Главная – Журналы – Сибирский лесной журнал 2024 номер 6

Союзный короед ( Ips amitinus (Eichhoff)) - европейский вид, сравнительно недавно проникший в Сибирь, где образует очаги массового размножения в насаждениях нового для него растения-хозяина - сосны сибирской ( Pinus sibirica Du Tour). В одном из очагов в кедровниках Томской области в июне-августе 2024 г. были вывешены барьерные ловушки с диспенсерами, содержащими аналоги агрегационного феромона союзного короеда производства Российского центра карантина (ВНИИКР) и австрийской фирмы Witasek. В период активного лета короеда диспенсеры отечественного и австрийского производства не привлекли ни одной особи союзного короеда. Диспенсеры ВНИИКР отловили его специализированного энтомофага муравьежука Thanasius femoralis (Zetterstedt) и ряд нецелевых видов короедов и усачей. Видовой состав отловленных насекомых диспенсера австрийского производства был неотличим от такового контрольных ловушек. Подчеркивается необходимость дополнительных исследовательских работ по поиску и наработке феромонных смесей для мониторинга популяций союзного короеда в его вторичном ареале.

За последние два десятилетия ежегодно в Сибири вырубалось около 600 тыс. га лесов, примерно столько же уничтожалось лесными пожарами, а также повреждалось вредителями леса (сибирским шелкопрядом - Dendrolimus sibiricus Tschetverikov, полиграфом уссурийским - Polygraphus proximus Blandford и др.), а также ветровалами и промышленными эмиссиями. Сложные изменения в лесном покрове свидетельствуют об ухудшении качественного состава лесов. Причины этого - не глобальное потепление климата, а и вполне предсказуемые антропогенные и природные факторы: рубки леса, пожары и очаги вредителей леса, естественные возобновительные процессы, отчуждения вследствие развития инфраструктуры. Лесное хозяйство России пока далеко от решения проблемы полноценного воспроизводства лесов. Устранение негативных явлений может быть достигнуто посредством последующих лесохозяйственных мероприятий, включающих рубки ухода, охрану и защиту леса. Длительный период воспроизводства в лесном хозяйстве диктует необходимость принятия решений, результаты которых будут проявляться много десятилетий спустя. Система действий должна быть нацелена на адаптацию лесов к прогнозируемым природным и экономическим изменениям.

Выполнен анализ доли кривоствольных деревьев у климатипов сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) в географических культурах Богучанского лесничества с разными почвенными условиями в южной тайге Красноярского края. В суглинистой почве она оказалась меньше, чем в песчаной, где древостои западных и южных климатипов гораздо чаще подвержены влиянию различных стрессовых факторов, вызывающих в молодом возрасте искривление ствола, в том числе и из-за замещения центрального побега. На суглинистых почвах южных климатипов лесостепных территорий доля таких деревьев значительна. У климатипов из восточных регионов России (Сибирь, Забайкалье, Дальний Восток) и из таежной зоны европейской и азиатской частей ареала сосны она в основном невелика (0-20 %). С увеличением северной широты мест происхождения климатипов, снижением массы исходных семян (из которых выращивались географические культуры) доля прямоствольных деревьев возрастает у потомств климатипов в разных почвенных условиях в географических культурах.

Глобальное изменение климата, техногенное загрязнение, развитие эпифитотий и массовое размножение насекомых-вредителей являются причиной возникновения фитопатологического состояния насаждений видов древесных. Пониманию механизмов развития патологии элементов строения дерева (в частности, листьев) способствует молекулярно-аналитический подход в исследовании тестируемого органа растения, реализованный нами на примере сравнительного исследования здоровой и поврежденной хвои сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) из пригородных насаждений с помощью ИК Фурье-спектроскопии. В основу анализа ИК-спектров здоровой и поврежденной хвои положен метод сравнения отношений интенсивности полос поглощения на характеристических (для связей, функциональных групп, типа их колебаний) частотах. Отнесение полос поглощения осуществлено по литературным данным. С целью сравнения поврежденных образцов хвои с контролем рассчитаны отношение интенсивности полос поглощения для I_1375/2900, I_1695/1647, I_1506/898, I_1564/1550, I_1695/1533, I_1447/1369, I_1654/1730, I_1728/1477, I_2920/1600, I_3040/1600, I_3040/1508, I_1512/894 (подстрочные индексы указывают для каких волновых чисел рассчитывались отношения интенсивности поглощения). Анализ массива ИК-спектров хвои по этому методу показал качественные и количественные отличия молекулярно-структурных показателей здоровой и поврежденной хвои (с усыханием кончиков и с пятнистым хлорозом).

