Систематика растений

В монографии представлены результаты исследований по изучению особенностей роста и развития кровохлебки лекарственной (Sanguisorba officinalis L.) при выращивании методом гидропоники и адаптации к условиям открытого грунта, а также данные макро - и микроскопического и биохимического анализа растительного лекарственного сырья в природно-климатических условиях г. Сургута (Ханты-Мансийский АО — Югры).

В монографии представлены результаты исследований по изучению особенностей роста и развития растений рода Monarda L. - Монарды двойчатой (M. didyma) и Монарды лимонной (M. citriodora) — при выращивании методом клонального микроразмножения и адаптации с помощью гидропоники к условиям открытого и закрытого грунта в природно-климатических условиях г. Сургута (Ханты-Мансийский АО — Югры).

С помощью 4-ядерных микросателлитных локусов осуществлена сравнительная оценка уровня генетического разнообразия Петрозаводской и Заонежской лесосеменных плантаций сосны обыкновенной I порядка и испытательных культур, созданных полусибсовыми семенными потомствами клонов с Петрозаводской лесосеменной плантации. Для выявления нуль-аллелей и исключения ошибок генотипирования использована программа Micro-Checker. Для изучения генетической структуры селекционных объектов с точки зрения пропорции редких и наиболее общих аллелей для каждого отобранного дерева определены коэффициенты генетической оригинальности. На лесосеменных плантациях и в испытательных культурах обнаружена значительная доля (27,3–37,0 %) наиболее редких и, напротив, невысокая доля наиболее типичных (3,3–14,8 %) аллелей для данной части ареала сосны. Для Петрозаводской лесосеменной плантации установлено наибольшее число (40) аллелей из всех выявленных (51). Тест на соответствие частот аллелей ожидаемым по Харди–Вайнбергу показал достоверный дефицит гетерозигот на обеих лесосеменных плантациях и в испытательных культурах. Все селекционные объекты характеризовались высоким уровнем аллельного и генетического разнообразия (среднее число аллелей на локус – 7,75–10,50; среднее эффективное число аллелей – 5,00–6,54; наблюдаемая и ожидаемая гетерозиготность соответственно – 0,60–0,70 и 0,63–0,71), обнаруженные отличия оказались статистически недостоверными. Результаты молекулярной дисперсии AMOVA (5 %) свидетельствуют об отсутствии значительной генетической дифференциации между селекционными объектами. Причина дефицита гетерозигот – не только наличие нуль-аллелей. В процессе селекции в итоге случайного отбора ограниченного числа генотипов (клонов) соотношение частот аллелей может не соответствовать соотношению в естественной популяции. Выявленный у селекционных объектов высокий уровень наиболее редких для данной части ареала сосны аллелей также можно объяснить влиянием отбора. Полученные результаты будут использованы при создании селекционных объектов повышенной генетической ценности.

В настоящее время наблюдается ряд процессов, которые обуславливают воздействие на лесные экосистемы таких неблагоприятных факторов, как лесные пожары, фитопатогенное и инвазивное влияние, изменение климатических условий (повышение температуры). Цель исследования – определение потенциального запаса древесной и углеродной составляющей детрита по основным категориям (сухостой, валеж и пни), а также прогнозирование количества древесных остатков в условиях подтаежно-лесостепного района Средней Сибири. Исследование крупного детрита проводилось в чистых по составу сосняках. В качестве учетной единицы использовалась круговая площадка постоянного радиуса. Запас сухостоя составил в сосняках 82 % от общего запаса крупного детрита, валежа – 16 % (1,5–18,3 м3‧га–1), пней – 2 % (0–2,6 м3‧га–1). Количество детрита не превысило 11 % от общего запаса древостоя. Качество условий местопроизрастания оказывает значительное влияние на запас детрита через интенсивность роста, поскольку в лучших условиях она выше. В древостоях I класса бонитета аккумулируется бóльшая часть крупного древесного детрита (66,4 %), т. е. почти в 2 раза больше, чем в насаждениях, относящихся ко II классу, – 33,6 %. В высокополнотных древостоях (от 0,81 и выше) запас углерода сухостоя, валежа и пней в целом значительно выше, чем в среднеполнотных насаждениях (0,6–0,8). Возраст и средняя высота древостоя являются значимыми показателями для прогнозирования запасов древесины и углерода сухостоя. Количество древесины и углерода валежа зависит также от полноты и общего запаса древесины в насаждении. Получены регрессионные уравнения, позволяющие спрогнозировать объем крупного древесного детрита. Таким образом, в исследуемых древостоях наблюдаются деструктивные процессы (крупный древесный детрит), которые вызваны как влиянием возрастной структуры (вступлением древостоев в стадию спелости и перестойности), так и биогенными факторами, причина которых – снижение устойчивости лесных массивов под воздействием патогенеза и климатических изменений.

В учебном пособии обобщены данные по использованию прививки растений рода Pinus, а также результаты трехлетних исследований, проведенных в Среднем Предуралье (Удмуртская Республика) по изучению прививки семи видов рода Pinus на Pinus sylvestris L., способов и сроков прививки Pinus sibirica Du Tour на Pinus sylvestris L., влиянию физиологически активных веществ на приживаемость привоя. Учебное пособие может использоваться при изучении дисциплин «Плодоводство», «Приусадебное садоводство».

Практикум включает задания для проведения самостоятельных работ по разделу биологии 7 класса. Содержится большое количество самостоятельных работ с живыми и засушенными объектами, представлены демонстрационные опыты, которые проводит учитель вместе с учениками в классе. Приведенные задания могут быть использованы на различных этапах урока, при выполнении самостоятельных работ, а также в качестве домашних заданий.

Учебник написан в соответствии с обязательным минимумом содержания биологического образования и требований к уровню подготовки учащихся основной (базовой) школы. Он содержит самые необходимые сведения о строении и жизнедеятельности цветковых растений, их важнейших семействах, основных отделах растений, начиная с низших и заканчивая семенными. Наряду с растениями в учебнике рассматриваются бактерии, грибы и лишайники. Значительный объем информации базового курса позволяет использовать учебники этой серии для подготовки и сдачи экзаменов экстерном по любым программам, используемым в средних учебных заведениях. Соответствует ФГОС.

Рабочая тетрадь является составной частью учебно-методического комплекта к школьному учебнику В.П. Викторова, А.И. Никишова «Биология. 7 класс». В ней представлены разные типы заданий, которые направлены на отработку и закрепление умений и навыков учащихся по биологии и позволят оценить степень усвоения учебного материала учеником. Часть заданий составлены в формате ГИА и ЕГЭ, что дает возможность постепенно готовиться к итоговой аттестации и экзамену. Рабочая тетрадь составлена в соответствии с ФГОС (второго поколения) и предназначена для работы учащихся, как в классе, так и дома.

Проведен комплексный ретроспективный эколого-физиологический анализ табличных показателей сухой массы древостоев рода Piceа, произраставших от Северо-Запада до Дальнего Востока России. Эколого-физиологические показатели рассчитаны на один организм (условное дерево средней массы). Биологическую продуктивность устанавливали по относительному повышению средней сухой массы дерева в смежных возрастных периодах. Количественные данные минеральной продуктивности определяли по методу В.М. Лебедева, чистой продуктивности фотосинтеза – по А.А. Ничипоровичу на уровне организма в древостоях каждого возрастного периода в диапазоне от 10–30 до 120–210 лет. Во всех регионах отмечено снижение с возрастом дерева поглощения N в 14,9–93,7; Р – в 18,7–119,9 и K – в 15,4–134,4 раза. Резкое уменьшение поглощения элементов продолжалось до 50–60-летнего возраста, после чего стабилизировалось на крайне низком уровне. Ухудшение поглотительной деятельности корней привело к падению чистой продуктивности фотосинтеза и биологической продуктивности в 2,88–14,0 и 1,64–2,60 раза соответственно. Связь поглощения N, Р и K с чистой продуктивностью фотосинтеза и биологической продуктивностью во всех зонах была высокой положительной. Различия в пределах России в насаждениях 30, 60, 90 и 120 лет величины чистой первичной продукции достигли 5,0, 4,7, 4,6 и 5,2 раза соответственно, а чистой минеральной продуктивности по азоту – 4,0, 4,3, 4,8 и 4,6 раза соответственно. Связь между этими двумя показателями характеризовалась как высокая положительная. Во всех регионах связь между количеством поглощенного корнями ели азота и эффективностью его использования при формировании единицы биомассы была высокой отрицательной. Лучшими регионами для произрастания растений ели оказались центр Русской равнины и Среднее Поволжье, а худшими – Красноярский и Хабаровский (север) края.

Сохранение хвойного подроста на вырубках таежной зоны имеет большое значение для ускоренного восстановления хвойных лесов. При оценке естественного возобновления леса на сплошных вырубках Севера важно знать основные процессы жизнедеятельности подроста, сохранившегося после рубки. Нами предпринята попытка рассмотреть эти вопросы с физиологических позиций. Изучены пигментная деятельность и углекислотный газообмен хвои елового подроста, обусловленные промышленными рубками в подзоне средней тайги Республики Коми. Выполнен сравнительный анализ физиологических показателей фотосинтетического аппарата 20-летнего подроста ели под пологом ельника черничного и на 8–10-летней вырубке после сплошнолесосечной рубки древостоя. Выявлены изменения пигментного фонда подроста в связи с проведением рубки ельника. В ельнике черничном влажном хвоя подроста ели накапливает хлорофиллов и каротиноидов 1,08–1,63 и 0,26–0,37 мг/г сухой массы соответственно. На вырубке в хвое подроста ели концентрация зеленых пигментов на 18–25 %, желтых – на 18–35 % больше, чем у подроста под пологом. Фотосинтетический аппарат подроста на вырубке приспосабливается к условиям среды на уровне пигментной системы путем активизации синтеза хлорофиллов и каротиноидов. Сезонный ритм содержания пигментов у елового подроста на вырубке и под пологом в ельнике черничном одинаковый. Наибольшее количество пигментов отмечалось осенью, что является приспособительным признаком, который наряду с другими механизмами обеспечивает устойчивость ассимиляционного аппарата к условиям Севера. Фотосинтетическая способность хвои (2,69 мкмоль СО2 /(м2 ∙ с)) у подроста ели на вырубке в 1,5 раза выше по сравнению с активностью фотосинтеза хвои в ельнике черничном, что способствует накоплению ассимилятов и их использованию в ростовых процессах. Хвое елового подроста на вырубке свойственна низкая дыхательная способность (0,20 мкмоль СО2 /(м2 ∙ с)), которая ведет к улучшению баланса углерода. Полученные данные обеспечивают основу для моделирования поведения естественного возобновления лесов и могут быть использованы для решения вопросов улучшения функционирования ельников при их интенсивной эксплуатации в Республике Коми.

Изучено влияние геоэкологических факторов на территории 2 тектонических узлов: Вельско-Устьянского и Холмогорского – на содержание фенольных соединений в лишайниках рода Cladonia. Отбор лишайников произведен на пробных площадях, заложенных в центре узлов и за их пределами (контроль). Геохимическая обстановка, почвенно-климатические и экологические условия в зоне тектонических узлов оказывают влияние на химический состав лишайников. Установлено, что зольность лишайников, произрастающих в центре тектонического узла, в 1,8…2,3 раза выше, чем в контроле. Это свидетельствует о значительном накоплении литогенных элементов в талломах лишайников в зоне тектонических разломов. На территории тектонических узлов лишайники подвергаются многофакторным негативным воздействиям (повышенные радиационный фон и тепловой поток, электромагнитное излучение, электрическое и магнитное поля и др.), что провоцирует избыточное генерирование активных кислородных радикалов и способствует перестройке метаболизма лишайников, изменяя динамику накопления фенольных соединений и их биосинтез. Обнаружено, содержание водонерастворимой фракции фенольных соединений в лишайниках увеличивается от контрольной точки к центру тектонического узла. При этом относительная. доля водорастворимой фракции в составе общих фенольных соединений снижается. Вероятно, это связано с усилением окислительных и уменьшением восстановительных процессов в лишайниках под влиянием негативных условий. Показано, что биосинтез фенольных соединений в лишайниках наиболее активен в весенне-летний (апрель, июль) период вегетации. Воздействие геоэкологических факторов усиливает биосинтез вторичных метаболитов фенольной природы в лишайниках в условиях тектонических узлов: усниновой кислоты и атранорина. Содержание усниновой кислоты в составе водонерастворимой фракции ФС в лишайниках, произрастающих в центре тектонического узла, в 1,5…1,7 раза выше в весенне-летний период вегетации, чем в лишайниках, произрастающих за пределами тектонического узла. Количественное распределение водонерастворимой фракции фенольных соединений зависит от зоны таллома лишайника и носит градиентный характер: содержание водонерастворимых фенольных сое- динений в верхних растущих частях лишайников, произрастающих в центре тектонического узла и в контроле, соответственно в 2 и 1,7 раза выше, чем в старых зонах. Таким образом, фенольные соединения в лишайниках являются активными метаболитами, и их содержание в талломах может служить биомаркером состояния окружающей среды. Благодарности: Исследования проведены в ходе выполнения государственного задания ФГБУН ФИЦКИА УрО РАН ФНИ 2018–2021 г. «Физико-химические, генетические и морфологические основы адаптации растительных объектов в условиях изменяющегося климата высоких широт» (№ государственной регистрации АААА-А18-118012390231-9) с использованием оборудования ЦКП НО «Арктика» (САФУ) и ЦКП НО «КТ РФ в области экологической безопасности Арктики» (ФГБУН ФИЦКИА УрО РАН).

