Preview

Хвойные бореальной зоны

Расширенный поиск

Журнал "ХВОЙНЫЕ БОРЕАЛЬНОЙ ЗОНЫ" является правопреемником межвузовского сборника научных трудов Лиственница и ее комплексная переработка, регулярно издававшегося с 1962 по 1988 гг. В нем публикуются оригинальные и обзорные статьи по проблемам биологии, экологии, механической обработке и химической переработке хвойных пород древесины. Издание освещает ботанико-лесоводственные особенности видов хвойных бореальной зоны и их средообразующая роль, а также вопросы рационального комплексного использования их сырьевых ресурсов.

Хвойные (Coniferae, или Pinidae), самый многочисленный и наиболее широко распространённый подкласс голосеменных растений. Многие из них играют первостепенную роль в растительном покрове Земли, образуя, особенно в Евразии и Северной Америке, обширные бореальные леса. Хвойные породы определяют облик бореальных лесов как в Северной Америке (12 видов, из них 5 видов сосны, 3 - ели, по одному виду пихты, тсуги и туи), так и в Евразии (14 видов, из них 3 -сосны, 4 - пихты, 3 - ели и 2 вида лиственницы) (Крюссман, 1986). Однако, в силу биологической специфики этих видов, породный состав бореальных лесов включает значительное количество лиственных пород, в основном березу и осину.

Велика средообразующая, ландшафтная и народно-хозяйственная роль бореальных лесов. Являясь важнейшим поставщиком древесины и продуктов её переработки, в том числе целлюлозно-бумажной массы, канифоли, скипидара, дубильных веществ и др., хвойные имеют определяющее социально-экономическое значение. Достаточно большая часть населения этих территорий живет за счет леса, а благополучие еще большей его части зависит от состояния бореальных лесов.

Границы пояса бореальных лесов в Северном полушарии принято увязывать с июльскими изотермами: северная граница - изотерма + 13°С, южная граница - изотерма +18°С (Страхов, Писаренко, Борисов, 2001). Общая площадь бореальных лесов планеты составляет 16.6 млн. км" (половина общей площади лесов планеты) (http://www.borealforest.org). В Канаде бореальные леса - это 75% лесов, в США (штат Аляска) - 88, в Норвегии - 80, в Швеции - 77, в Финляндии - 98, в России - в среднем около 70 %. Леса России по преимуществу - бореальные. На ее долю приходится 73 % площади бореальных лесов планеты (Писаренко, Страхов, Дмитриева, 1997). Около 42 % их сосредоточено в Сибири (Соколов, 1997).

Журнал входит в Перечень рецензируемых научных изданий, рекомендованных ВАК для публикации основных научных результатов диссертаций на соискание ученой степени  кандидата и доктора наук по специальностям:

с 01.02.2022 г.

  • 1.5.15. Экология (биологические науки)

с 15.02.2023 г.

  • 4.1.6. Лесоведение, лесоводство, лесные культуры, агролесомелиорация, озеленение, лесная пирология и таксация (сельскохозяйственные науки),
  • 4.1.6. Лесоведение, лесоводство, лесные культуры, агролесомелиорация, озеленение, лесная пирология и таксация (биологические науки),
  • 4.3.4. Технологии, машины и оборудование для лесного хозяйства и переработки древесины (технические науки),
  • 4.3.4. Технологии, машины и оборудование для лесного хозяйства и переработки древесины (химические науки)

Журналу присвоена категория К2 по итогам распределения журналов Перечня ВАК в 2023 году

Приглашаем к сотрудничеству!