Представлено распределение древесных растений Кузбасса согласно схеме его флористического районирования. Отмечены характерные особенности лесных сообществ для каждого флористического района. Установлено, что дендрофлора региона включает 173 вида из 69 родов и 29 семейств и на 94.8 % состоит из цветковых растений, на долю голосеменных приходится 5.2 %. Выделены крупнейшие семейства древесных растений Кемеровской области: розоцветные (Rosaceae), ивовые (Salicaceae), вересковые (Ericaceae), березовые (Betulaceae), крыжовниковые (Grossulariaceae), яснотковые (Lamiaceae) и роды ива ( Salix L.) и тополь ( Populus L.) . Показано, что первое место по количеству аборигенных и заносных видов занимает самый густозаселенный район - Кузнецкая котловина. На втором месте по числу видов находится Кузнецко-Алатаусский флористический район с минимальным участием заносных видов. Всего во флоре Кузбасса отмечено 56 чужеродных древесных растений, из них 19 адвентов, 3 из которых встречаются во всех флористических районах. Из 37 культивируемых видов 12 встречаются во всех флористических районах, 10 видов древесных растений включены в «Красную книгу Кузбасса» (2021). Для узкого эндемика Кузбасса - змееголовника Крылова ( Dracocephalum krylovii Lipsky) - предложено изменение категории редкости с 2 на 1. Отмечено 6 видов, включенных в «Черную книгу флоры Сибири» (2016) с указанием статусов инвазивности каждого. Для вяза гладкого ( Ulmus laevis Pall.) предложено установить 4-й статус инвазивности и включить в список облепиху крушиновидную ( Hippophäe rhamnoides L.) со статусом 4. Согласно общепринятым классификациям жизненных форм установлено, что в составе дендрофлоры Кузбасса преобладают летне-зеленые кустарники и фанерофиты.

Береза карликовая ( Betula nana L.) - циркумполярный низкий кустарник, распространенный в Северном полушарии. Ранее были высказаны предположения о ее гибридизации с симпатическим видом - березой пушистой ( Betula pubescens Ehrh.) - с образованием триплоидных гибридов в северных районах Западной Евразии. Данные о наличии и интенсивности гибридизации этих видов на территории России немногочисленны и требуют дополнительного изучения и верификации. Цель данного исследования - изучение уровня плоидности некоторых образцов березы, произрастающих в горной тундре в Алтайском горном массиве, для выявления триплоидных гибридных форм. В работе использован метод проточной цитометрии в сочетании с анализом ядерных микросателлитных локусов. Среднее содержание ДНК (2С) у исследованных образцов березы карликовой и б. повислой ( B. pendula Roth) составило 0.966 и 0.974 пг соответственно, подтверждая их диплоидный геном, при этом значение этого показателя у предполагаемого гибридного образца отличалось в 1.46 раз и составило 1.413 пг, что свидетельствует о его вероятном триплоидном геноме. Анализ ядерных микросателлитных локусов позволил верифицировать данные, полученные методом проточной цитометрии. Показано, что ядерные локусы L3.1, L7.3, L1.10, L5.4 в наибольшей степени подходят для выявления триплоидных гибридных образцов берез. Выполненная работа подтверждает существование гибридов березы карликовой и б. пушистой в популяциях карликовых берез. Для их поиска эффективно использование метода проточной цитометрии в сочетании с микросателлитным анализом.

Развитие экологии предполагает возможность прогнозирования экологических функций растений на основе их функциональных признаков, в частности удельной площади листьев как отношения площади поверхности листьев к их сухой массе (SLA) и поверхностной плотности листьев (LMA) как величины, обратной SLA. Однако установлено, что на глобальном уровне SLA объясняет только 3.1 % изменчивости прироста деревьев в высоту. Введение и использование интегрального продукционного признака Мр как произведения LMA на площадь горизонтальной проекции кроны показало, что объяснение изменчивости прироста стволов деревьев на уровне 125 видов повысилось до 31 %, но в то же время не выявило его преимуществ в объяснительной способности изменчивости прироста по сравнению с диаметром ствола. Цель настоящего исследования - выяснить, в каком соотношении при моделировании прироста стволов деревьев может состоять объяснительная способность продукционного показателя и совокупности таксационных признаков, таких как диаметр ствола, высота и возраст дерева. Для этого по данным 300 модельных деревьев, взятых на 30 пробных площадях в чистых сосняках Тургайского прогиба, рассчитана последовательность аллометрических моделей в разном сочетании зависимых и независимых переменных. Вследствие слишком высокой трудоемкости определения SLA с достаточной точностью у 300 деревьев в качестве продукционного показателя использовано частное от деления массы хвои на площадь горизонтальной проекции кроны ( P _f / S _с). Данный продукционный показатель имеет биологический смысл, несколько отличающийся от Мр, но в информационном отношении не уступает последнему. Установлено, что при расчете многофакторной зависимости прироста площади сечения ствола за последние 10 лет от P _f / S _с и таксационных показателей деревьев, вклад P _f / S _с в объяснение изменчивости прироста составил всего 6 % и был исключен из анализа. В итоге предложена двухфакторная аллометрическая зависимость прироста площади сечения ствола за 10 лет от возраста и диаметра ствола, объясняющая 91 % изменчивости прироста. Предложенная модель дает возможность определять прирост площади сечения древостоя в одновозрастных сосняках по результатам перечета деревьев по ступеням толщины.