Цель исследования – оценить запасы фитомассы произрастающих в Республике Коми северотаежных сосняков зеленомошных и сфагновых типов. Работа выполнена в 2016–2019 гг. на постоянных пробных площадях, расположенных на территории Зеленоборского лесного стационара Института биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук. По данным модельных деревьев выведены степенные уравнения зависимости массы отдельных фракций от диаметра ствола на высоте 1,3 м для основных лесообразующих пород – сосна, ель, лиственница, береза, – принадлежащих к зеленомошным или сфагновым типам леса. Исследованные параметры характеризуются тесной корреляцией с высокими коэффициентами аппроксимации тренда (R2 = 0,72–0,92). Рассчитан индекс листовой поверхности. Сосняки зеленомошных типов отличаются довольно высокими запасами фитомассы – 136–211 т/га. В древостоях сосняков сфагновых типов сосредоточено 89–96 т/га фитомассы. Несмотря на примесь других древесных пород, ведущий пул – деревья сосны, а основная фракция (46–56 %) – стволовая древесина. Ее вклад и ствола в целом (кора + древесина) выше в сосняках зеленомошных типов по сравнению со сфагновыми, тогда как доля корней в двух этих типах леса примерно одинакова. Участие крон деревьев (хвоя/ листья + ветви) в общих запасах фитомассы сосновых насаждений на автоморфных почвах достоверно ниже (в среднем 17 %), чем в сообществах на полугидроморфных и гидроморфных почвах (в среднем 22 %). Относительно бóльшая масса хвои и листьев стала причиной высокого индекса листовой поверхности, который изменялся от 8,8 до 17,8 и от 7,7 до 9,8 га/га соответственно в сосняках зеленомошных и сфагновых типов. Установлена высокая достоверная (R = 0,88; p = 0,004) взаимосвязь индекса листовой поверхности с суммой площадей сечений деревьев, тогда как с густотой и запасом древесины она статистически незначима. Рассчитаны конверсионные коэффициенты для перевода объема древесины в запасы фитомассы отдельных фракций и пород в целом. Приведенные данные полезны для оценки продуктивности сосновых экосистем в разных условиях произрастания при проведении мониторинга лесов (в т. ч. методами дистанционного зондирования), а также при планировании лесохозяйственных мероприятий с целью повышения продуктивности сосновых лесов. Благодарности: Работа выполнена в рамках государственного задания Института биологии Коми НЦ УрО РАН по теме НИР «Зональные закономерности динамики структуры и продуктивности первичных и антропогенно измененных фитоценозов лесных и болотных экосистем европейского северо-востока России» (регистрационный номер 1021051101417-8-1.6.19). Авторы благодарят Н.В. Торлопову, А.И. Патова и С.И. Наймушину за помощь в проведении полевых работ.

Обобщены и систематизированы результаты научных исследований отечественных и зарубежных авторов за последние несколько десятилетий, касающиеся реинтродукции карельской березы Betula pendula Roth var. carelica (Mercklin) Hämet- Ahti. Кратко изложен вопрос о современном состоянии ее ресурсов. Отмечены основные причины их сокращения в конце XX – начале XXI вв.: массовые незаконные рубки, исчезновение или значительное изменение характерных мест обитания карельской березы, биологические особенности данного вида (фрагментированный ареал, низкая конкурентоспособность и др.). Приводятся основные итоги интродукционной работы с карельской березой на территориях, которые находятся далеко за пределами ее ареала (преимущественно на юго-востоке от типичных мест произрастания). Показано, что отечественный опыт реинтродукции карельской березы основан прежде всего на создании лесных культур и организации особо охраняемых природных территорий. Отмечены результаты реинтродукции карельской березы за рубежом: в Финляндии, Швеции, Норвегии, Германии, Белоруссии и др. Несмотря на неодинаковую результативность (зависящую от многих факторов) работ по реинтродукции в разных странах, в целом она внесла и вносит существенный вклад в сохранение и увеличение ресурсов карельской березы – уникального представителя европейской лесной дендрофлоры. Важно и то, что при реинтродукции, проведенной в разные годы и в разных почвенно-климатических условиях, у карельской березы сохраняются ее главные биологические особенности: узорчатая текстура в древесине, разнообразие форм роста и характера поверхности ствола. Это дополнительно подтверждает ранее предложенную авторами гипотезу о возможности придания карельской березе статуса самостоятельно- го биологического вида. На основании анализа накопленных данных высказано мнение о необходимости осуществления реинтродукции карельской березы в природные местообитания за счет использования растительного материала местного происхождения (в случае реставрации популяций) или переноса его из других популяций (в случае репатриации). Кроме того, важная роль в сохранении и воспроизводстве карельской березы отводится технологии клонального микроразмножения. Благодарности: Работа выполнена при поддержке научно-образовательного центра мирового уровня «Российская Арктика: новые материалы, технологии и методы исследования» и при финансовом обеспечении из средств федерального бюджета в рамках выполнения государственного задания КарНЦ РАН (Институт леса КарНЦ РАН – тема № 121061500082-2, Институт биологии КарНЦ РАН – тема № 0218-2019-0074, Отдел комплексных научных исследований КарНЦ РАН ). Для цитирования: Ветчинникова Л.В., Титов А.Ф. Реинтродукция карельской березы // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 3. С. 9–31. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-3-9-31

Изучены цитогенетические параметры семенного потомства клонов плюсовых деревьев Pinus sylvestris, произрастающих на Петрозаводской лесосеменной плантации I порядка. В качестве контроля были взяты нормальные деревья P. sylvestris из естественного соснового фитоценоза в Пряжинском районе Карелии. рассматривали следующие показатели: относительное содержание ДНК, число хромосом, частоту и типы патологий митоза на стадиях метафазы, анафазы и телофазы (в процентах от общего числа делящихся клеток на тех же стадиях). Установлено, что в корневой меристеме семенного потомства P. sylvestris в диплоидном наборе содержится 24 хромосомы. У изученных растений были обнаружены единичные анеуплоидные клетки (2n = 23; 2n = 25). Наиболее частотна моносомия (2n = 23) – 81 % от общего числа анеуплоидных клеток. Относительное содержание ДНК в молодой хвое проростков у клонов плюсовых деревьев составило 42,07±0,21 пг, а у нормальных деревьев – 42,95±0,04 пг, при этом разница между ними статистически значима (U-test, p ˂ 0,01). В результате цитогенетического анализа выявлено 7 типов патологий митоза: фрагментация хромосом, мосты, забегание хромосом, обособление хромосом и групп хромосом, отставание хромосом, многополюсность, сложные нарушения. В общем спектре нарушений митоза наиболее распространенной патологией оказалось забегание хромосом. Сравнение различных типов патологий митоза в двух общих выборках нормальных деревьев и клонов плюсовых деревьев показало, что они значимо отличаются по следующим аномалиям митоза: забегание и обособление хромосом в метафазе, фрагментация, отставание, мосты и многополюсность в ана-телофазе. Выявлено: в семенном потомстве нормальных деревьев доля клеток с аномалиями митоза в среднем примерно в 1,5 раза выше, чем в потомстве клонов плюсовых деревьев (3,44±0,32 и 2,38±0,14 % (U-test, p ˂ 0,05) соответственно). Полученные данные свидетельствуют о цитогенетической стабильности семенного потомства клонов P. sylvestris с Петрозаводской лесосеменной плантации I порядка, это в свою очередь, может говорить о высоком качестве семенного материала. Для цитирования: Игнатенко р.В., Ершова М.А., Галибина Н.А., раевский Б.В. Цитогенетическая характеристика семенного потомства клонов плюсовых деревьев сосны обыкновенной в Карелии // Изв. вузов. лесн. журн. 2022. № 1. С. 9–22. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-1-9-22 Финансирование: Финансирование исследований осуществлялось из средств федерального бюджета на выполнение государственного задания КарНЦ рАН (0185-2019-0093). Благодарность: Выражаем благодарность сотрудникам лаборатории биотехнологии растений КарНЦ рАН, а также лично канд. с.-х. наук, заместителю директора по научной работе Ил КарНЦ рАН С.А. Мошникову и научному сотруднику лаборатории динамики и продуктивности таежных лесов Ил КарНЦ рАН В.А. Харитонову за помощь в сборе полевого материала. Благодарим Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова за предоставленные семена Triticum aestivum и компанию «Диаэм» за возможность провести исследования на проточном цитофлуориметре Attune NxT (Thermo Fisher Scientific)

Изучены 40-летние культуры кедра сибирского, заложенные площадками как постоянный семенной участок. Цель – оценить сохранность, состояние и основные таксационные показатели культур кедра сибирского на южной границе его ареала в конце первого класса возраста; определить роль естественного возобновления деревьев и кустарников в развитии культур кедра сибирского; совершенствовать технологические подходы для эффективного восстановления высокоценных биологических ресурсов. Использованы общепринятые в лесоводстве, лесоведении и лесной таксации методики. Установлено, что сохранность кедра сибирского на участке составляет примерно 31 % (678 шт./га), из них без повреждения ствола – 406 шт./га. Лишь около четверти кедров произрастают при слабом затенении, остальные постоянно затенены естественным возобновлением и имеют разную степень угнетения. Генеративные органы у 44-летних деревьев кедра не обнаружены. На начальном этапе роста культур основным фактором, негативно влияющим на их сохранность и состояние, является повреждение кедра лосями. Рубка ухода традиционным способом с оставлением пней, от которых образуется много поросли лиственных видов, привлекает данных животных на участок в зимнее время, где в качестве корма они используют поросль, а также охвоенную часть кедра сибирского. На последующих этапах развития при отсутствии ухода на деревья отрицательно воздействует естественное возобновление, сдерживая их рост и развитие. Для предотвращения дальнейшего ухудшения состояния кедра сибирского необходимо снятие напряженности в смешанном биоценозе. Здесь требуются отличающиеся от существующих способы и методы проведения лесоводственных мероприятий: кольцевание или инъекция препаратов в стволы деревьев естественного возобновления, вызывающие усыхание на корню, что значительно уменьшает либо исключает появление поросли лиственных пород. Это позволит снизить посещаемость участка лосями и минимизирует их воздействие на кедр сибирский. Сплошное усыхание сопутствующих деревьев увеличит освещенность крон кедра и улучшит его почвенное питание, что обеспечит хороший рост корней, ствола и кроны, ускорит начало образования генеративных органов. Данные технические решения могут быть использованы во всей лесной зоне при искусственном выращивании высокоценной породы – кедра сибирского. Для цитирования: Терехов Г.Г., Андреева Е.М., Стеценко С.К. Оценка культур кедра сибирского в конце первого класса возраста // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 6. С. 56–68. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-6-56-68. Финансирование: Работа выполнена в рамках Государственного задания ФГБУН «Ботанический сад УрО РАН ».
The 40-year-old plantations of Siberian stone pine laid out as a permanent seed plot have been studied. The research purpose is to study the integrity, state and main forest inventory parameters of the Siberian stone pine plantations on the southern line of the species range at the end of first age class; to determine the role of natural renewal of trees and shrubs on the development of the Siberian stone pine plantations; to improve process solutions for efficient renewal of high-value biological resources. The research uses the methods generally accepted in forestry, forest science and forest inventory. It is found that the integrity of Siberian stone pine on the site is about 31 % (678 pcs/ha), wherein 406 pcs/ha are without damage to the trunk. Only about 25 % of Siberian stone pine trees grow under low shade, the rest of them are constantly shaded by natural renewal and have varying degrees of suppression. No generative organs were found in 44-year-old Siberian stone pine trees. At the initial stage of plantations growth, the main factor negatively affecting the integrity and state of trees is the damaging of Siberian stone pine by moose. Traditional improvement thinning with leaving stumps that produce many shoots of deciduous species attracts moose to the site in winter, where they use young growth of deciduous species and the covered with needles part of Siberian stone pine as forage. Subsequently, in the absence of tending, natural renewal negatively affects the Siberian stone pine trees, inhibiting growth and formation. It is necessary to remove the negative influence in the mixed biocenosis in order to prevent further deterioration of the Siberian stone pine state. This requires completely different technological solutions for forestry activities such as ringing or injection of trees of natural renewal, causing drying at the root, which significantly reduces or eliminates the emergence of deciduous young growth. This will decrease the attractiveness of the site for moose and minimize their impact on Siberian stone pine. The clear drying of surrounding trees will enhance the illumination of Siberian stone pine crowns and improve their soil nutrition, ensuring good root, trunk, and crown growth and accelerating the beginning of the formation of generative organs. These technical solutions can be used throughout the forest zone for the artificial cultivation of the high-value species – Siberian stone pine. For citation: Terekhov G.G., Andreeva E.M., Stetsenko S.K. Evaluation of Siberian Stone Pine Plantations at the End of the First Age Class. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 6, pp. 56–68. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-6-56-68. Funding: The work is carried out within the framework of the state assignment of the Botanical Garden of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences.

Одной из наиболее распространенных в лесах России подлесочных пород, имеющих не только важное лесоводственное значение, но и широко использующихся в хозяйственной деятельности, является можжевельник обыкновенный (Juniperus communis L.). Его изучению посвящены многочисленные работы отечественных и зарубежных авторов. В статье приведены результаты геоботанических и лесоводственно-таксационных исследований уникального участка соснового насаждения (Кирилловский р-н Вологодской обл.), во втором ярусе которого произрастает древовидная форма можжевельника обыкновенного. Древостой оценен как высокополнотный (относительная полнота – 0,85) и низкобонитетный (класс бонитета – V–IV). Общий запас стволовой древесины на участке – 280 м3/га, в т. ч. запас древесины можжевельника – 28 м3/га. Средний диаметр стволов можжевельника – 14 см, средняя высота – 11 м и возраст – 180 лет. Это в несколько раз превышает его показатели в других лесах. Значительное количество экземпляров можжевельника (50 шт./га) находится в стадии усыхания или уже погибло и представляет собой сухостой разных лет. Количество мелкого и среднего подроста можжевельника – 1,5 тыс. шт./га, или 62,5 % от числа растущих экземпляров. Встречается также подрост ели европейской, березы пушистой и ольхи черной. Подрост оценивается как перспективный. Подрост сосны обыкновенной отсутствует. В напочвенном покрове доминируют зеленые и сфагновые мхи, а также кустарнички семейств Ericaceae и Vacciniaceae. Изучение подобных объектов, крайне редко встречающихся не только на севере европейской части России, но и повсеместно, имеет большое практическое значение, а также важно для понимания биологии естественно произрастающего здесь единственного представителя семейства Cupressaceae. Древовидный можжевельник в сосновом насаждении сохранился и достиг размеров не свойственных данному виду изза труднодоступности территории, отсутствия пожаров и рубок леса. Подобные участки необходимо выявлять, брать под охрану и вести на них стационарные исследования. Для цитирования: Евдокимов И.В., Добрынин А.П., Армеева Н.А. Древовидная форма можжевельника (Juniperus communis L.) в лесах Вологодской области // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 5. С.201–209. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-5-201-209
Common juniper (Juniperus communis L.) is one of the most widespread undergrowth species in the forests of Russia. It has not only important silvicultural significance but is also widely used in economic activities. Numerous works of Russian and foreign authors are devoted to its study. The article shows the results of geobotanical and forest inventory studies of a unique area of pine plantation in the Kirillovskiy district of the Vologda region. In the second understorey of which tree-form common juniper grows. The stand was classified as high-density (relative fullness – 0.85) and low quality (quality class – V–IV). The total stock of trunk wood on the site is 280 m3/ha, including the stock of juniper wood – 28 m3/ha. The average diameter of juniper trunks is 14 cm, the average height is 11 m and the age is 180 yrs. This is several times higher than its usual parameters in other forests. A significant number of specimens of juniper (50 pcs/ha) are in the stage of drying out or have already died and represent dead wood of different years. The number of small and medium-sized juniper undergrowth is 1.5 ths pcs/ha or 62.5 % of the growing. Undergrowth of European spruce, downy birch and black alder is also found. The existing undergrowth is assessed as promising, but Scots pine undergrowth is missing. The ground cover is dominated by green and sphagnum mosses as well as shrubs of the Ericaceae and Vacciniaceae families. The study of such objects, extremely rare not only in the north of the European part of Russia, but also everywhere, is of great practical importance. It is also important for understanding the biology of the only representative of the Cupressaceae family that naturally grows here. The tree-form juniper in the pine plantation has survived and reached a size not typical for this species due to the inaccessibility of the site, the lack of fires and forest felling. Such forest areas should be identified, protected, and subjected to stationary research. For citation: Evdokimov I.V., Dobrynin A.P., Armeeva N.A. Tree Form of Juniper (Juniperus communis L.) in the Forests of the Vologda Region. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 5, pp. 201–209. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-5-201-209