Текущий выпуск

Том 44, № 3 (2026)
Скачать выпуск PDF

БИОЛОГИЯ И ЭКОЛОГИЯ, ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

7-15 18
Аннотация

В работе представлены анализ структуры и состояния еловых лесов на территории Мурманской области. Объектами исследований явились ельники кустарничково-зеленомошные на разных стадиях техногенной дигрессии в бореальных лесах, подверженных воздушному промышленному загрязнению медноникелевого производства. Установлено, что структура древостоев еловых лесов и его состояние на разных стадиях техногенной дигрессии по мере приближения к источнику загрязнения претерпевают существенные изменения. В техногенном редколесье значительно меньше живых деревьев относительно фоновых условий и дефолиирующих ельников. Выявлен существенный вклад березы в состав и запасы древесины в ельниках на всех стадиях техногенной дигрессии. По мере приближения к источнику аэротехногенного загрязнения увеличивается доля сильно ослабленных и усыхающих деревьев, состояние насаждений изменяется с ослабленного (фон) до сильно ослабленного (техногенное редколесье). Наблюдаются при приближении к источнику загрязнения уменьшение доли елового подроста и увеличение доли березы в составе подроста; снижение густоты и представленности подлеска; общего проективного покрытия напочвенного покрова (особенно моховолишайникового яруса), смена видов-доминантов и сокращение разнообразия. 

16-23 11
Аннотация

В статье представлены результаты реконструкции ареала распространения сосновых лесов в Предалтайской части юга Западной Сибири. Цель исследования – выявить участки территории Порозихинской ложбины стока наиболее перспективные для лесовосстановления. В предгорной части Алтайского края сохранились небольшие массивы сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.). К ним принадлежит Чупинский бор, площадь которого еще в начале XVIII века составляла около 10 тыс. га. Его площадь сократилась из-за вырубки леса, степных пожаров, нерегулируемого выпаса скота, комплекса неблагоприятных природных факторов: засухи, суховеи, активизация ветровой эрозии. Результаты исследования базируются на данных натурных наблюдений и данных дистанционного зондирования Земли. В процессе анализа космических снимков осуществлялся поиск песчаных отложений, благоприятных для выращивания сосны обыкновенной. Композиция снимков осуществлялась с использованием облачной платформы Google Earth Engine (GEE). Алгоритмы платформы Sentinel EO Browser автоматически обрабатывали данные спектральных каналов B8, B11, B12. После получения геологического композита в среде ArcGIS была проведена классификация изображений. Выбор каналов пригодных для отображения почвенных субстратов разного генезиса проводился экспертным путем. Сравнивалось растровое изображение и участки распространения песчаных почв, проводилась классификация разновидностей субстрата в зависимости от элемента рельефа, на котором он находится. Интеграция мультиспектральных данных, цифровых моделей рельефа и почвенных характеристик позволила автоматизировать процесс пространственного анализа перспективных для восстановления леса участков с учетом комплекса экологических факторов: биоклиматические характеристики; рельеф; почвы; гранулометрический состав отложений; содержание органики; землепользование. Установлены закономерности распространения лесных почв в Порозихинской ложбине стока и выявлены участки перспективные для лесовосстановления.  

24-33 15
Аннотация

В статье представлен обзор современных научных исследований в области комплексной переработки отходов, образующихся в результате заготовки и промышленного использования хвойной древесной биомассы, включая стволовую часть, корни, ветки, хвою, шишки и сучки. Цель работы – анализ современного состояния вопроса извлечения биологически активных веществ из древесной биомассы хвойных пород с акцентом на особенности структуры отдельных морфологических частей. Исследовались научные труды и патенты, применялись методы комплексного изучения, сравнения, анализа и обобщения данных. 
В числе перспективных направлений переработки растительных отходов представлена экстракция как способ, позволяющий извлекать биологически ценные вещества из всех морфологических компонентов дерева. Указано, что к числу богатых ценными вещества компонентов древесной биомассы относится хвоя, содержащая эфирные масла, дубильные вещества и витамины, а также древесная кора, содержащая целый спектр экстрактивных веществ, которые могут применяться в фармацевтике, сельском хозяйстве и т.д. Выявлено, что мало исследованным, но перспективным источником биологически активных веществ являются шишки хвойных пород, в которых содержатся эфирные масла, обладающие антиоксидантным и противоопухолевым действием. Проанализированы результаты исследований экстрагирования отходов стволовой части древесины, которые показали наличие биологически активных полифенолов, а также особый интерес ученых к выделению из древесины лиственницы дигидрокверцетина, являющегося природным антиоксидантом. Представлены исследования по извлечению ценных веществ из корней деревьев, которые богаты фенольными соединениями, смолистыми и дубильными веществами. Выявлено, что уникальным источником фитоэстрагенов, в частности, лигнанов является сучковая древесина норвежской ели и сосны обыкновенной. 
Результаты проведенного аналитического обзора могут быть использованы в качестве основы для углубленных исследований в области извлечения наиболее ценных биологически активных веществ из хвойной древесной биомассы посредством экстракции с применением оптимальных режимных параметров и экстрагентов. 