На основании материалов пробных площадей проанализированы последствия чересполосных постепенных рубок (ЧПР) в производных березняках южно-таёжного лесного района Европейской части Российской Федерации в границах Республики Удмуртия. Установлено, что при наличии подроста хвойных пород предварительной генерации и его сохранении в процессе проведения лесосечных работ обеспечивается формирование еловых молодняков на месте производных березовых насаждений без искусственного лесовосстановления. Помимо сохранения хвойного подроста предварительной генерации важно минимизировать площадь трелёвочных волоков, так как даже спустя 25 лет после рубки подрост хвойных пород на них отсутствует. В целях сохранения подроста и деревьев хвойных пород целесообразно порубочные остатки укладывать на трелёвочные волока, увеличивая тем самым несущую способность грунтов. Уничтожение подроста хвойных пород в процессе проведения лесосечных работ способствует зарастанию вырубаемых полос мягколиственными породами и живым напочвенным покровом (ЖНП). Хвойный подрост сопутствующей генерации в полосах, оставленных на второй прием ЧПР, не накапливается по причине высокой сомкнутости древесного полога двухъярусного насаждения, а в вырубленных полосах первого приема ЧПР - из-за высокой конкуренции со стороны ЖНП, подлеска и деревьев мягколиственных пород. При отсутствии хвойного подроста предварительной генерации целесообразно за 5-7 лет до первого приема ЧПР провести минерализацию почвы с целью накопления хвойного подроста.

Приведен анализ естественного возобновления лиственницы Гмелина ( Larix gmelinii (Rupr.) Kuzen.) (Pinaceae) на землях, расположенных в зоне многолетней мерзлоты. Исследования проводили с целью выявления хода успешности лесовосстановления на территориях, подверженных пирогенному воздействию. Успех восстановления лиственничных лесов зависит от воздействия многих факторов, связанных с биологическими, климатическими, почвенными условиями, особенностями семеношения, созреванием семян, урожайными периодами, и другими факторами, в том числе лесоводственного характера. Исследования естественного возобновления древесных пород и дальнейшего формирования лесных насаждений проводили по методике пробных площадей, заложенных в древостоях, пройденных пожарами разной давности в Мазановском участковом лесничестве Амурской области. На землях лесного фонда, подвергавшихся пирогенному воздействию в разные годы, были заложены шесть пробных площадей (пп) прямоугольной формы. Для детального исследования на учетных площадках изучали молодое поколение деревьев по количественным показателям, проективному покрытию, размерным характеристикам, качественным признакам. Возобновление оценивали по региональной шкале применительно для Дальнего Востока. По результатам камеральной обработки отмечаются тенденции смены хвойной породы на лиственные на пп 1 и 2 в случае сохранения травяно-мохового покрова и лесной подстилки, а также при интенсивном вегетативном возобновлении лиственных пород. Сохранение доминанты за лиственницей Гмелина наблюдается при благоприятных почвенных условиях и урожайных годах до формирования живого напочвенного покрова на пп 3 и 5. Впервые для смешанных древостоев северного региона (на примере Мазановского участкового лесничества) было выявлено, что в результате многократного пожарного воздействия на лесные экосистемы существуют предпосылки формирования чистых лиственничных лесов с низким участием сопутствующих пород в зависимости от периода плодоношения главной хозяйственной породы - лиственницы Гмелина - и пирогенного воздействия на лесную подстилку.