Приведены результаты интродукции древесных видов североамериканской флоры семейства сосновые (Pinaceae Lindl.) в условиях Европейского Севера России. Цель исследований – выделение из древесных видов коллекции наиболее ценных экземпляров для внедрения в северные условия. Использовали экспериментальный, расчетный, аналитический и сравнительный методы. Заключение о результате интродукции конкретного растения делали на основе материалов многолетних фенологических масштабное испытание инорайонных хвойных пород, создана коллекция, включающая 2 вида пихты, 4 вида и 3 формы ели, 2 вида сосны и 1 вид дугласии. Максимальное внимание было уделено интродукции видов рода сосна. Положительные результаты выращивания в дендрологическом саду Pinus contorta Loud. var. latifolia S.Wats. позволили выделить ее для дальнейшего интродукционного испытания на опытных плантационных посадках региона. Из использованных образцов семян, большей частью из северных районов природного ареала этой сосны, выращено 104,2 тыс. сеянцев, которые были высажены на плантациях, расположенных в Архангельской, Вологодской областях и Республике Коми. К сожалению, не весь разводочный материал для испытываемых североамериканских видов сосны получен из мест естественного произрастания, что ставит под сомнение некоторые неудовлетворительные результаты. Поэтому, например, для сосны Банкса и сосны веймутовой целесообразно привлечение для опытов дополнительных образцов из наиболее северных районов их природных ареалов в Канаде. Многие из этих видов представляют как научный, так и практический интерес. Для оценки хозяйственной ценности тех интродуцентов, адаптационные возможности которых в условиях Европейского Севера по результатам исследований не вызы- вают сомнений, целесообразна закладка в регионе опытно-производственных культур, аналогичных уже созданным посадкам североамериканской сосны скрученной (Pinus contorta Loud. var. latifolia S. Wats.). Концентрация в 2–3 лесничествах нашего региона таких опытно-производственных культур из пихты бальзамической (Abies balsamea Mill.), Фразера (A. fraseri (Pursch.) Poir.), лиственницы американской (Larix laricina (Du Roi) K. Koch.), ели канадской (Picea glauca Voss.), Энгельмана (P. engelmannii Engelm.), черной (P. mariana Britt.), сосны Банкса (Pinus banksiana Lamb.), скрученной широкохвойной (P. contorta Loud. var. latifolia S. Wats.), а также дугласии (Pseudotsuga menziesii Mirb.) с привлечением для каждого вида нескольких происхождений семян из наиболее северных районов его природного ареала позволит создать ценнейший интродукционный объект, научное и практическое значение которого будет трудно переоценить. Для цитирования: Демидова Н.А., Дуркина Т.М., Гоголева Л.Г., Васильева Н.Н. Представители семейства сосновые (Pinaceae Lindl.) североамериканской флоры в коллекции дендрологического сада ФБУ «СевНИИ ЛХ» // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 4. С. 36–54. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-36-54 Финансирование: Работа выполнена в рамках государственного задания Рослесхоза, регистрационный № НИОКТР 115042310018.
The article presents the results of the introduction of the North American flora woody species of the pine family (Pinaceae Lindl.) to the European North of Russia. The research purpose is to select the most valuable specimens for introduction into northern conditions from the tree species collection. The research has involved experimental, calculation, analytical, and comparative methods. The conclusion on the result of the introduction of a particular plant was based on the materials of long-term phenological observations, which were carried out according to the method of botanical gardens improved for the conditions of the European North of Russia. As a result of the introduction of North American species of the Pinaceae Lindl. family to the region, a large-scale test of foreign conifers was carried out for the first time; a collection of 2 species of fir, 4 species and 3 forms of spruce, 2 species of pine, and 1 species of Douglas fir was created. Most attention was paid to the introduction of species of the genus Pinus. Positive results of cultivation of Pinus contorta Loud. var. latifolia S. Wats. in the Dendrological garden allowed us to select it for further introduction testing in experimental plantations of the region. On plantations located in the Arkhangelsk and Vologda regions and the Komi Republic, 104.2 ths seedlings were grown from the seed samples, mostly from the northern natural range of this pine. Unfortunately, not all of the breeding material for the North American pine species tested was derived from natural growth sites, which puts into question some of the unsatisfactory results. Therefore, for Jack pine and Weymouth pine, it is advisable to use in testing additional samples from the most northern regions of their natural ranges in Canada. Many of these species are of both scientific and practical interest for forestry. To assess the economic value of those introduced species, adaptive capabilities of which in the conditions of the European North according to the results of studies are not in doubt, it is advisable to lay out pilot plantations in the region, similar to the already created plantings of North American lodgepole pine (Pinus contorta Loud. var. latifolia S. Wats.). The concentration of different species like balsam fir (Abies balsamea Mill.), Fraser fir (Abies fraseri (Pursch.) Poir.), American larch (Larix laricina (Du Roi) K.Koch.), Canadian spruce (Picea glauca Voss.), Engelmann’s spruce (Picea engelmannii Engelm.), black spruce (Picea mariana Britt.), Jack pine (Pinus banksiana Lamb.), lodgepole pine (Pinus contorta Loud. var. latifolia S. Wats.), and Douglas fir (Pseudotsuga menziesii Mirb.), involving several seed origins from the most northern regions of its natural range for each, in 2-3 forest areas will allow creating a valuable introduction object; scientific and practical importance of those mentioned cannot be overestimated. For citation: Demidova N.A., Durkina T.M., Gogoleva L.G., Vasiljeva N.N. Representatives of the Pine Family (Pinaceae Lindl.) of the North American Flora in the Collection of the Dendrological Garden named after V.N. Nilov (NRIF). Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 4, pp. 36–54. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-36-54 Funding: This work was carried out within the framework of the state assignment of the Federal Forestry Agency, registration No. НИОКТР 115042310018.

Исследования проводили в девостоях в различных по степени нарушенности условиях: в городе, пригородных лесах и лесах зеленой зоны. Рекреационные нагрузки сильнейшим образом отражаются на санитарном состоянии ельников. Число здоровых деревьев с усилением рекреационной дигрессии сокращается до 30–42 %, а число усыхающих и сухостойных увеличивается до 15–36 %. Состояние древостоев в лесах зеленой зоны оценивается 1,2–1,5 балла, а в пригородных лесах – 2,1–2,7. Усыхающих и сухостойных деревьев в лесах зеленой зоны не обнаружено, а в пригородных их доля составила соответственно 15 и 36 % от общего числа. Поэтому в целом ельники пригородных лесов относятся к категории ослабленных. Около 59 % их площади находится в III стадии рекреационной дигрессии, а 19 % – в IV стадии. Исследования показали, что особенности ростовых процессов P. abies определяются в основном сезонной изменчивостью метеорологических факторов. Установлено, что ранее всего рост побегов и хвои начинается и заканчивается в условиях города. Погодичная изменчивость в сроках прохождения этих фенофаз составляла 1-2 недели. Уплотнение почвы в результате рекреационных нагрузок особенно негативным образом сказывается на интенсивности роста деревьев и годичном приросте вегетативных органов. Побеги P. abies в лесах зеленой зоны (ненарушенные древостои) длиннее, чем в пригородных и городских насаждениях соответственно на 2–30 и 6–17 %. В лесах зеленой зоны формируется и самая длинная хвоя (16,6–19,7 мм). Значение этого показателя в городских насаждениях составляет всего 12,8–15,0 мм. Наименьшая охвоенность побегов отмечена в условиях города, характеризующихся максимальной степенью рекреационной дегрессии. Здесь годичный радиальный прирост ствола P. abies по сравнению с лесами зеленой зоны снижается на 16–20 %. Последовательность в ростовых фенофазах не зависит от степени нарушенности окружающей среды. Первыми (в мае) идут в рост побеги, через 1-2 недели – молодая хвоя, затем начинается формирование древесины в нижней части ствола. Последовательность в прекращении ростовых процессов следующая: побеги, хвоя, стволы. Для цитирования: Кищенко И.Т., Ольхина Е.С. Рост вегетативных органов Picea abies (L.) Karst. в антропогенной среде // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 3. С. 59–72. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-3-59-72 Финансирование: Исследование выполнено при поддержке РФФИ (проект 18-44- 100002 р_а)
The studies were carried out in stands of various degree of devastation: in the city, suburban forests and forests of the green zone. Recreational loads strongly affect the sanitary condition of spruce forests. The number of healthy trees decreases to 30–42 % with increasing recreational digression, while the number of declining and dead trees increases to 15–36 %. The state of tree stands in the forests of the green zone is estimated at 1.2–1.5 points, and 2.1–2.7 points in the suburban forests. No declining and dead trees were found in the forests of the green zone, and in the suburban forests their share was 15 and 36 % of the total number, respectively. Therefore, generally, spruce suburban forests are classified as weakened. Approximately 59 % of the area of suburban forests is in the III stage of recreational digression, and 19 % – in the IV stage. Growth studies of P. abies showed that the features of these processes are determined mainly by the seasonal variability of climatic factors. Studies have shown that the features of growth processes of P. abies are determined mainly by seasonal variation of meteorological factors. It was found that the earliest growth of shoots and needles begins and ends in the urban environment. The year-by-year variability in the timing of these phenophases reaches 1–2 weeks. Soil compaction as a result of recreational loads has a particularly negative effect on the intensity of tree growth and annual growth of vegetative organs. Shoots of P. abies in green forests (undisturbed stands) are longer than in suburban and urban plantations by 2–30 % and 6–17%, respectively. The longest needles (16.6–19.7 mm) are formed in the forests of the green zone. In urban plantations this value is 12.8–15.0 mm. The smallest needle packing was found in the city conditions, characterized by the maximum degree of recreational digression. Here, the annual radial increment of the trunk of P. abies under the influence of recreational loads decreases by 16–20 % compared to the forests of the green zone. The sequence in the growth phenophases does not depend on the degree of environmental disturbance. The shoots are the first to grow (in May), young needles after 1 or 2 weeks, and then the formation of wood in the lower part of the trunk begins. The sequence in stopping the growth processes is as follows: shoots, needles, trunks. For citation: Kishchenko I.T., Olkhina E.S. Growth of Vegetative Organs of Picea abies (L.) Karst. in Anthropogenic Environment. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 3, pp. 59–72. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-3-59-72 Funding: The research was carried out with the support of the Russian Foundation for Basic Research (project No. 18-44-100002 р_а).

