
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).
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
БИОЛОГИЯ И ЭКОЛОГИЯ, ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Цель работы – оценить влияние шестизубчатого короеда (Ips sexdentatus Börner) на состояние древостоев Pinus sibirica Du Tour в темнохвойных лесах на юге Средней Сибири. Объект исследований – действующий очаг короеда в темнохвойных насаждениях с преобладанием P. sibirica на территории Манского лесничества Красноярского края (Алтае-Саянский горно-таежный лесной район).
Выполнено лесопатологическое обследование насаждений на трех пробных площадях с последующей интегральной оценкой санитарного состояния древостоев, выявлена поврежденность кедровых древостоев шестизубчатым короедом по визуальным признакам с использованием стандартных показателей, использован статистический анализ эмпирических рядов распределения деревьев по диаметру.
Жизненное состояние древостоев всех элементов леса, включая кедр, сильно ослабленное, степень их нарушенности по величине текущего усыхания – средняя-сильная. Поврежденность древостоев кедра в очаге короеда – от слабой до сильной с преобладанием отработанных деревьев, доля стволового запаса заселенных деревьев менее 10 %. Шестизубчатый короед осваивает деревья любого размера пропорционально их представленности в строении кедрового элемента леса. В поврежденной короедом части кедровых древостоев преобладают утратившие жизнеспособность деревья, по значению интегрального показателя среднее состояние поврежденных деревьев – усохшие-погибшие. Доля заселенных живых деревьев 2–3 категорий составила 13–19 %, что указывает на повышение агрессивности ксилофага. Это обусловлено высокой его численностью на фоне предварительного нарушения устойчивости насаждений вследствие антропогенной деятельности, негативных изменений лесорастительных условий.
В статье рассматриваются основные особенности формирования агроландшафтов лесостепей южной части Приенисейской Сибири. Представлены природная и экологическая характеристики: Минусинской, Назаровской, Чебаково-Балахтинской, Сыдо-Ирбинской впадин. Представлена оценка климатических условий по таким характеристикам как годовое количество осадков, суммы средних суточных температур воздуха выше 10 °С, продолжительность безморозного периода, коэффициент континентальности, гидротермический коэффициент, средняя температура января, среднемесячная июля, среднегодовая; подстилающих горных пород; почв, рельефа; растительности, возможность использования данных природных ресурсов для сельскохозяйственного производства ранних и среднеспелых сельскохозяйственных культур. По каждому району представлена лесистость с учетом лесополос, распаханность от общей площади агроландшафта, луга и степи от общей территории.
На плантации «ЛЭП-2» создан участок с использованием посадочного материала второго поколения, выращенного из семян, собранных на гибридно-семенной плантации вегетативного происхождения. Черенки сосны кедровой сибирской были заготовлены в геошколе дендрария СибГУ им М. Ф. Решетнева с деревьев разного географического происхождения. Сопоставление показателей роста и репродуктивного развития 18-летнего семенного потомства проведено в вариантах бирюсинского, ермаковского, Коми, сверловского, томского, тюменского и ярцевского происхождения. Отмечается проявление географической и индивидуальной изменчивости по высоте, диаметру ствола, текущему приросту побега, длине хвои и вступлению в репродуктивную фазу развития. Наибольшие показатели по высоте, диаметру ствола, текущему приросту побега и длине хвои были у экземпляров сосны кедровой сибирской происхождения Коми. В каждом варианте были выделены быстрорастущие экземпляры, превышающие по высоте на 18,9–69,9 %, диаметру ствола на 23,7– 76,3 % среднее значение по опыту. Наибольшее превышение по высоте имели экземпляры № 14-14 ермаковского, № 14-22 томского, № 15-25 тюменского и № 12-16 ярцевского происхождения. По длине хвои лидируют экземпляры № 14-14 ермаковского, № 14а-14 Коми, № 12-38 свердловского, № 14-22 томского, № 15-17 тюменского и № 12-16 ярцевского происхождения. К экземпляру раннего репродуктивного развития отнесен № 13-34 бирюсинского происхождения. Отселектированные деревья планируется размножить вегетативно для выращивания посадочного материала и его использования при создании плантаций, отличающихся интенсивностью роста, длиной хвои и ранним репродуктивным развитием.