В научной литературе крайне мало работ по результатам многолетней интродукции. Полученные данные о насаждениях на ООПТ, включающие в свои составы древесные виды-интродуценты, важны как с теоретической, так и практической точек зрения. Насаждения на объектах садово-паркового искусства представляют научную, производственную и образовательную базу. Исследовались старовозрастные деревья, произрастающие на 18 объектах ООПТ Вологодской области. Установлено, что у 74 % сравниваемых древесно-кольцевых хронологий с учетом лесорастительных районов отсутствуют связи, у 16 % - она низкая, у 10 % - средняя. На основании денрохронологического и дендроклиматического анализов установлен относительный вклад различных факторов, с учетом биологических особенностей древесных пород на формирование годичных колец. Отмечается положительная реакция (отклик по радиальному приросту) на сумму положительных температур у дуба черешчатого ( Quercus robur L.) и липы мелколистной ( Tilia cordata Mill.) при значениях более 2000 ºС. В свою очередь, отрицательный отклик зафиксирован у лиственницы сибирской ( Larix sibirica Ledeb.) и сосны сибирской ( Pinus sibirica Du Tour) при сумме эффективных температур менее 1900 ºС. Для сосны сибирской выявлено, что при уровне осадков более 300 мм и при сумме эффективных температур за вегетационный период менее 2000 ºС радиальный прирост повышен. Выполненное исследование позволило дать заключение о том, что не для всех древесных видов интродуцентов, тепловой режим на Европейском Севере является лимитирующим фактором, что важно для введения древесных видов-интродуцентов в культуру в рассматриваемом регионе. Отсутствие своевременного ухода за насаждениями на ООПТ, неудачное сочетание древесных видов и агротехника формирования этих объектов отразились на замедлении темпов роста, особенно на начальных этапах роста и развития инорайонных древесных видов. Древесно-кольцевые хронологии получены для региона впервые, при сравнении они характеризуются высокой синхронностью между собой. Эти данные позволяют утверждать наличие связей и общих закономерностях в росте и развитии растений независимо от их территориального размещения, а все различия связаны только с индивидуальными особенностями роста и развития каждой древесной породы.

Красноярский край и Иркутская область являются ведущими регионами РФ по объему лесозаготовок. Вместе с тем валовый региональный продукт лесной отрасли региона не превышает 2.5 %. Лесные массивы Сибирского федерального округа регулярно подвергаются воздействию пожаров и насекомых-вредителей леса. При этом образуются значительные объемы поврежденной низкокачественной древесины. Переработка древесины добавляет большое количество отходов в виде опилок, горбыля, реек. Политика неконтролируемого роста объемов заготовки в хвойных древостоях в целях получения высококачественных круглых лесоматериалов привела к истощению лесосырьевых баз, росту расстояний транспортировки лесной продукции, усложнению логистики. Выходом из сложившейся негативной ситуации может стать обоснованная ориентация на глубокую переработку древесного сырья с последующим производством высоколиквидной продукции. Мировые тенденции в области комплексного использования древесного сырья позволяют определить в качестве основного вектора переработки этих ресурсов производство топливных брикетов и пеллет. Особенность рынка производства и потребления пеллет в России - исключительно экспортная ориентация, объемы внутреннего потребления не превышают 15-20 % от общего объема производства. В текущей экономической и политической ситуации Россия практически потеряла освоенные ранее рынки сбыта пеллет в Европе. Ориентация производителей на Южную Корею и Японию сталкивается с проблемами логистики и агрессивной конкуренции со стороны Вьетнама, Канады и США. В этих условиях выходом из ситуации, связанной с недостаточным вовлечением в промышленную переработку низкокачественной древесины и отходов, может стать направление переработки в расчете на обеспечение рынка строительных материалов плитами и древесно-минеральными композитами. Эта продукция представлена изделиями высокой степени передела, имеет прогнозируемые внутренний спрос и рынок сбыта.

Проанализированы и актуализированы особенности процессов функционирования транспортно-технологической системы поставок товарной древесины и ее управления, а также основные параметры оптимизации системы управления цепями поставок товарной древесины для обеспечения эффективности процесса. Предложен многокритериальный подход к оценке эффективности функционирования транспортно-технологического процесса поставок товарной древесины и разработана ее математическая модель, основанная на методах линейного и динамического программирования, стохастического и экономико-математического моделирования, элементах статистического и экономического анализа. Совокупность отмеченных методов моделирования позволяет модели быть достаточно простой и надежной в практическом применении, а также адаптивной к изменяющимся внешним условиям производственной среды. Разработка представлена подробным описанием всех входящих в нее зависимостей, отмечены преимущества ее применения.