На территории Республики Коми в условиях северной тайги сосняки, занимающие порядка 1,8 млн га, представлены преимущественно сфагновыми, зеленомошными и лишайниковыми типами. Исследования проведены на Зеленоборском лесном стационаре Института биологии Коми НЦ УрО РАН в сосняках зеленомошных и сфагновых типов, развивающихся на месте пожаров и сплошных рубок. При господстве соснового элемента в древесном ярусе в его составе часто присутствуют ель, лиственница, береза и осина. Древостои сосняков формируют три типа возрастной структуры: условно-одновозрастные; условно-разновозрастные, представленные одним поколением; ступенчато-разновозрастные, состоящие из 2-3 поколений сосны. Оставленные при рубке деревья и уборка порубочных остатков на лесосеке паловым методом способствуют формированию древостоев ступенчато-разновозрастного типа возрастной структуры. Коэффициенты вариации возраста деревьев в сосняках с одним поколением составляют 5,8…10,8 %, с 2-3 поколениями – 39,7…45,6 %. Количество поколений и тип возрастной структуры не оказывали влияния на изменяющиеся соответственно в пределах 25,2…49,5 % и 15,7…27,8 % диаметр и высоту деревьев в древостоях. В сосняках, развивающихся после пожаров, пик заселения сосной приходится на второе-третье десятилетие, а на вырубках максимум возобновления отмечен в первом-втором десятилетии после рубки. Амплитуда колебания возраста деревьев в условно-одновозрастных и условно-разновозрастных сосняках, сформированных на вырубках, изменяется от 16 до 33, в послепожарных древостоях – от 30 до 45 лет. В ступенчато-разновозрастных древостоях возраст деревьев колеблется от 120 до 167 лет, в поколениях – от 22 до 66 лет. Кривые, отражающие распределение деревьев по диаметру в древостоях сосняков имели левостороннее смещение, асимметрия представлена положительными значениями и изменялась от 0,05 до 1,03. Статистический анализ показал, что при схожем возрасте с сосной деревья сопутствующих в составе пород уступают в развитии как по диаметру, так и по высоте сосновому элементу. Выявлена тесная корреляционная связь между диаметром и высотой деревьев в древостоях. Взаимосвязь возраста с диаметром и высотой почти на всех изученных объектах изменяется от слабой до значительной. Установлено тесное соотношение между возрастом и диаметром деревьев в ступенчато-разновозрастных сосняках (R = 0,79…0,96). Отмечено, что с увеличением амплитуды колебания возраста деревьев усиливается корреляционная связь диаметра и возраста. Для цитирования: Кутявин И.Н., Манов А.В., Осипов А.Ф., Кузнецов М.А. Строение древостоев северотаежных сосняков // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 2. С. 86–105. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-2-86-105 Финансирование: Работа выполнена в рамках государственного задания по теме «Пространственно-временная динамика структуры и продуктивности фитоценозов лесных и болотных экосистем на Европейском Северо-Востоке России», № ААА - А-А17-117122090014-8.
In Northern taiga conditions pine forests occupy about 1.8 mln ha of the territory of the Komi Republic and are mainly represented by sphagnum, green-moss and lichen forest types. The studies were carried out at the Zelenoborsk Forest Station of the Institute of Biology of the Komi Scientific Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences in green-moss and sphagnum pine forests developing at the site of fires and clearcuts. Tree layer has a mix composition with the predominance of pine trees and admixture of spruce, birch, larch and aspen. Pine stands form three types of age structure: conventionally evenaged; conventionally uneven-aged, represented by one generation; and stepped uneven-aged, consisting of two or three generations of pine trees. Trees left behind during clearcut and felling residuals at the cutting area by the burn method contribute to the formation of stands of stepped uneven-aged age structure. The variation coefficients of tree age are 5.8–10.8 % in pine forests with one generation and 39.7–45.6 % in forests with two or three generations. The number of generations and the type of age structure had no effect on the diameter and height of trees in the stand, which varied respectively within 25.2–49.5 % and 15.7–27.8 %. In pine forests developing after fires, the peak of pine settlement occur in the second or third decade, while in cutting areas, the maximum renewal occurs in the first or second decade after clearcuts. The amplitude of tree age fluctuations varies from 16 to 33 years in conventionally even-aged and conventionally uneven-aged forests developed after clearcuts and from 30 to 45 years in post-fire stands. In stepped uneven-aged stands tree age fluctuations changes from 120 to 167 years, and from 22 to 66 years in generations. The curves showing the distribution of trees by diameter in stands of pine trees had a left-handed shift, the asymmetry is represented by positive values and varies from 0.05 to 1.03. Trees of associate species are inferior in development, both in diameter and in height to pine trees of similar age. A close correlation between the diameter and height of trees in the stands was revealed. The relationship of age with diameter and height of trees varies from weak to significant at almost all of the sites studied. A close correlation between age and diameter was found in stepped uneven-aged pine forests (R = 0.79–0.96). The correlation between diameter and age increase with an increase in tree age fluctuations amplitude. For citation: Kutyavin I.N., Manov A.V., Osipov A.F., Kuznetsov M.A. Stand Structure of Northern Taiga Pine Forests. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 2, pp. 86–105. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-2-86-105 Funding: The work was carried out within the framework of the state assignment on the topic “Spatial-Temporal Dynamics of the Structure and Productivity of Forest Phytocenoses and Bog Ecosystems in the European North-East of Russia”, No. аааа-а17-117122090014-8.

Изучена динамика половой репродукции кедра сибирского на юге равнинной части его ареала в Томской области. Объект исследования – Нижне-Сеченовский кедровник в Томь-Обском междуречье. Постоянная пробная площадь заложена в 160–180-летнем насаждении. Учет урожая и взятие образцов шишек проводили на протяжении 13 лет в конце лета по мере их созревания. Шишки стряхивали с дерева, их число подсчитывали на земле, затем проводили их полный морфологический анализ. Развитые семена анализировали методом рентгенографии. Для определения массы взвешивали только безупречно полные семена, отобранные по рентгенограмме. Информацию о погодных условиях использовали по данным станции «Томск» Росгидромета. Главным фактором заложения шишек является сумма осадков за 2 года до начала этого процесса: с ростом суммы осадков заложение увеличивается. Однако итоговая семенная продуктивность в значительно большей мере зависит не от числа заложившихся шишек, а от успеха их дальнейшего развития. Судьбу каждой генерации определяет главным образом наличие поздних весенних заморозков в год опыления шишек. При этом решающее значение имеют только достаточно сильные заморозки с температурой ниже –3,5 °С. Степень негативного воздействия холода на репродуктивные структуры зависит от этапа развития шишек, т. е. от суммы эффективных (выше +5 °С) среднесуточных температур. Заморозок при накоплении суммы тепла больше 150 °С уничтожает шишки полностью, при 100…150 °С – существенно снижает число фертильных чешуй и исходное число семяпочек, при 50…100 °С – увеличивает число аномалий в развитии семяпочек и достоверно сокращает число полноценных семян в зрелых шишках. Существенное влияние на развитие семяпочек оказывает также погода в начале осени за год до созревания шишек. Доля недоразвитых и пустых семян значимо повышается с увеличением средней температуры сентября. Единственный важный признак, который формируется в год созревания шишек, – это масса полных семян: он возрастает с увеличением количества осадков в период с апреля по июнь текущего года. Для цитирования: Горошкевич С.Н. Метеорологическая обусловленность семеношения кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour) // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 2. С. 56–69. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-2-56-69 Финансирование: Работа выполнена при поддержке РНФ , проект № 18-16-00058
The dynamics of Siberian stone pine sexual reproduction in the South-Eastern part of the West Siberian Plain was studied by 13-year stationary observations. The stand age was 160–180 years, the average tree height was 22 m, and the average diameter of the trunk at breast height was 53 cm. On average, 50–60 trees were analyzed annually (in different years from 25 to 100). Cones were counted and samples were collected annually from August 10 to August 20. The resercher (usually the author of this paper) climbed each tree, knocked down the cones with operating tools (a bat and a rod), and then their number was counted on the ground. A sample of 10–15 cones was taken from each tree. Afterwards, a complete morphological analysis was performed: the number of sterile and fertile scales, and underdeveloped and developed seeds were counted. Developed seeds were analyzed by the X-ray method. To determine the weight, only perfectly full seeds selected by the X-ray pattern were used. Information on weather conditions was used according to data from the Tomsk station of Roshydromet. The main factor in the cone initiation was the amount of precipitation during 2 years before the start of this process: with an increase in the amount of precipitation, the number of cones increases. However, the final seed productivity depends to a greater extent not on the number of initiated cones, but on the success of their further development. The most important stage in the cone development was spring in the year of pollination and the main negative factor was late frosts. The degree of their negative impact is determined by the sum of the effective (above 5 °C) mean daily temperatures at which the return of frost with temperature from –3 to –4 °C occurred. Complete abortion of cones occurred only when the sum of effective temperatures was 150–180 °C. The same frost at the accumulate temperature sum of 100–150 °C killed a significant part of the cones, and the rest strongly disrupted the development. When the sum of accumulated temperature was about 50 °C, a strong frost significantly increased the loss of seedbuds at all stages of their development, thereby reducing the number of full seeds. The average temperature of September in the pollination year was an important factor in seed production. The loss of seedbuds increased significantly with its increase. The only important trait that is formed in the year of cone maturity is the weight of full seeds: it increases with the amount of precipitation from April to June of the current year. For citation: Goroshkevich S.N. Weather Conditionality of Siberian Stone Pine (Pinus sibirica Du Tour) Seeding. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 2, pp. 56– 69. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-2-56-69 Funding: The work was supported by the Russian Science Foundation, project No. 18-16- 00058.

Most species of woody plants indigenous to the Russian taiga are extremely sensitive to pollutants. However, many species of deciduous trees that grow in other geographical areas, including the genus Fraxinus, are fairly tolerant to progressive environmental pollution. For the introduction of cultivated plants into new environmental conditions, an impartial assessment of their introduction potential is required, which is possible only on the basis of comprehensive studies. The most important processes characterising the condition of plants are growth and development. The present study examined the introduction of three species of the Fraxinus L. genus to the middle taiga subzone. These were F. excelsior L., F. americana L. and F. pennsylvanica Marsh. The stems and leaves of the plants were measured once every 2–3 days over the course of two growth periods. Phenological observations were carried out between May and October over the course of 17 years. The introduction potential of the studied species was determined through visual assessment carried out in the autumn. The findings showed that the growth of shoots and leaves in the studied Fraxinus species began in late May-early June, varying between species by 1–5 days. The cessation of shoot and leaf growth in the studied Fraxinus species, which occurred in July, varied by up to ten days. The dates of onset and culmination of the growth of shoots and leaves appeared to be determined primarily by air temperature, with a year-by-year variability of 3–7 days. All the studied Fraxinus species showed a high degree of introduction potential and can be successfully used for gardening and landscaping purposes in the middle taiga subzone.

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.

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.

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.

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

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).

Предпринята попытка на примере можжевельника обыкновенного выяснить функциональное значение ядра клетки трубки и его связь со структурами пыльцевой трубки у голосеменных растений. Пыльцевые трубки можжевельника в культуре in vitro изучались методами световой микроскопии (проходящий свет, флуоресценция) и инфракрасной Фурье-спектроскопии. Дано краткое описание процесса роста и развития пыльцевых трубок можжевельника. опыты по ферментативному разрушению стенки пыльцевой трубки позволили выявить взаимосвязь генеративного ядра с протопластом, ассоциированным с ядром клетки трубки. Установлено, что генеративное ядро довольно прочно связано с протопластом ядра клетки трубки силой поверхностного натяжения внутренних мембран. Доказано, что протопласт и оба ядра некоторое время сохраняют нативность вне тела трубки после лизиса ее кончика. однако ни генеративное ядро, ни ядро клетки трубки не могут самостоятельно функционировать вне протопласта пыльцевой трубки. Микрофибриллы актинового цитоскелета распределены во внутреннем объеме трубки неравномерно, бо́льшая их часть сконцентрирована в центральной части трубки и ассоциирована с ядром клетки трубки и протопластом. в составе пластид преобладают лейкопласты, в основном это амилопласты, бо́льшая часть которых сконцентрирована вокруг ядра клетки трубки. Протопласт содержит бо́льшое количество митохондрий. лизосомы распределены по всему объему пыльцевой трубки более или менее равномерно, однако значительная их часть, особенно у активно растущих трубок, скапливается вокруг ядра клетки трубки и вблизи кончика трубки. Использование в качестве маркера дейтерия позволило установить последовательность синтеза и локализацию синтезируемых веществ в процессе роста пыльцевой трубки. Повышенное содержание дейтерия наблюдалось в зоне протопласта, ассоциированного с ядром клетки трубки. на основе новых экспериментальных данных высказано предположение, что, возможно, ядро клетки трубки контролирует синтез органических веществ и их распределение в теле трубки. вероятно, ядро клетки трубки способствует ее полярному росту и ориентирует во времени и пространстве рост кончика трубки in vivo. Для цитирования: Сурсо М.В., Чухчин Д.Г. Рост и развитие пыльцевой трубки можжевельника обыкновенного (Juniperus communis): роль ядра клетки трубки // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 2. с. 20–34. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-2-20-34 Финансирование: Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект № 18-04-00056. образцы пыльцы собраны при проведении экспедиционных работ в рамках ФНИР по государственному заданию ФИЦКИА РАн (тема №0409-2019-0039), № гос. регистрации – АААА-А18-118011690221-0. Благодарность: Исследования проведены с использованием оборудования ЦКП НО «Арктика» северного (Арктического) федерального университета им. М.В. Ломоносова.
In this work we have tried to explain the functional value of the tube cell nucleus and its relationship with the structures of the pollen tube on the example of juniper. Juniper pollen tubes were studied in vitro by the methods of light microscopy (transmitted light, fluorescence) and Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy. A brief description of the growth and development processes of juniper pollen tubes is given. The experiments on the enzymatic destruction of the pollen tube wall revealed the relation between the generative nucleus and the protoplast associated with the tube cell nucleus. The generative nucleus is quite firmly connected with the protoplast of the tube cell nucleus by means of the surface tension of internal membranes. It was proven that the protoplast and the both nuclei save their integrity outside the tube body. That is, they retain their viability outside the tube body for some time after lysis the tube tip. However, both the generative nucleus and the tube cell nucleus cannot function independently outside the protoplast of the pollen tube. Microfibrils of the actin cytoskeleton are distributed irregularly inside the tube. Most of them are concentrated in the central part of the tube and associated with the tube cell nucleus and protoplast. Leucoplasts predominate in the composition of plastids. The majority of them are amyloplasts, the better part of which is concentrated around the tube cell nucleus and protoplast. Protoplast contains a large number of mitochondria. Lysosomes are distributed over the entire volume of the pollen tube more or less regularly. However, a significant part of lysosomes, especially in actively growing tubes, accumulates around the tube cell nucleus and near the tube tip. The use of deuterium as a marker allowed to establish the sequence of synthesis and localization of synthesized substances during the pollen tube growth. The increased deuterium content was observed in the zone of the protoplast associated with the tube cell nucleus. The obtained experimental data allowed to suggest that the tube cell nucleus likely controls the synthesis of organic substances and their distribution in the tube body. Probably, the tube cell nucleus promotes its polar growth and orients the growth of the tube tip in vivo in time and space. For citation: Surso M.V., Chukhchin D.G. Growth and Development of Pollen Tubes in Common Juniper (Juniperus communis): The Role of the Tube Cell Nucleus. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 2, pp. 20–34. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-2-20-34 Funding: The study was carried out with the financial support from the Russian Foundation for Basic Research within the framework of the research project No. 18-04-00056. Pullen samples were collected during the expedition work within the framework of the research on the state assignment of the Russian Academy of Sciences (topic No. 0409-2019-0039), state registration No. АААА-А18-118011690221-0. Acknowledgments: This research was performed using the equipment of the Core Facility Center “Arktika” of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov.