Биомасса лесных насаждений играет важную роль в процессе связывания атмосферного углерода, однако масштабы поглощения углерода лесами по-прежнему остаются спорными, отчасти из-за неопределенностей в оценке лесной биомассы и содержания в ней углерода. Из основных лесообразующих пород Евразии наименьший объем фактических значений надземной биомассы в существующей базе данных приходится на 5-хвойные сосны (подрод Haploxylon Pilg.). Эти данные были в разное время получены для территории Сибири и Дальнего Востока, а для Урала подобные материалы отсутствуют. В предлагаемом исследовании по материалам 22 пробных площадей, заложенных авторами в культурах и естественных древостоях кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour) в возрасте от 17 до 118 лет, разработана рекурсивная система регрессионных моделей надземной биомассы (т/га) по фракционному составу, описывающая ее зависимость от основных таксационных показателей древостоев, с коэффициентами детерминации от 0,94 до 0,99. На их основе впервые для кедровников Урала получена таблица биологической продуктивности по фракциям надземной биомассы. Сопоставление полученной таблицы с ранее составленными таблицами биопродуктивности на основе таблиц хода роста модальных и нормальных кедровников показало наличие существенных расхождений. По-видимому, при оценке биомассы и углерод депонирующей способности кедровников Урала предпочтение следует оказывать предложенным моделям и таблице. Они, в отличие от ранее опубликованных таблиц, дают возможность совмещать их с разными наборами таксационных показателей, получаемых при инструментальной таксации, а также при осуществлении государственного учета кедровников.
Большое внимание уделяется созданию плантационных культур целевого назначения, в том числе сосны кедровой сибирской на урожайность и стволовую продуктивность. В связи с этим актуальны исследования, направленные на изучение полиморфизма хвойных видов, проведение отбора ценных экземпляров для размножения и выращивания сортового посадочного материала. Цель исследований: изучить изменчивость и отселектировать сеянцы сосны кедровой сибирской от рамет плюсового дерева № 100/64, произрастающих на гибридно-семенной плантации (ГСП) кафедры селекции и озеленения СибГУ им. М. Ф. Решетнева, расположенной на территории Караульного лесничества Учебно-опытного лесхоза. Маточное плюсовое дерево, произрастающее в Колыванском лесничестве Новосибирской области, было аттестовано по семенной продуктивности в 1977 году и размножено прививкой в 1988 году. Для изучения изменчивости семенного потомства были отселектированы в 2017 году урожайные раметы № 7-18 и 22-17. У сеянцев измеряли биометрические показатели (высоту, текущий прирост побега, диаметр стволика, длину первичной, пучковой хвои, семядолей), определяли количество первичной хвои, семядолей. Установлено достоверное различие между раметами по длине семядолей, высоте сеянцев, текущему приросту побега, длине первичной, пучковой хвои. Между высотой, диаметром стволика, приростом и длиной хвои наблюдается значительная связь как в 5-летнем, так и в 7-летнем возрасте. Отселектированы сеянцы по интенсивности роста и длине хвои. Выделенные растения рекомендуется использовать для создания лесосеменных плантаций.
Для сосны кедровой сибирской при интродукции семеношение и возможность селекции по признакам семеношения во многом зависит от условий выращивания. Нами были проведены исследования роста и семеношения в интродукционных культурах плантационного типы с густотой посадки 0,4 тыс. шт/га. В культурах не было конкуренции за свет между деревьями, что способствовало максимальному развитию кроны и генеративных органов. Исследования показали, что в насаждении отмечается высокая сохранность и хорошее состояние деревьев. Деревья развивают широкую крону, протяженную до земли, рано вступают в генеративную стадию развития. Большинство параметров шишек и семян в интродукционной популяции мало отличаются от таковых в ареале вида, за исключением количества семян в шишке, которых в исследуемых культурах меньше, что можно объяснить молодостью насаждения, недоопылением и высоким уровнем самоопыления. Самым изменчивым признаком было количество шишек на дереве. Этот признак может быть использован при отборе на раннее вступление в стадию семеношения и высокую семенную продуктивность. Установлено, что деревья разных половых типов отличались количеством шишек на дереве и процентом полнозернистых семян в шишке. При проведении селекционных мероприятий преимущество надо отдавать деревьям с женской сексуализацией и деревьям дающих относительно большое число генеративных органов обоего пола. Целесообразно оставлять в насаждении деревья мужской сексуализации для обеспечения в насаждении перекрестного опыления.