34-70 15
Аннотация

Леса являются важным поставщиком экологических услуг для смягчения последствий изменения климата. Оценка распределения их биомассы на планете важна для определения масштабов связывания углерода, моделирования биогеохимических циклов и понимания последствий антропогенной деятельности. Подземная биомасса составляет 40 % от общей биомассы планеты и оценивается примерно в 230 Гт в углеродном эквиваленте. Архитектоника корней облегчает адаптацию растений к стрессовым условиям окружающей среды и поддерживает экологические функции посредством морфологической дифференциации и стратегий динамического роста. Оценка биомассы скелетных корней как важного элемента углеродного баланса экосистемы, показала положительную корреляцию с повышенной концентрацией CO2, и это означает, что точная количественная оценка биомассы скелетных корней имеет решающее значение для прогнозирования влияния будущего изменения климата на глобальную динамику выбросов углерода. Однако существующие приемы раскопок корней трудоемки и деструктивны в отношении корней и почв. В последние десятилетия были разработаны методы неразрушающего анализа скелетных корней посредством георадарной радиолокации. В предлагаемом обзоре анализируются методы оценки архитектоники корневых систем, диаметра корней и их биомассы с помощью георадара. Показано, что с помощью георадара можно оценивать архитектонику и биомассу скелетных корней деревьев с достаточной точностью и с несопоставимо меньшими затратами времени и труда по сравнению с традиционной раскопкой. Однако метод георадара имеет существенный недостаток, который состоит в невозможности оценки биомассы тонких корней, а также в занижении биомассы корней деревьев, произрастающих на влажных почвах, и корней, проникающих на глубину более 50–60 см. 

71-74 26
Аннотация

Размножение хвойных с помощью технологии соматического эмбриогенеза является в настоящий момент перспективной технологией и уже применяется для ряда видов. Однако, для лиственницы Чекановского (Larix czekanowskii), которая является гибридом лиственницы сибирской (Larix sibirica) и лиственницы Гмелина (Larix gmelinii), эта технология до сих пор не применялась. Учитывая, что виды рода Larix характеризуются неравномерностью урожаев и низким качеством семян, технология размножения лиственницы Чекановского через соматический эмбриогенез является актуальной. Целью данной работы является инициация эмбрионально-суспензорной массы (ЭСМ) лиственницы Чекановского. Шишки лиственницы Чекановского собирали в третьей декаде июля недалеко от г. Северобайкальск. Для инициации эмбриональносуспензорной массы зародыши семян лиственницы Чекановского помещали на питательные среды DCR, MSGm и АИ. Образование каллуса при культивировании, наблюдалось у 13.1 % эксплантов. что меньше, чем у лиственницы сибирской и лиственницы Гмелина. Из числа образовавших каллус, 42,9 % эксплантов образовали  удлинённые клетки, 14,3 % образовали эмбрионально-суспензорную массу. Лиственница Чекановского уступает по проценту образования ЭСМ другим видам лиственницы: сибирской, Гмелина, западной (Larix decidua) и её гибридов с лиственницей Кемпфера (Larix leptolepis), лиственнице принца Рупрехта (Larix principis-rupprechtii).