Кратко представлены сведения о том, как формировались и изменялись взгляды на таксономический статус и систематическое положение карельской березы, уникального и высокоценного представителя лесной дендрофлоры, которая в настоящее время произрастает в естественных условиях исключительно в северо-западной части континентальной Европы. На основании собственных и литературных данных и в соответствии с общепринятыми критериями вида (морфологическим, биохимическим, генетическим, репродуктивным, географическим и экологическим) проанализированы многочисленные факты и наблюдения, которые, по мнению авторов, свидетельствуют о соответствии карельской березы таксономическому рангу вида. Рассматриваются вопросы ее обособленности и родственных связей с другими представителями рода Betula L. Подчеркивается, что признание карельской березы в качестве самостоятельного биологического вида важно не только с научной точки зрения, но и имеет немаловажное природоохранное значение, так как существующие международные и национальные природоохранные документы и нормативно-правовые акты ориентированы на животные и растительные организмы, имеющие видовой статус. Для  цитирования: Ветчинникова Л. В., Титов А. Ф. Карельская береза: разновидность или самостоятельный вид? // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 1. С. 26–48. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-1-26-48 Финансирование: Работа осуществлялась из средств федерального бюджета в рамках выполнения государственного задания ФИЦ «Карельский научный центр Российской академии наук» (Институт леса КарНЦ РАН, Институт биологии КарНЦ РАН, Отдел комплексных научных исследований КарНЦ РАН).
Curly (Karelian) birch is a unique and highly valuable representative of woody flora, whose natural growth has been preserved only in the north-west of continental Europe. The article recapitulates the development of views on the taxonomic status and systematic position of the birch. We have analyzed the numerous facts and observations, which, from our perspective, bear record to correspondence of curly birch to the species taxonomic rank. It was done based on our own and published data, and in accordance with generally accepted criteria of the species (morphological, biochemical, genetic, reproductive, geographical, and ecological). The issues of separateness and relatedness of the birch to other representatives of the genus Betula L. are considered. It is emphasized that the recognition of curly birch as a separate biological species is important not only for scientific reasons, but also has great environmental significance since international and national nature protection documents, regulations and laws are focused on animals and plants with a species status. For citation: Vetchinnikova L.V., Titov A.F. Curly Birch: A Variety or a Separate Species? Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 1, pp. 26–48. DOI: 10.37482/0536- 1036-2020-1-26-48 Funding: The study 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.

The study was conducted at the Botanical Garden of Petrozavodsk State University (middle taiga sub-zone). The subjects of the study were an indigenous species (P. abies (L.) Karst.), and five introduced species (P. pungens Engelm. f. glauca Regel., P. pungens Engelm. f. viridis Regel., P. glauca (Mill.) Britt., P. omorica (Pane) Purk., P. mariana Britt., P. obovata Ledeb.). The study established high variability of the isoperoxidase spectrum in the Picea species needles during the circannual cycle. Molecular forms of peroxidase typical for growth and dormant periods were determined. Some Picea species were found to have isoenzymes appearing only during the deep dormant period. An increase in the heterogeneity of the needles isoperoxidase spectrum and appearance of molecular forms of the enzyme typical for the dormant period were observed in the indigenous and introduced Picea species in the course of adaptation to unfavorable winter conditions. The isoenzyme system rearrangement ensures plants tolerance to external factors and homeostasis regulation. The content of chlorophyll and carotenoids in the needles of the studied species undergoes significant seasonal changes and is largely determined by their biological characteristics. Pigments concentration naturally increases by the end of the vegetative period and decreases slightly in winter. The total number of pigments in the needles of the indigenous and introduced species is almost the same, indicating a similar rate of stock formation. By the dormant period, the ratio of chlorophylls to carotenoids increases and reaches approximately the same level in all Picea species. The Picea species introduced in Karelia adapt to low winter temperatures with the same physiological changes as the indigenous ones. These include changes in the isoenzyme composition of peroxidase, the dynamics of the pigments content in the needles, and the ratio of chlorophylls to carotenoids. Potential tolerance of the studied plant species to unfavorable environmental factors is affected by the extreme factor of tension that does not exceed the threshold value

The article aimed at assessing introduction prospect for 32 species of the genera Acer L., Betula L., Fraxinus L., Padus Mill., Syringa L. and Sorbus L. at the Botanical Gardens of Petrozavodsk State University (Southern Karelia, central taiga subzone). The degree of introduction prospect was assessed with the use of the integral assessment method by P. I. Lapin and S. V. Sidneva. Such indicators as annual maturing of shoots, regular growth of axial shoots, winter hardiness of plants, habit preservation, shoot-forming capability, generative reproduction capability, capability to reproduce in plantation were taken into account. It was found that Acer ginnala, Acer platanoides, Betula platyphylla, Betula ulmifolia, Fraxinus excelsior, Padus virginiana, Padus pensylvanica, Padus maackii, Syringa vulgaris, Syringa pubescens, Syringa emodi, Syringa × henryi, Syringa josikaea, Syringa villosa, Syringa vulgaris var. Congo, Sorbus decora, Sorbus virginianis and Sorbus аmericana have the highest prospect rates (80–100 points), the other studied species – fairly high prospect rates (56–79 points). All the studied introduced species of deciduous trees can be successfully used in Karelia for gardening and landscaping purposes. Acer platanoides, Betula platyphylla, Fraxinus excelsior, Padus pensylvanica, Padus maackii, Syringa vulgaris и Sorbus decora show the highest degree of introduction prospect (about100 points).

Можжевельник обыкновенный (Juniperus сommunis L.) широко распространен на Европейском Севере. Однако можжевельник малоизучен с точки зрения исследования зависимости содержания отдельных биологически активных веществ от видовой принадлежности рода растения и природно-климатических условий его произрастания. Представлены результаты изучения экстрактивных веществ можжевельника, произрастающего на территории Архангельской области, растворимых в петролейном эфире, этиловом спирте и горячей воде. Состав летучих экстрактивных веществ определяли методом хроматомасс-спектрометрии. Установлено, что в спиртовом экстракте древесной зелени Juniperus сommunis L. в основном преобладают соединения терпенового ряда: α-пинен (14,14 %), изоцемброл (9,39 %), ∆3-карен (2,64 %), β-фелландрен (2,02 %). Изучение динамики накопления эфирного масла в древесной зелени можжевельника обыкновенного в различные месяцы года показало, что его количество колеблется в зависимости от сезонности (2,3...3,3 % от массы абс. сухого сырья). Основу эфирного масла составляют кислородсодержащие производные терпенов: t-мууролол (11,11 %), спатуленол (5,13 %), α-кадинол (3,02 %), изоцемброл (2,66 %), неролидол (2,60 %). Проведенные исследования пигментного комплекса древесной зелени выявили, что в условиях северной тайги для можжевельника обыкновенного характерны относительно невысокие количественные показатели каротиноидов, хлорофиллов а и b. Для цитирования: Селиванова Н.В., Самсонова Н.А., Гусакова М.А., Боголицын К.Г., Богданов М.В. Состав экстрактивных веществ древесной зелени можжевельника обыкновенного (Juniperus сommunis L.) приарктических территорий // Лесн. журн. 2019. № 6. С. 241–254. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536- 1036.2019.6.241 Финансирование: Исследования выполнены при финансовой поддержке ФАНО России (тема №АААА-А18-118012390231-9) и проекта УрО РАН №АААА-А18- 118012390228-9 с использованием оборудования ЦКП НО «Арктика» (САФУ) и ЦКП НО «КТ РФ в области экологической безопасности Арктики» (ФГБУН ФИЦКИА РАН).
Common juniper is widespread in the European North. However, juniper is poorly studied in relation to the fact that the content of certain bioactive substances depends on the plant species and the climatic conditions of its growth. The results of studying juniper (growing in Arkhangelsk region) extractives soluble in petroleum ether, ethanol and hot water are presented. The composition of volatile extractives was determined by chromatomass spectrometry. It was found that the terpenic series compounds tend to prevail in the ethanolic extract of Juniperus communis L. wood greenery; among them are α-pinene (14.14 %), thunbergol (9.39 %), ∆3-carene (2.64 %), and β-phellandrene (2.02 %). Studying the dynamics of essential oil accumulation in wood greenery of common juniper during various months of the year has shown that its content varies depending on seasonality (2.3–3.3 % a.d.s.). The essential oil basis is oxygen-containing derivatives of terpenes: T-muurolol (11.11 %), spathulenol (5.13%), α-cadinol (3.02 %), thunbergol (2.66 %), nerolidol (2.60 %). The undertaken studies of pigment complex of wood greenery have shown that common juniper is characterized by relatively low quantitative indicators of carotenoids and chlorophylls a and b in the northern taiga. For citation: Selivanova N.V., Samsonova N.A., Gusakova M.A., Bogolitsyn K.G., Bogdanov M.V. Composition of Extractive Substances from Wood Greenery of Common Juniper (Juniperus communis L.) in Subarctic Territories. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2019, no. 6, pp. 241–254. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.6.241 Funding: The studies were carried out with financial support from the Federal Agency for Scientific Organizations of Russia (topic No. AAAA-A18-118012390231-9) and the project of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences No. AAAA-A18-118012390228-9. This research was carried out using the equipment of the Shared Use Equipment Center “Arktika” (NArFU) and the Shared Use Equipment Center “Crucial Technologies of the Russian Federation in the field of Environmental Security in the Arctic” (FCIARctic).

Исследованы пределы индивидуальной изменчивости деревьев по водоудерживающей способности хвои в популяциях лесообразующих видов хвойных (сосны обыкновенной, сосны сибирской кедровой, ели сибирской, пихты сибирской), произрастающих в условиях горной, средней и северной тайги Средней и Восточной Сибири. Установлено, что из сравниваемых вечнозеленых видов сосна обыкновенная и сосна сибирская кедровая характеризуются наибольшей внутрипопуляционной изменчивостью по скорости дегидратации хвои, ель сибирская и пихта сибирская – по влагоемкости хвои. При этом в выборках двух последних видов доля деревьев с низкой скоростью потери воды достаточно велика даже во влажных местообитаниях. У более устойчивых к засухе видов сосен меньшую часть выборок составляют деревья, быстро испаряющие влагу, с высокой влагоемкостью хвои, у ели сибирской и пихты сибирской – менее устойчивые к обезвоживанию деревья с низкой влагоемкостью хвои. Выявлены существенные различия между видами в смешанных насаждениях и между географическими популяциями видов по водоудерживающей способности хвои. Самые высокие значения этого показателя получены для сосны обыкновенной и ели сибирской из Якутии, а также для старовозрастных деревьев сосны сибирской кедровой с Западного Саяна. Подчеркивается необходимость сохранения старовозрастных насаждений и деревьев, особенно влаголюбивых темнохвойных видов в условиях меняющегося климата, отличающихся наибольшей засухоустойчивостью хвои. Полученные данные и корреляции между использованными признаками позволяют при- мерно оценить одну из составляющих засухоустойчивости таежных популяций хвойных видов и их внутрипопуляционное разнообразие. Для цитирования: Тихонова Н.А., Тихонова И.В. Водоудерживающая способность хвои в популяциях основных лесообразующих видов хвойных в лесах таежной зоны Сибири // Лесн. журн. 2019. № 5. С. 83–94. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.83 Финансирование: Работа выполнена в рамках бюджетного проекта ФГБНУ ЗСО ИЛ СО РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН (проект № 0346-2016-0301) при частичной финансовой поддержке РФФИ, правительства Красноярского края, Красноярского краевого фонда науки в рамках научного проекта № 18-44-240002.
The limits of individual variation of trees by the water-retaining capacity of needles in populations of forest-forming coniferous species (Scots pine, Siberian pine, Siberian spruce and Siberian fir) growing in the conditions of the mountainous, middle and northern taiga of Central and Eastern Siberia were studied. It is found that among the compared evergreen species, Scots pine and Siberian pine are characterized by the highest intrapopulation variation in the rate of needles dehydration; Siberian spruce and Siberian fir are characterized by greater variability in the ability of needles to water absorption. However, in samples of the last two species, the share of trees with a low rate of water loss is quite large, even in wet habitats. In more drought-resistant pine species there is a smaller part of trees, which quickly evaporate moisture and have a high water capacity of needles. While a smaller part of trees of Siberian spruce and Siberian fir are less resistant to dehydration and differ by low water capacity of needles. While in Siberian spruce and Siberian fir a smaller part are trees less resistant to dehydration with low water capacity of needles. We revealed the significant differences between species in mixed stands and between geographic populations of species by water-retaining capacity of needles. The highest values of this indicator were obtained for Scots pine and Siberian spruce from Yakutia, as well as for old-growth trees of Siberian pine from the Western Sayan. The necessity of preserving old-growth stands and trees, characterized by the greatest drought resistance of needles, especially hygrophilous dark coniferous species in a changing climate is emphasized.The obtained data and correlations between the used features allow us to estimate one of the components of drought resistance of taiga populations of coniferous species and their intrapopulation diversity. For citation: Tikhonova N.А., Tikhonova I.V. Water Retaining Capacity of Needles in Populations of the Main Forest-Forming Coniferous Species in the Forests of the Taiga Zone of Siberia. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 5, pp. 83–94. DOI: 10.17238/issn0536- 1036.2019.5.83 Funding: The research is carried out within the framework of the budget project No. 0346- 2016-0301 of the West-Siberian Branch of Sukachev Institute of Forest SB RAS and the Federal Research Center “Krasnoyarsk Science Center SB RAS” with the partial financial support from the Russian Foundation for Basic Research, the Government of Krasnoyarsk Territory, and the Krasnoyarsk Regional Fund of Science in the framework of the research project No. 18-44-240002.

