, по мере перехода в сухие условия – меньше. Включение в аллометрическую модель длины кроны как дополнительной независимой переменной практически не улучшило ее прогностическую способность. Вклад таксационных показателей деревьев, их видовой принадлежности и климатических переменных в объяснение изменчивости компонентов биомассы составляет соответственно 72,9; 13,5 и 13,6 %. Климатические переменные в наибольшей степени объясняют изменчивость биомассы стволов и надземной биомассы (от 18 до 20 %), в наименьшей степени – хвои и ветвей (от 8 до 9 %). Полученные результаты могут быть полезны при лазерном мониторинге биомассы лесов и прогнозировании возможных изменений структуры биомассы деревьев в случае климатических отклонений

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.

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.

Наследственно-обусловленная энергия роста проявляется уже на ранних стадиях онтогенеза сосны кедровой сибирской. Это может оказать существенное влияние на формовую структуру и урожайность будущих поколений интродукционных культур. Исследования проведены в целях изучения особенностей роста сеянцев сосны кедровой сибирской в зависимости от изменчивости материнских растений по половому типу. Образцы семян c деревьев сосны кедровой сибирской разных морфологических форм отобраны на территории одного из старейших в Вологодской области насаждений – памятника природы «Чагринская кедровая роща». Заготовленные семена после предварительной стратификации весной следующего года были высеяны в открытый грунт раздельно по семьям. Результаты исследования свидетельствуют о том, что к возрасту четырех лет потомство смешанного полового типа достигает бóльших размеров по высоте стволика – (11,5±0,2) см. Наименьшей высотой отличаются сеянцы в потомстве женских особей – (9,4±0,3) см. Существенных различий по длине хвои в потомствах половых типов не выявлено. Сеянцы в потомстве женских морфологических форм отличаются меньшей массой стволиков и корней, а также общей фитомассой по сравнению с потомством смешанных типов. Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что в лесных питомниках массовый отбор сеянцев по их крупности нецелесообразен, поскольку это ведет к снижению доли участия потомства растений жен- ского типа, ценных по семенной продуктивности. Возможен отбор материнских продуцентов по результатам роста сеянцев (в посевах по семьям деревьев) с учетом их формовой принадлежности, исключающий дискриминацию той или иной формы.

В рекомендациях даны разъяснения по технике и технологии отвода и таксации лесосек в различных насаждениях Архангельской области. Приведены нормативы таксации, методика обработки материалов отвода с использованием ЭВМ и дистанционной обработки по про-граммам Архангельского филиала ФГБУ «Рослесинфорг».

Методические указания разработаны на основе многолетних исследований Института леса Карельского научного центра РАН и долгосрочных наблюдений за ходом роста насаждений после проведения сплошных, выборочных и постепенных рубок в осушаемых лесах Карелии. Они являются дополнением к существующим федеральным «Правилам заготовки древесины» (2007), учитывают положение Лесного кодекса Российской Федерации, региональную специфику лесоводственно-экологических условий осушаемых лесов.