75-82 18
Аннотация

Экосистемы лесотундры испытывают растущую техногенную нагрузку при освоении нефтегазовых месторождений. Цель исследования – оценка воздействия кустовых площадок разного технологического статуса (долговременная эксплуатация и активное бурение) на санитарное состояние древостоев в лесотундре Ненецкого АО. На Харьягинском месторождении на 11 кустах заложены пробные площади на разном удалении от объектов. Сплошным перечетом определены категории состояния деревьев, классы повреждения по степени дефолиации и степени дехромации. Выявлен достоверный пространственный градиент ухудшения всех показателей при приближении к источникам воздействия. Наиболее сильное негативное влияние зафиксировано у активно разбуриваемой площадки, что указывает на пиковую нагрузку в период бурения. На расстоянии 15 м от активно разбуриваемых площадок состояние лесного насаждения характеризуется как сильно ослабленное; на расстоянии 45 м и 65 м – ослабленное. Средний класс повреждения деревьев по степени дефолиации сокращается с удаление на 45 м от активно разбуриваемой площадки на 50 %; на 65 м – на 77,8 %; средний класс повреждения деревьев по степени дехромации сокращается с удаление на 45 и 65 м – на 77,8 % по сравнению с насаждением вблизи от нее. Результаты подтверждают долгосрочный и кумулятивный характер воздействия даже для давно эксплуатируемых объектов. На расстоянии 65 м от кустовых площадок разного технологического статуса состояние насаждения в большинстве случаев значимо не отличается от контрольных пробных площадей, расположенных на разном расстоянии от хозяйственных построек в фоновой зоне вне кустовых площадок. Полученные данные могут применяться при разработке систем экологического мониторинга и планировании рекультивации в арктической зоне. 

83092 24
Аннотация

Статья посвящена сравнительному анализу организационной структуры лесного хозяйства России, установленной тремя последовательно принятыми Лесными кодексами, а именно, Российской Советской Федеративной Социалистической Республикой в 1978 году, далее в Российской Федерацией, как правопреемника, в 1997 и 2006 годы. Методологической основой исследования является последовательное сопоставление моделей управления лесным фондом в период 1978-2006 годы, позволяющее проследить эволюцию системы от централизованной пятиуровневой иерархии советского периода через сбалансированную модель переходного периода к радикально децентрализованной структуре, действующей с 2007 года. Показан эволюционный характер перехода от модели 1978 года к модели 1997 года при сохранении институциональной основ (лесхозы, профессиональная лесная служба, единая вертикаль управления). Реформа 2006 года привела к ликвидации лесхозов, разрушению кадрового потенциала (сокращение численности работников с 80–100 до 32 тысяч человек), деградации лесоустройства (сокращение объемов более чем в 10 раз), многократному увеличению площади лесных пожаров (с 1–2 до 18 млн гектаров в 2021 году). На основе систематизации экспертных оценок ведущих отечественных и зарубежных ученых, а также статистических данных Счетной палаты Российской Федерации и Рослесхоза, выявлено, что ключевым институциональным дефектом действующей модели является размывание ответственности: федерация выступает собственником лесов, но передала управление  регионам; регионы управляют, но не несут имущественной ответственности; арендаторы пользуются, но их интерес ограничен сроком договора. Выполнена классификация сохранившихся и утраченных элементов организационной структуры. В статье приведено обоснование вывода о необходимости институциональной реформы, направленной на восстановление целостности системы управления лесами. 

93-98 21
Аннотация

Состав травяно-кустарничкового и мохово-лишайникового ярусов имеет ярко выраженные различия в зависимости от условий места произрастания. Учёт видового состава, установление встречаемости и определение величины проективного покрытия осуществляли методом круговых площадок по 10 м2. Учётные работы проведены на гари и под пологом древостоев в типе леса сосняк брусничный. В составе древостоя единичная примесь берёзы и ели. На гари доля берёзы повислой в составе сформировавшихся молодняков составляет 24 %. Подрост на объектах исследования представлен 4–5 видами. Доля сосны – 62–91 %. Общая численность подроста под пологом древостоя составляет 780, а на гари – 4310 экз./га. Численность подлеска на опытных участках не превышает 860 экз./га. Преобладает рябина обыкновенная. Средний возраст подроста под пологом древостоев несколько выше и составляет 9,5 лет, а на гари – 8,2 года. Видовой состав живого напочвенного покрова на опытных участках различается. У совпадающих видов различаются встречаемость и величина проективного покрытия. На гари состав живого напочвенного покрова на 62 % представлен гелиофильными растениями, в числе которых встречается несколько видов рудеральных растений. Установлено, что под пологом древостоев состав травяно-кустарничкового яруса беднее по сравнению с видовым составом растений на гари. Количество видов сосудистых растений под пологом составляет 16, а на гари практически в 2 раза выше – 23 вида. Мохово-лишайниковый ярус – наоборот, под пологом сосняка брусничного содержит больше видов – 8, чем на гари – 5. Полученные результаты могут быть использованы при сравнительном анализе состава растительности на разных категориях земель. Цель исследования – выявление различий в видовом составе и в проективном покрытии растений, произрастающих под пологом древостоя и на гари в условиях одного типа леса.