Листья дуба скального (Quercus petraea Liebl.) и дуба черешчатого (Q. robur L.) подвергались тепловому шоку разными высокими температурами. Повреждения клеточных структур листьев, вызванные термическим шоком, определяли методом утечки электролитов. У исследованных видов дуба наблюдалось сигмоидальное увеличение утечки электролитов из тканей листьев в зависимости от применяемых высоких температур. Листья дуба черешчатого по сравнению с дубом скальным проявили повышенную устойчивость к высоким температурам. Это позволяет заключить, что термотолерантность дуба черешчатого выше, чем у дуба скального. Полученные результаты свидетельствуют, что метод утечки электролитов может быть применен для определения термоустойчивости видов дуба, которые произрастают в разных условиях местообитания, а также в аналогичных экологических условиях. Эксперименты фракционирования дозы термического шока позволили оценить эффект влияния первой дозы на процесс адаптации листьев дуба скального после разных временных интервалов от ее применения. Состояние листьев зависело от трех составляющих, которые характеризовали эффект фракционирования: значение первой фракции дозы, значение второй фракции дозы, промежуток времени между двумя термическими фракциями. Суммарный эффект фракционирования термической дозы зависит от баланса между протеканием деградационных и восстановительных процессов. После обработки проб умеренными дозами термического шока доминировали адаптационные процессы, вследствие чего возрастала термоустойчивость листьев после применения первой термической дозы. После применения высоких доз превалировали деградационные процессы, что приводило к уменьшению термоустойчивости листьев. Полученные результаты позволили сделать заключение, что метод фракционирования дозы термического шока позволяет оценить начальную термоустойчивость и степень адаптации листьев. Специфическое проявление процессов, которые выявляют начальную и адаптивную термоустойчивость вследствие сезонной вариации температур, определяют выживание растений в аридных условиях. Для цитирования: Куза П.А. Оценка термоустойчивости дуба черешчатого и дуба скального и степени их адаптации к влиянию теплового шока // Лесн. журн. 2019. № 4. С. 187–199. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-036.2019.4.187 *Статья опубликована в рамках реализации программы развития научных журналов в 2019 г.
The leaves of sessile oak (Quercuspetraea Liebl.) and pedunculate oak (Quercusrobur L.) were subjected to heat shock at various high temperatures. The damage caused by the heat shock to the cellular structures of the leaves was determined using the electrolyte leakage technique. In the investigated species, a sigmoidal increase of electrolyte leakage from leaf tissues, depending of the applied temperatures, was observed. Pedunculate oak leaves, as compared with sessile oak ones, have shown increased resistance to high temperatures, suggesting that heat tolerance in pedunculate oak is higher than in sessile oak. Experiments with fractionation of heat shock doses allowed the estimation of the influence of the first dose value on induction of the lives adaptive capacity of the sessile oak leaves during different periods of time after their application. If the first fraction of dose was moderate, the thermotolerance of leaves grew rapidly. So, the functional status of leaves depended on three components that characterized the fractionation of dose: the value of the first part of dose (1), the value of the second part of dose two (2), the duration of the period that has passed between two fractions of dose (3). Summary effect of fractionated dose of heat shock is the result of balance between processes of degradation, recovery of damages, and adaptation. After application of moderate fractions of heat shock dose. the processes of the induction of adaptation dominated. Because of this the thermotolerance of leaves after application of the first dose of heat shock increased. After the application of higher fractions of dose, the processes of degradation prevailed under those of the recovery and adaptation. In combination they lead to the reduction leaves thermotolerance. The obtained results suggest that the method of fractional heat shock doses make possible determination of the initial thermotolerance and the adaptive capacity of leaves. Pooling of the processes that determine the initial leaves thermotolerance and their adaptive potential under variation of seasonal temperatures is important for plants survival in arid conditions. For citation: Cuza P. A. Evaluation of the thermostability of english oak and rock oak and their degree of adaptation to the effects of heat shock. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 4, pp. 187–199. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.187 *The article was published in the framework of implementation the development program of scientific journals in 2019

Сезонный рост лесообразующих видов широко изучается отечественными и зарубежными учеными. Цель исследования – анализ особенностей роста вегетативных органов хвойных лесообразующих видов в таежной зоне. Объектами исследования служили деревья сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), ели европейской (Picea abies (L.) Karst.) и лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.)). Сроки начала, кульминации и прекращения роста вегетативных органов определяются как биологией вида, так и погодными условиями. У деревьев Larix sibirica хвоя появляется в конце апреля, у Pinus sylvestris – в конце мая, у Picea abies – в начале июня. В середине мая начинается рост побегов у деревьев Pinus sylvestris, в конце мая − у Picea abies и Larix sibirica. В начале июня у сосны обыкновенной и в середине июня у ели европейской происходит рост древесины ствола. Максимальная интенсивность прироста: побегов у сосны обыкновенной и лиственницы сибирской приурочена к середине – концу июня, а у ели европейской – к середине июля; хвои у лиственницы – к концу мая, у сосны и ели – к середине – концу июля; стволов у деревьев Pinus sylvestris и Picea abies – к середине июня. Рост хвои у деревьев Larix sibirica заканчивается в середине июня, а у Pinus sylvestris и Picea abies – в конце августа; побегов у Larix sibirica – в конце июня, у Pinus sylvestris и Picea abies − в конце июля; стволов – в конце августа. У деревьев Pinus sylvestris, Picea abies и Larix sibirica продолжительность формирования побегов составляет соответственно 77, 57 и 48 сут, хвои – 98, 78 и 45 сут, стволов – 72 и 74 сут. Скорость роста побегов и хвои у деревьев изученных видов главным образом зависит от температуры воздуха в период усиленного их роста (июль). Наименее требовательным (для ростовых процессов) к температурному режиму воздуха видом является Larix sibirica, далее Pinus sylvestris и Picea abies. Для цитирования: Кищенко И.Т. Влияние температуры воздуха на сезонный рост хвойных лесообразующих видов в таежной зоне (Республика Карелия) // Лесн. журн. 2019. № 4. С. 84–93. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.84 Финансирование: Исследование выполнено при поддержке РФФИ (проект 18-44-100002 р_а).
Seasonal growth of forest-forming species is widely studied by russian and foreign scientists. The research purpose is to analyse the growth features of vegetative organs of coniferous forest-forming species in the taiga zone. The study objects were Scots pine (Pinus sylvestris), Norway spruce (Picea abies) and Siberian larch (Larix sibirica). The time frames of beginning, culmination and cessation of growth of vegetative organs are determined by both species biology and weather conditions. In late April, needles appear at Larix sibirica trees; in late May – at Pinus sylvestris trees; in early June – at Picea abies trees. In mid-May, shoots start growing at Pinus sylvestris trees; in late May – at Picea abies and Larix sibirica trees. Wood trunk grows in early June in Scots pine and in mid-June in Norway spruce. The maximum intensity of increment of Scots pine and Siberian larch shoots is timed to mid-late June, and European spruce shoots – mid-July; larch needles – in late May, pine and spruce needles – in mid-late July; Scots pine and Norway spruce trunks – in mid-June. Needles growth at Larix sibirica trees ends in mid-June, and at Pinus sylvestris and Picea abies trees – in late August; shoots growth at Larix sibirica trees – in late June, at Pinus sylvestris and Picea abies – in late July; trunks growth – in late August. The duration of shoots formation at Pinus sylvestris, Picea abies and Larix sibirica trees is 77, 57 and 48 days, respectively; needles formation – 98, 78 and 45 days; trunks formation – 72 and 74 days. The growth intensity of shoots and needles at the trees of studied species is mainly determined by the air temperature during the period of their enhanced growth (July). The least fastidious (for growth processes) to the air temperature regime is Larix sibirica, than Pinus sylvestris, and finally Picea abies. For citation: Kishchenko I.T. The Influence of Air Temperature on Seasonal Growth of Coniferous Forest-Forming Species in the Taiga Zone (Republic of Karelia). Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 4, pp. 84–93. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.84 Funding: The research was carried out with the financial support of the RFBR (project no. 18-44-100002 р_а).

Кедр сибирский (Pinus sibirica Du Tour) является древесной породой, отличающейся многообразием свойств. Учитывая ценность данного вида и уменьшение его запасов в связи с пожарами, гибелью от шелкопряда, незаконными рубками, необходимо сохранять и размножать лидирующие экземпляры, которые формировались в естественных условиях. Приведены результаты исследования кедра сибирского в условиях Южно-Сибирской горной лесорастительной зоны. Цель исследования – изучение изменчивости клонового потомства кедра сибирского на опытном участке. В качестве маточных были взяты плюсовые деревья, аттестованные в Новосибирской области по семенной или стволовой продуктивности. Плюсовые деревья имели высоту 16,0...30,5 м, диаметр ствола 44...78 см. Среднее количество шишек на деревьях за 10-летний период до аттестации (1967–1977 гг.) составляло 203...470 шт. Для исследования были отобраны 35 плюсовых деревьев, аттестованных в 1977 г. по стволовой (17 шт.) и семенной (18 шт.) продуктивности, сопоставлены их показатели с показателями клонового потомства при возрасте привоя 29 лет. Определены следующие биометрические показатели рамет разных клонов: высота ствола, диаметр и объем ствола и кроны, длина хвои, образование шишек независимо от аттестации плюсовых деревьев по стволовой или семенной продуктивности. Клоновый посадочный материал выращен путем прививки черенков весной 1989 г. на 6-летние сеянцы кедра сибирского. При посадке на плантацию их возраст составил 8 лет (подвой – 6 лет, привой – 2 года). В последующие годы наблюдалась изменчивость показателей клонового потомства. Установлено, что биометрические показатели и процент деревьев, образовавших шишки, не имели достоверных различий при сравнении потомств плюсовых деревьев, выделенных как по семенной, так и по стволовой продуктивности. Существенно отличалось среднее количество шишек у рамет от плюсовых деревьев по семенной продуктивности. Большая изменчивость показателей наблюдалась между клонами и раметами в клонах независимо от цели отбора при аттестации маточных деревьев. Коэффициент наследуемости маточных деревьев по высоте клонового потомства составлял 40,7 %, по диаметру ствола – 35,0 %. Были отселектированы отдельные раметы, отличающиеся интенсивностью роста, семенной и экологической продуктивностью. Полученные результаты могут быть использованы при создании клоновых плантаций второго поколения повышенной генетической ценности в условиях Южно-Сибирской горной лесорастительной зоны. Для цитирования: Нарзяев В.В., Матвеева Р.Н., Буторова О.Ф., Щерба Ю.Е. Изменчивость вегетативного потомства плюсовых деревьев кедра сибирского, аттестованных по стволовой или семенной продуктивности // Лесн. журн. 2019. № 4. С. 22–33. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.22
Siberian pine (Pinus sibirica Du Tour) is a tree species differences by the diversity of valuable properties. Considering its value and reduction of its growing stock due to forest fires, death from silkworm and illegal logging, it is necessary to preserve and multiply the leading species, which were formed in vivo. The results of studying the Siberian pine in the conditions of the Southern Siberian mountainous forest site zone are presented. The research purpose is the study of variability of Siberian pine progeny on the trial plot. Plus trees certified in Novosibirsk region for seed and stem productivity were taken as parent trees. Plus trees had a height of 16.0–30.5 m and trunk diameter of 44–78 cm. The average number of cones on trees for a 10-year period before certification (1967–1977) was 203–470 pcs. Plus trees (35) certified in 1977 for stem (17 trees) and seed productivity (18 trees) were selected for the study. Their parameters were compared with the clone progeny at the scion’s age of 29 years. The following biometric parameters of ramets of different clones were determined: height of stem, diameter and volume of stem and crown; length of needles; cones formation regardless of plus trees certification for stem or seed productivity. Clonal planting material was grown by grafting of Siberian pine to the 6-year-old seedlings in spring of 1989. The seedling’ age was 8 years (scion – 6 years, rootstock – 2 years) when they were planted on a plantation. In subsequent years, variability of clone progeny parameters was observed. It was found that the biometric parameters and percentage of trees that formed cones had no significant differences in comparison of progeny of plus trees certified for both seed and stem productivity. The average number of cones in ramets of plus trees was significantly different by seed productivity. A large variability of parameters was observed among the clones and ramets in clones regardless of the purpose of selection in certification of parent trees. The heritability coefficient of parent trees was 40.7 % in height of clonal progeny, and 35.0 % in stem diameter. The individual ramets differ by growth intensity, seed and environmental productivity were selected. The obtained results can be used in the creation of the second generation clone plantations of increased genetic value in the conditions of the Southern Siberian mountainous forest site zone. For citation: Narzyaev V.V., Matveeva R.N., Butorova O.F., Shcherba Yu.E. Variability of Vegetative Progeny of Siberian Pine Plus Trees Certified for Stem or Seed Productivity. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 4, pp. 22–33. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.22

В монографии представлены результаты интродукционного испытания 29 видов и 5 культиваров кленов коллекции Ботанического сада ЮФУ. Освещаются основные эколого-биологические свойства, определяющие успешность интродукции кленов в регионе (зимостойкость, засухоустойчивость, устойчивость к болезням и вредителям, семенная репродуктивность); онтогенез, фенологический цикл и морфогенез отдельных видов; особенности покоя видов и их семян; натурализация культивируемых видов. Даны рекомендации по хозяйственному использованию кленов.

Проанализированы результаты влияния опада клена ясенелистного (Acer negundo L.) на формирование подстилки в пойменных лесных сообществах. Объектом исследования служил растительный опад, отобранный в различных зонах фитогенных полей естественных насаждений A. negundo, произрастающих в пойме р. Томь. Пробы отбирали по трем категориям сомкнутости крон деревьев. В качестве контроля использовалась внешняя зона одиночных деревьев. В пределах подкроновой, прикроновой и внешней зон фитогенного поля деревьев проводились описания растительного покрова, определялись доминирующие виды растений и их общее проективное покрытие. Перед началом исследования выделялись аналитические пробы, которые высушивались до воздушно-сухого состояния и взвешивались с нахождением доли каждой растительной фракции. В них определялось содержание полифенольных соединений и лигнина. Анализ результатов показал, что на формирование подстилки пойменных лесных сообществ оказывает влияние сомкнутость крон популяции A. negundo, а также содержание минеральных и органических соединений растительного опада. Наиболее интенсивной минерализацией опада в почве, особенно в подкроновой зоне, обладает лесная подстилка под одиночными деревьями в несомкнутых древостоях, вероятно, за счет повышенного содержания элементов питания и бóльшей суммы поглощенных оснований, а также высокого накопления фитомассы и минимального содержания полифенолов и лигнина в сравнении с лесной подстилкой деревьев других обследованных групп. Результаты исследования могут быть использованы для мониторинга природных экосистем. Для цитирования: Цандекова О.Л., Уфимцев В.И. Формирование подстилки пойменных лесных биогеоценозов с участием Acer negundo L. // Лесн. журн. 2019. № 3. С. 73–81. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.73 Финансирование: Работа выполнена в рамках реализации государственного задания ФИЦ УУХ СО РАН (проект № 0352-2019-0015).
The article presents the results of the influence of box elder (Acer negundo L.) litterfall on the forest litter formation in floodplain forest communities. The research object was plant litter collected from different sites of phytogenic fields of A. negundo natural stands growing in the floodplain of the Tom River. Sampling was carried out according to the three types of crown density. The outer zone of scattered trees was chosen as a control sample. The vegetation cover was described, and the dominant plant species and their total projective cover were determined within the subcrown, near-front and outer zones of the tree phytogenic field. Just before the research analytical samples were isolated; they were dried to air-dry condition and weighed in order to determine the proportion of each plant fraction. Content of polyphenolic compounds and lignin was determined in the samples. The results’ analysis had shown that the crown density of Acer negundo L. population, as well as the content of mineral and organic compounds of plant litter, influences the formation of floodplain forest communities’ litter. The most intensive mineralization of litter in the soil, especially in the subcrown zone, is found under scattered trees in sparse woodland. Probably this is due to the increased content of nutrients and total absorbed bases, as well as a higher phytomass accumulation, and minimum content of polyphenols and lignin, in comparison with the forest litter of trees from the other studied groups. The research results can be used for the monitoring of natural ecosystems. For citation: Tsandekova O.L., Ufimtsev V.I. Formation of Floodplain Forest Biogeocenosis Litter with the Participation of Acer negundo L. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 3, pp. 73–81. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.73 Funding: The research was carried out within the framework of the state assignment of the Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry of the Siberian Branch of the RAS (project no. 0352-2019-0015)

Цель практики – углубление, расширение и закрепление знаний, приобретенных студентами при изучении различных разделов теоретического курса «Ботаника», путем знакомства с многообразием флористического состава и основными типами растительных сообществ окрестностей г. Воронежа.

Таежным ельникам присущи большая возрастная изменчивость и разнообразная морфометрическая структура, от которых зависят таксационные характеристики древостоев в определенных лесорастительных условиях. Цель исследования – изучение изменчивости морфоструктурных показателей древостоев ели разного возрастного состояния для выявления особенностей их роста и развития на севере Архангельской области. Объектами исследований являлись ельники черничные свежие плесецкой (63º с.ш., 40º в.д.), пинежской (64…65º с.ш., 43…44º в.д.) и онежской (64º с.ш., 38º в.д.) популяций. На пробных площадях были сформированы выборки из 25 вступающих в стадию семеношения относительно «молодых» (g1) и «средневозрастных» (g2) деревьев, у которых определяли размеры ствола и кроны, размеры и число боковых охвоенных побегов, длину и предельный возраст хвои в нижней части кроны, длину и массу у 10 «зрелых» шишек в воздушно-сухом состоянии и коэффициент формы их семенных чешуй. Уровни индивидуальной изменчивости признаков оценивали по эмпирической шкале С.А. Мамаева. В разных популяциях выявлена тенденция снижения индивидуальной вариабельности высоты и диаметра ствола на высоте 1,3 м, абсолютной протяженности и диаметра кроны в старшей возрастной группе деревьев (g2) по сравнению с более молодой (g1). Вероятно, это обусловлено более высокой чувствительностью молодых деревьев к действию факторов внешней среды. Установлены корреляции диаметра ствола с возрастом в пределах выборок средневозрастных (r = 0,82…0,92; p<0,05) и молодых (r = 0,48…0,89; p<0,05) генеративных деревьев. Достоверные связи диаметра кроны с возрастом (r = 0,40…0,62) представленных популяций выявлены только в старшей возрастной группе деревьев (g2). В пинежской популяции большее число «межмутовчатых» побегов формируется у молодых генеративных деревьев (g1), в онежской – у средневозрастных (g2). Более длинная хвоя в нижней части кроны образуется у средневозрастных деревьев. В онежской популяции у более молодых деревьев ели (g1) длина побегов значительно меньше, а предельная продолжительность жизни хвои – больше по сравнению со средневозрастными экземплярами (g2). Уровни индивидуальной изменчивости длины и массы шишки со-ответствуют лимитам, установленным С.А. Мамаевым для ели на Урале. Выявлено: длина и масса шишки в пинежской популяции в среднем значительно меньше по сравнению с онежской и плесецкой популяциями. Финансирование. Работа выполнена в рамках государственного задания Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики им. академика Н.П. Лавёрова РАН (№ ГР АААА-А18-118011690221-0). Для цитирования: Тарханов С.Н., Пинаевская Е.А. Изменчивость морфоструктурных признаков ели разного возраста в условиях севера Архангельской области // Лесн. журн. 2019. № 2. С. 56–66. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.56
Large age variability and diverse morphometric structure are inherent to taiga spruce forests. Valuation parameters of tree stands under certain site conditions depend on these characteristics. The research purpose is to study the variability of morphostructural parameters of unevenaged spruce stands in order to identify the features of their growth and development in the north of Arkhangelsk region. The research objects are fresh blueberry spruce forests of the Plesetsk (63ºN, 40ºE), Pinega (64…65ºN, 43…44ºE) and Onega (64ºN, 38ºE) populations of Arkhangelsk region. Samplings on the study plots were formed out of 25 relatively young and middleaged trees coming into seeding stage. Sizes of trunk and crown, sizes and number of needle covered side shoots, length and limit age of needles in a lower part of crown, length and weight of 10 mature cones in air dry condition and diameter quotient of their seed scales were determined in these trees. The levels of character individual variability were estimated using the empirical scale of S.А. Mamaev. A tendency to reduce the individual variability of trunk height and diameter at a height of 1.3 m, and crown total length and diameter in the elder age group of trees (g2) in comparison with the younger one (g1) has been found in different populations. Probably, this is due to the higher sensitivity of young trees to the action of environmental factors. The correlations between trunk diameter and age within the samplings of middle-aged (r = 0.82...0.92; p<0.05) and young (r = = 0.48...0.89; p<0.05) generative trees were established. Positive correlation between crown diameter and age (r = 0.40...0.62) of the represented populations were revealed only in the elder age group of trees (g2). In the Pinega population, a greater number of intraverticillate shoots are formed in young generative trees (g1); in the Onega population the shoots are formed in middle-aged trees (g2). Longer needles in the lower part of crown are formed in middle-aged trees. The length of shoots is significantly less and life expectancy of needles is longer in younger spruce trees (g1) in comparison with middle-aged trees (g2) of the Onega population. The levels of individual variability of length and weight of cones correspond to the limits established by S.А. Mamaev for spruce growing in the Urals. It was found that length and weight of cones in the Pinega population are on average significantly less in comparison with the Onega and Plesetsk populations. Funding: The research was carried out within the framework of the state assignment of N. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research (state registration no. АААА-А18-118011690221-0). For citation: Tarkhanov S.N., Pinaevskaya E.A. Variability of Morphostructural Features of Uneven-Aged Spruce in the North of Arkhangelsk Region. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 2, pp. 56–66. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.56/

Проблема искусственного восстановления лесов волнует лесоводов не только России, но и других стран. Особенно это касается создания культур кедра сибирского Pinus sibirica Du Tour. В статье обобщен опыт искусственного воспроизводства кедровых лесов в южном и среднем лесных районах Томской области. Установлено, что доминирующая на практике подготовка почвы на вырубках бороздами с помощью лемешных плугов нецелесообразна, так как при этом удаляется перегнойно-аккумулятивный гори-зонт почвы, что вызывает задержку роста кедра сибирского на 8–10 лет. Выявлено, что посадка кедра сибирского в дно борозды приводит к его вымоканию и заваливанию травянистой растительностью. В среднем лесном районе возможна, а во многих случаях и необходима посадка культур без подготовки почвы. Для закладки культур кедра наиболее приемлемы микроповышения и минерализованные полосы с сохраненным верхним горизонтом почвы. Лесные культуры предпочтительнее закладывать крупно-мерными саженцами, что позволит при невысоком травяном покрове отказаться от агротехнических уходов. Густота культур может быть небольшой (1,0...1,5 тыс. шт./га), причем сохраняется лесная среда за счет сопутствующих пород. На вырубках культуры кедра повсеместно зарастают лиственными породами, задерживающими рост и развитие кедра. Рубки ухода высокой интенсивности в культурах кедра сибирского вплоть до полной уборки лиственного яруса являются важнейшим и крайне необходимым лесохозяйственным мероприятием для восстановления кедровых лесов. Для цитирования: Дебков Н.М., Панёвин В.С. Искусственное восстановление кедровых лесов Томской области // Лесн. журн. 2019. №2. С. 9–21. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.2.9
The problem of artificial reforestation is widespread both in the world and Russia. This applies especially to the development of Siberian pine (Pinus sibirica Du Tour crops). The article summarizes the experience of artificial regeneration of Siberian pine forests in the southern and middle taiga of Tomsk region. As a research result it has been established that predominant soil preparation by furrows in the logging areas with the help of a bottom plow is inappropriate; since herewith the topsoil is removed, which causes a delay in Siberian pine growth for 8–10 years. It was revealed that the planting of Siberian pine into the furrow bottom leads to its rotting and covering up with herbaceous vegetation. In the middle taiga it is possible to plant crops without soil preparation; in many scenarios it is essential. The most appropriate aids of laying out Siberian pine crops are microhills and fire lines with preserved topsoil. It is preferable to plant forest crops with large-sized planters, which will make it possible to refuse from agrotechnical tending in case of low grass cover. The density of crops can be small (1.2–1.5 thousand pcs/ha); and, moreover, the forest environment is preserved due to the associated species. Siberian pine crops in the logging areas are overgrown throughout with hardwood species, which delay their development for many years. High intensity improvement thinning of Siberian pine crops up to the cleanout of deciduous layer is the most important and extremely necessary forest management measure for reforestation of Siberian pine forests. For citation: Debkov N.M., Panevin V.S. Artificial Reforestation of Siberian Pine Forests in Tomsk Region. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 2, pp. 9–21. DOI: 10.17238/ issn0536-1036.2019.2.9

Данное учебное пособие условно можно разделить на две части. Первая содержит информацию об отделах архегониальных растений от моховидных до голосеменных включительно. Во второй части рассматриваются семейства отдела покрытосеменных, представители которых играют важную роль в сложении растительного покрова земного шара, широко используются человеком или важны с филогенетической точки зрения.

Изучен пигментный состав 1- и 2-летней хвои плюсовых деревьев (ортетов) ели европейской из состава архива клонов № 3 Государственного бюджетного учреждения Нижегородской области «Семеновский спецсемлесхоз», где они представлены привитыми растениями (клонами или раметами). Цель исследований – выявление факта наличия генотипически обусловленной специфики плюсовых деревьев ели европейской по составу пигментов, участвующих в фотосинтезе, и установление масштабов ее проявления в 1- и 2-летней хвое. Все учетные растения имели одинаковые площади питания и схемы размещения, получали единый перечень лесоводственных и агротехнических уходов. Отбор образцов хвои проведен одновременно с учетом ее возраста и принадлежности к ортетам и раметам. Анализируемые показатели: содержание хлорофилла a, хлорофилла b, каротиноидов, их суммарное количество, соотношение между ними. В эксперименте использован спектрофотометрический анализ как наиболее эффективный способ количественного выявления важнейших пластидных пигментов. Экстракционный агент – 96 %-й этанол. Максимумы поглощения при количественной фиксации оптической плотности вытяжек соответствовали следующим длинам волн: 663 нм – для хлорофилла a; 645 нм – для хлорофилла b; 440 нм – для недифференцированных каротиноидов. Для статистической обработки привлечен одно- и двухфакторный дисперсионный анализ. Установлены заметные различия пигментного состава листового аппарата плюсовых деревьев ели европейской при выращивании на выровненном экофоне. Однофакторный дисперсионный анализ подтвердил их существенность для 1- и 2-летней хвои по всем задействованным в опыте признакам. Влияние специфики генотипов плюсовых деревьев, эффект которого признается в качестве коэффициента наследуемости в широком смысле, достаточно велико и достоверно по всем рассматриваемым признакам. Раздельное влияние специфики генотипов плюсовых деревьев и различий в возрасте их хвои на формирование фенотипической изменчивости зафик-сировано в двухфакторном дисперсионном анализе. Влияние возраста хвои на формирование различий в содержании отдельных пигментов и их групп достоверно, но невелико и в целом составило от 7,10±0,16 % (содержание каротиноидов) до 9,40±0,15 % (суммарное содержание хлорофилла). Доля дисперсии, связанной со спецификой генотипов плюсовых деревьев, в большинстве случаев значительна: до 48,87 %. Взаимодействие организованных факторов чаще вызывает достоверный эффект, однако доля этого организованного фактора в структуре общей фенотипической дисперсии практически никогда не преобладает. Наличие остаточной дисперсии обусловлено неизбежной пестротой экологического фона.
We have studied annual and biennial needles pigment composition of Norway spruce plus trees (ortets) from the composition of clone archive no. 3 of the State Budgetary Institution “Semyenovskiy spetssemleskhoz” in Nizhny Novgorod region, where they are represented by grafted plants (clones or ramets). The research purpose consist of identification of speci-ficity determination by genotype of Norway spruce plus trees in terms of pigment composi-tion, which participate in photosynthesis, and establishment of specificity display extent in annual and biennial needles. All record plants had the same feeding areas, and plant spacing and received the same silvicultural and agrotechnical tending. Needle sampling was held taking into account their age and affiliation with ortets and ramets. Test parameters were the content of chlorophyll a, chlorophyll b, and carotenoids, their total amount and the relation between them. Spectrophotometric analysis was used as the most accurate method for quan-titative detection of vital plastid pigments. Ethanol of 96 % was used as an extraction agent. The absorption peaks in quantitative fixation of extract optical density corresponded to the following wavelengths: chlorophyll a (663 nm), chlorophyll b (645 nm), and undifferentiat-ed carotenoids (440 nm). One-way and twoway analyses of variance (ANOVA) were used for statistical processing. Perceptible differences in the pigment composition of plus tree leaf apparatus of Norway spruce were established when grown in a leveled environmental background. One-way ANOVA confirmed their essentiality for annual and biennial needles for all parameters involved in the experiment. The influence of the genotype specificity of plus trees, effect of which is recognized as the coefficient of heritability in a broad sense, is quite large and reliable according to all considered parameters. Separate influence of the genotype specificity of plus trees and differences in the age of their needles on the formation of phe-notypic variation was recorded in twoway ANOVA. Effect from needle age on the for-mation of differences in the content of individual pigments and their groups was reliable, but small and generally ranged from 7.10 ± 0.16 % (carotenoid content) to 9.40 ± 0.15 % (total chlorophyll content). The dispersion proportion associated with the genotype specificity of plus trees is significant in general and up to 48.87 %. The interaction between the organized factors often causes a significant effect; however, its share in the structure of total phenotypic dispersion hardly ever prevails. The presence of residual dispersion is due to inevitable diversity of environmental background.