99-106 13
Аннотация

Рассмотрена динамика условий среды и начального этапа формирования древостоев на вырубках в горных темнохвойных травяно-папоротниковых лесах на границе Среднего и Северного Урала. Работа выполнена в молодняках, формирующихся на вырубках 4-х и 11-летней давности в ельнике высокотравнопапоротниковом (Евтр-п) и на вырубках 4-х, 9-и, и 20-летней давности в ельнике мшисто-травянопапоротниковом (Емш-тр-п) и на вырубке в этом типе леса с проведенной минерализацией поверхности почвы через 3, 6 и 25 лет после рубки. В течение длительного времени на вырубках господствует высокотравье и кустарники, что затрудняет естественное возобновление. Численность темнохвойного подроста, появившегося после рубки, не превышает 1,5 тыс. экз./га, а в Евтр-п – не более 0,5 тыс. экз./га. Успешное последующее возобновление темнохвойных (до 3,3 тыс. экз./га), березы (3,2 тыс. экз./га) и обильное ивы козьей (5,5 тыс. экз./га) происходит лишь на площадках с обнаженным минеральным горизонтом почвы. На вырубках в Емштр-п предполагается формирование низкополнотных древостоев не естественной полосной структуры. В них полосы древостоя шириной 10–20 м из сохраненного темнохвойного подроста предварительного возобновления (1,4–3,0 тыс. экз./га), чередуются с длительно-производными травяно-кустарниково-мелколиственными полосами шириной 5–15 м в бывших технологических коридорах. При недостаточном количестве темнохвойного подроста (0,5–0,7 тыс. экз./га) на вырубках в Евтр-п могут формироваться длительно-производные травяно-кустарниковые редколесья и пустоши. 

107-119 18
Аннотация

Целью исследования является оценка структуры нарушенных лесных участков подзоны северной тайги посредством кластерного анализа для сегментации нарушенной площади на однородные лесорастительные выделы. Объект исследования – подрост светлохвойных лесообразующих пород на участке площадью 147,87 га, нарушенном при строительстве площадки шламохранилища в Сосногорском лесничестве Республики Коми. Натурное обследование проведено выборочным методом: заложено по 30 пробных площадок (10×10 м) в каждом из четырёх типов лесорастительных условий с учётом трёх категорий удалённости от прилегающего лесного насаждения (до 50 м, 51–100 м, более 100 м). Установлено, что после вырубки ельников долгомошников (55,8 %), сосняков сфагновых (25,3 %) и сосняков долгомошных (18,3 %) сформировались сосняки бруснично-зеленомошно-лишайниковые (66,2 %), кустарничково-долгомошные (18,8 %), голубичнозеленомошно-сфагновые (14,7 %) и осоково-чернично-долгомошные (0,3 %). Выявлено, что на расстоянии до 50 м от стены леса густота естественного возобновления достигает 3,9 тыс. шт./га, на расстоянии 51-100 м – до 2,2 тыс. шт./га, а далее 100 м снижается до 0,6 тыс. шт./га. Кластеризация методом KMeans и иерархическая кластеризация методом Уорда позволили выделить четыре кластера, различающихся по продуктивности: наиболее продуктивный кластер (кластер 1) характеризуется наивысшими значениями густоты по всем типам лесорастительных условий (СБЗЛ – 102,5, СКД – 54,5, СГЗС – 63,3, СОЧД – 59,8 шт./га). Корреляционный анализ показал наиболее тесную положительную связь между СКД и СГЗС (r = 0,64). На основании полученных результатов сделан вывод о необходимости проведения мероприятий по искусственному лесовосстановлению в сосняках долгомошных, сфагновых и черничных при удалённости участков от прилегающего насаждения более 50 м. 