В статье приведены сведения о видовом составе мхов, произрастающих в условиях лесного массива естественного происхождения. Территория соснового бора, являющаяся частью городских лесов г. Кемерово, – уникальный природный объект с высоким рекреационным потенциалом. Составлен перечень мохообразных, который включает 36 видов, принадлежащих к 25 родам и 16 семействам. Для каждого вида приведены сведения с указанием их систематического положения, характера субстрата, распространения по экологическим группам. Результаты исследований свидетельствуют о том, что наибольшее число видов содержат семейства Brachytheciaceae (9), Mniaceae (5), Pylaisiaceae (4), Bryaceae (3), составляющие 58 % от общей бриофлоры исследуемой территории. Самым крупным оказался род Plagiomnum. На территории бора доминировали следующие представители мохообразных: Amblystegium serpens, Brachythecium salebrosum, Plagiomnium cuspidatum, Sanionia uncinata, Sciuro-hypnum oedipodium, Ceratodon purpureus. Выявлено наибольшее число видов эпифитно-эпиксильной группы, которые обитают на стволах деревьев (бузина, береза, яблоня, сосна, черемуха, клен) и валеже, составляющие 86 % от общего состава бриофлоры лесного массива. На изученной территории состав бриофлоры отнесен к типично бореальной зоне. Результаты исследований могут быть использованы при мониторинге природных экосистем.

В статье рассмотрена пространственная структура древостоев и подроста двух коренных заболоченных ельников, находящихся в стадии климакса и спонтанно развивающихся в разных лесных массивах подзоны северной тайги в предгорьях Урала (Республика Коми). Представлены результаты сравнительного анализа размерной, возрастной и горизонтальной структур древостоя ельников. Показана степень дифференциации изучаемых растительных сообществ с учетом изменчивости диаметров деревьев на высоте 1,3 м и высоты подроста и использованием основных статистических показателей описательной статистики. В обоих ельниках отмечена большая вариабельность деревьев по диаметру, подроста – по высоте. Представлен тип возрастной структуры древостоев, подтверждающий их абсолютную разновозрастность. Приведены расчетные данные, полученные с помощью пространственной статистики и анализа точечных процессов проверки нулевой гипотезы о полной пространственной случайности. Выявлен случайный тип пространственной структуры как при совместном размещении деревьев, так и раздельно по категориям крупности и породам. Отмечена слабая агрегация лиственных деревьев на расстояниях менее 1 м. Подрост демонстрирует групповой характер размещения. Наиболее выражено скопление подроста в фитоценозе, в состав которого входит пихта. В выработавшихся, уравновешенных, климаксовых сообществах коренных типов леса обнаружен схожий тип горизонтальной структуры размещения деревьев и подроста на площади.

В последние десятилетия в лесоаграрных ландшафтах Центрально-Черноземной зоны России все более актуальной становится проблема ухудшения состояния и сохранности защитных лесных насаждений, утраты ими защитно-мелиорирующих функций по причине отсутствия лесохозяйственного обслуживания. В системе лесохозяйственных мероприятий, обеспечивающих улучшение роста, развития и санитарного состояния защитных лесных насаждений, ведущее место занимают рубки ухода. Цель наших исследований – выявление влияния проведенных рубок ухода на рост и санитарное состояние древостоя лесной полосы и его главной породы – дуба черешчатого. Таксационные работы и лесопатологические обследования проведены на территории Каменной Степи (Таловский р-он Воронежской области) в 1986–2017 гг. Объектом исследований послужила полезащитная лесная полоса № 240, заложенная по типу коридорных посадок со схемой смешения пород: (Б+Ко)–Д–Д–Д–(Б+Ко). Здесь Б – береза повислая, Ко – клен остролистный, Д – дуб черешчатый. Стационарный опыт представлен вариантами: 1 – контроль без рубки ухода; 2 – изреживание насаждения интенсивностью 21...33 % от запаса древесины за счет преимущественной рубки быстрорастущей породы (березы повислой и тополя бальзамического), вырубки ослабленных и поврежденных экземпляров главной породы (дуба черешчатого) и сопутствующей породы (клена остролистного) с удалением из насаждения всех порубочных остатков; 3 – аналогично варианту 2, но с обрезкой нижних ветвей у деревьев на высоту 1,5...2,0 м; 4 – аналогично варианту 3, но с разбрасыванием измельченных порубочных остатков равномерно под пологом насаждения. Длина вариантов 1–3 – 250 м, варианта 4 – 140 м. Установлено, что рубки ухода способствуют улучшению лесоводственно-биологических показателей дуба черешчатого. Превышение сохранности жизнеспособных деревьев главной породы в вариантах с рубками ухода над контролем составляет 13,0...24,3 %. Сохранившиеся деревья дуба черешчатого в варианте без рубок ухода отстают в росте по диаметру ствола на 1,2...5,0 см, по высоте – на 0,1...1,3 м. После проведения рубок ухода доля лесного отпада и нежизнеспособных деревьев дуба черешчатого увеличивается, а жизнеспособных и ограниченно жизнеспособных – уменьшается. Для выращивания устойчивых и мелиоративно-эффективных насаждений необходимо на протяжении их роста и развития проводить своевременные рубки ухода.

Метеоусловия оказывают существенное влияние на феноритмику весеннего развития мужских репродуктивных структур можжевельника. Наиболее чувствительной и уязвимой к неблагоприятным внешним воздействиям фазой развития является мейоз микроспороцитов. Длительное устойчивое понижение температурного фона в 2017 г. привело к замедлению процессов жизнедеятельности и задержке мейоза, к приостановке его в профазе I. Задержка весеннего развития мужских репродуктивных структур у можжевельника в 2017 г. составила 20–30 дней. Активная фаза мейоза (MI-AII) началась лишь после того, как накопленная сумма физиологически активного тепла приблизилась к среднемноголетнему значению, при котором эта фаза наблюдается чаще всего в районе исследований. Общая продолжительность активной фазы мейоза у можжевельника при этом не превышала 2-3 дня. Наблюдались те же характерные нарушения (агглютинация в MI-AI и в MII-AII и неравномерное расхождение в AI и AII), которые присущи можжевельнику при прохождении мейоза на температурном фоне, близком к среднемноголетнему. Нарушения в мейозе микроспороцитов следует рассматривать как одну из значимых причин, приводящих к снижению жизнеспособности пыльцы. Однако не ясно, какие нарушения в мейозе являются летальными и ведут к дегенерации или стерильности формирующихся пыльцевых зерен. В 2017 г. отмечено значительно возросшее количество тератологий пыльцевых зерен и пыльцевых трубок. Увеличилось относительное количество недоразвитых пыльцевых зерен с дегенеративными признаками. Количество мелких недоразвитых и деформированных пыльцевых зерен более чем в 3 раза превысило аналогичное среднемноголетнее значение (2,3 %) для района исследования. Наблюдалась ослабленная реакция пыльцевых зерен на гидратацию, заключавшаяся в замедлении процессов образования гидрофильной капсулы и сбрасывания экзины. Процент пыльцевых зерен, проросших в пыльцевые трубки, был близок к значениям, характерным для можжевельников района исследования. Наблюдался ослабленный рост пыльцевых трубок in vitro. У большинства мужских особей пыльцевые зерна либо проросли в короткие (не более 100 мкм) пыльцевые трубки, либо значительная часть зерен не проросла или остановилась в развитии на стадии «туфельки». Мужская репродуктивная сфера можжевельника обыкновенного адаптирована к местному климату. В процессе эволюции у можжевельника выработаны механизмы, позволяющие пассивно пережидать временное похолодание в период активного весеннего развития мужских репродуктивных структур. Одним из таких механизмов является очень короткая продолжительность наиболее уязвимых стадий развития (дифференциация спорогенных тканей, обособление микроспороцитов, активные фазы мейоза микроспороцитов) мужских репродуктивных структур.

Род ель (Picea abies Dietr.) активно используется в городском озеленении, ландшафтном строительстве и является одной из главных лесообразующих пород не только в России, но и в мире. Для успешной адаптивной селекции деревьев необходимы научные знания об эколого-физиологическом состоянии каждого вида. В данной работе исследовано 13 видов и форм рода ель в условиях интродукции в Нижегородскую область. Все растения размещены в пределах пицетума ботанического сада Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. Изучена специфика видов по содержанию крахмала и жиров, уровню развития ксилемы и степени ее лигнификации с использованием традиционных методов гистохимического анализа. Выполнен статистический, дисперсионный, факторный и кластерный анализы. Обнаружена выраженная неоднородность исследуемого состава представителей рода ель по характеристикам их физиологического статуса. Подтверждена существенность и статистическая достоверность зафиксированных различий. Факторный анализ позволил представить 16 анализируемых характеристик физиологического состояния растений с помощью 4 главных компонент, выступавших независимыми комплексными факторами их дифференциации. Кластерный анализ на основе нормированных значений исходных признаков и с использованием главных компонентов дал возможность сгруппировать исследуемые виды по степени их статистической близости в евклидовом пространстве. Дендрограммы, построенные для каждой из указанных алгоритмических схем, имели принципиальное сходство. Близость характеристик экзотов к показателям аборигенного вида P. abies определила степень их соответствия экологическому фону района интродукции. Ранжирование рассматриваемых видов по степени их отдаленности от ели европейской позволило присвоить каждому из интродуцентов ранг соответствия аборигенным видам.

Изучение процессов роста и фенологического развития имеет важное значение в теории и практике выращивания растений в условиях интродукции. Исследования проводили в Волгоградской области в 2008– 2016 гг. Климат района – аридный, резко континентальный, характеризуется продолжительным солнечным сухим жарким летом, солнечной длительной осенью, недостатком осадков, резкими колебаниями температуры зимой, что лимитирует рост и развитие растений. Объекты исследования – растения шиповников (возраст 8–17 лет) разного географического происхождения: Rosa rugosa – шиповник морщинистый, R. cinnamomea – коричный, R. beggeriana – Беггера, R. acicularis – иглистый, R. ecae – Эки, R. pomifera – яблочный, R. spinosissima – колючейший, R. canina – обыкновенный. Количество растений каждого вида не менее 25 шт. Установлено, что климатические условия Волгоградской области благоприятны для шиповников из Северной Америки, Японии, Китая, Средней Азии. В новых экологических условиях для прохождения каждой фазы сезонного развития им необходима та же сумма температур, которая обеспечивает их нормальный рост на родине. Все изученные виды в благоприятные в гидротермическом отношении годы обильно цветут и плодоносят. Раннее цветение (конец апреля) в условиях Волгограда наблюдалось у шиповника Эки, естественный ареал которого горы Средней Азии. В первой декаде мая зацветают шиповники коричный и Беггера, к позднецветущим (конец мая–июнь) относятся иглистый, яблочный. Длительность цветения у исследуемых видов зависит от их географического происхождения и погодных условий вегетационного периода, который у большинства из них продолжается 27–45 дн. Шиповник морщинистый цветет с конца июня и до морозов, являясь прекрасным декоративным растением для партерных посадок. Установлено, что прохождение фенологических фаз у шиповников обычно сопряжено с динамикой тепловых ресурсов района произрастания и сезонными колебаниями среднесуточной температуры воздуха. В засушливых условиях при хорошей освещенности интенсивно формируется габитус растений. В условиях интродукции исследуемых видов в Волгоградскую область зафиксированная дифференциация разделила шиповники по высоте на три группы: I – 2...3 м; II – 1...2 м; III – до 1 м. Установлено, что шиповник иглистый относится ко II группе, коричный, Беггера и яблочный – к I группе. Самыми низкорослыми кустарниками являются шиповники морщинистый и Эки. В условиях светло-каштановых почв района исследования они достигают 0,6...0,7 м в 15-летнем возрасте. При значительной сухости воздуха и почвы, высокой интенсивности солнечного освещения шиповники наиболее активно растут в молодом возрасте, особенно при орошении в питомнике.

На примере потомства сосны обыкновенной, произрастающей в географических культурах подзоны средней тайги (Архангельская область), смоделирована реакция породы на различные сценарии изменения климата. Подобраны климатипы с различным местоположением исходных насаждений, отличающимся в широтном градиенте на 2...3º с. ш. Пинежский климатип (Архангельская область, подзона северной тайги) при выращивании в подзоне средней тайги имитирует потепление климата, тотемский климатип (Вологодская область, подзона южной тайги) – похолодание. Плесецкий климатип (Архангельская область, средняя подзона тайги) – местный для пункта испытания, является сравнительным эталоном сохранения адаптационных признаков в постоянстве климата. Изучены выживаемость (сохранность), рост и продуктивность культур. У тотемского климатипа заметное снижение сохранности происходит в первые годы после посадки, у плесецкого и пинежского климатипов процесс снижения сохранности, а следом и дифференциации насаждения растянуты, сдвинуты на более поздние сроки. К концу 2-го класса возраста происходит нивелирование ростовых процессов, связанное с изменением климатических характеристик места произрастания. Пинежский климатип сохраняет наследственно обусловленное отставание по радиальному и линейному росту от местной популяции одновозрастной сосны в пункте испытания соответственно на 13 и 8 %, тотемский климатип близок по диаметру к плесецкому, но опережает его по высоте на 10 %. Распределение диаметров ствола северотаежного потомства сосны значительно отличается от средне- и южно-таежного климатипов. Используя широтные коэффициенты роста, предложенные И.В. Волосевичем (1984 г.), для культур того же возраста рассчитаны соответствующие показатели в местах произрастания исходных насаждений, что позволило определить отклонения в показателях при имитации потепления или похолодания. Установлено, что при потеплении климата в бореальном поясе с повышением суммы температур воздуха более 10 ºС на каждые 100 ºС суммы эффективных температур можно ожидать увеличения показателей по росту и продуктивности сосны обыкновенной на 2...5 %. При похолодании климата (снижение суммы эффективных температур на каждые 100 ºС) изменение ростовых показателей (диаметр, высота, объем ствола) будет аналогично случаю повышения температуры – они уменьшаться на 2...5 %. Однако пониженная приживаемость южнотаежного потомства при выращивании в более суровых климатических условиях (снижение сохранности в первые годы после посадки) может привести к значительной потере продуктивности – до 15 % на каждые 100 ºС снижения суммы температур более 10 ºС. Сгладить эффект от реакции можно за счет повышения качества лесокультурного производства.