120-127 16
Аннотация

Представлены результаты экспериментального исследования зависимости энергии прорастания семян сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) от температуры водяного ложа в условиях стандартизированного лабораторного проращивания. Цель работы – определение оптимального температурного режима для увеличения энергии прорастания семян сосны обыкновенной и верификация требований ГОСТ 13056.697 с учетом климатических особенностей Архангельской области. Исследование выполнено на аппарате АПС01 с регулируемой температурой водяного ложа. Экспериментальная выборка включала 11 вариантов испытаний (в том числе референсный по ГОСТ) с четырьмя повторностями каждый. Независимой переменной служила температура водяного ложа (диапазон +16,6...+30,0 °C днем, +14,0...+25,0 °C ночью), зависимыми – количество проросших семян (энергия прорастания) и длина корешка. Статистическая обработка данных охватывала расчет описательной статистики, коэффициента корреляции Пирсона и однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA). Установлено, что максимальная энергия прорастания семян сосны составляет 69±0,9 % при среднесуточной температуре водяного ложа +18,0 °C (+20,2 °C днем, +17,3 °C ночью). Дальнейшее повышение температуры вызывает резкое снижение их всхожести. Коэффициент корреляции выявил слабую отрицательную линейную зависимость между ростом температуры и энергией прорастания семян. Однофакторый дисперсионный анализ продемонстрировал статистически значимые различия между группами (F = 481,5; p < 0,05), что позволяет отвергнуть нулевую гипотезу об отсутствии влияния температуры. Выявлено расхождение между оптимальной температурой по данным исследования (+18,0 °C) и референсной температурой по ГОСТ (+20,9 °C). Линейный прогноз указывает на критическую точку прорастания около +41 °C, что связано с риском денатурации белков и активации патогенных процессов (например, развития плесени Penicillium spp.). Результаты свидетельствуют о возможном введении зональных поправок при проращивании семян сосны обыкновенной с учетом региональных особенностей. Поправочные коэффициенты должны базироваться на долгосрочных метеорологических данных и широтной зональности. Исследования касаются изменения температуры проращивания в лабораторных условиях в соответствии с природными условиями региона и могут применяться для повышения эффективности технологий лесовосстановления. 

ТЕХНОЛОГИЯ ЗАГОТОВКИ И МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ

128-134 20
Аннотация

В ножевых размалывающих машинах, кроме течения волокнистой суспензии в узком зазоре между ножами ротора и статора, наблюдается интенсивное перетекание этой суспензии из ячеек статора  в ячейки ротора и наоборот. При этом движение гарнитуры ротора относительно гарнитуры статора можно рассматривать как движение одной шероховатой поверхности относительно другой. Изучение движения волокнистой суспензии по шероховатой поверхности в ножевых размольных машинах представляет определенный интерес, как с точки зрения исследования процесса разработки волокнистой суспензии, за счет гидродинамических сил, и как исследование частного случая течения потока в гидромашинах. 

ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

135-144 17
Аннотация

Целью работы являлось исследование электронной структуры и детальный анализ реакционных центров модельных фрагментов лигнина H-типа методом теории функционала плотности (DFT). Это позволило оценить распределение электронной плотности и определить наиболее реакционноспособные позиции в молекулах данного типа лигнина, что необходимо для выявления взаимосвязи между структурными особенностями и реакционной способностью в процессах его химической активации. Полученные результаты легли в основу установления закономерностей формирования лигноцеллюлозных пластиков без связующих (ПБС) на основе растительного (травянистого) сырья. Анализ возможных механизмов участия химических активаторов в активации природного лигнина показал, что их выбор критически влияет на структуру формируемых ПБС и должен учитывать электронную природу реакционных центров лигнина исходного растительного сырья. 



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.