Объектом исследования являлись дубовые древостои естественного происхождения, предметом исследования – комплексная спелость дубняков. Cпелость оценивалась по трем показателям – среднему приросту крупной и средней древесины, урожайности семян, объему поглощенной углекислоты и выделенному кислороду. Средний прирост крупной плюс средней древесины зависит от густоты насаждений. Раннее наступление технической спелости наблюдается в более густых древостоях (100 лет), позднее – в более редких (160 лет). Урожайность семян обусловлена погодными факторами в период цветения, как следствие, не имеет связи с возрастом, но зависит от густоты древостоев. Ее возрастной интервал 100–160 лет. Максимальное поглощение углекислоты и выделение кислорода также связано с густотой. Чем больше объем древесины, тем больше поглощается углекислоты и выделяется кислорода насаждением. Этот показатель сопряжен с возрастом 100-160 лет. Включение трех дополнительных факторов расширило понятие оценка комплексной спелости дубняков. При назначении древостоев в рубку по этим данным можно определить биологические и экологические потери в дубовой формации.
Существенным аспектом их экологической значимости выступает эстетическое воздействие на визуальное восприятие городских ландшафтов. Широкий спектр морфологических характеристик кустарниковых растений, включая вариативность форм, размеров и колористических решений, обеспечивает возможность формирования гармоничных композиций, оказывающих позитивное психоэмоциональное воздействие на горожан и способствующих повышению устойчивости городской среды. «Зеленый» эстетический эффект достигается благодаря биоразнообразию растительных видов, в частности кустарников, их декоративным качествам, включающим цвет и текстуру листвы, а также посредством формирования объемнопространственных структур и процессов их взаимодействия с природным и антропогенным окружением. Предметом настоящего исследования выступают кустарниковые растения, произрастающие в городских насаждениях Красноярска различного функционального назначения в семи районах города. Обслуживание данных насаждений осуществляется муниципальным предприятием «Управление зеленого строительства» (МП «УЗС»). В качестве объектов изучения выбраны следующие виды: кизильник блестящий, сирень венгерская, жимолость татарская, смородина двуиглая, карагана древовидная, а также саженцы питомника декоративных растений МП «УЗС». Анализ декоративных характеристик исследуемых видов кустарников продемонстрировал, что суммарная оценка декоративности колеблется в диапазоне от 31 до 47 баллов, что свидетельствует о высокой декоративной ценности данных растений. Ранжирование кустарников по общей сумме баллов, отражающее убывание декоративности, имеет следующий вид: жимолость татарская (42,30 балла); сирень венгерская (40,79 балла); карагана древовидная(35,70 балла); кизильник блестящий (35,61 балла); смородина двуиглая (34,40 балла). Отмечается незначительная разница в значениях оценок, что указывает на сопоставимый уровень декоративности представленных видов. Каждый вид обладает уникальными характеристиками, которые могут быть эффективно использованы при формировании объемно-пространственных композиций в ландшафтном дизайне.
На основе материалов статистической отчетности, литературных и ведомственных материалов, а также результатов собственных исследований авторов проанализированы показатели фактической горимости лесов за период с 2015 по 2024 гг. по федеральным округам Российской Федерации. Отмечаются существенные различия количества ландшафтных пожаров по указанным округам и сложности в установлении общей пройденной огнем площади из-за разных систем учета.
Показатели горимости в значительной степени зависят от района применения конкретных сил и средств пожаротушения, а также от причин возникновения лесных пожаров. В Сибири и на Дальнем Востоке при меньшем, по сравнению с европейской частью страны, количестве пожаров, пройденная ими площадь существенно выше. Кроме того, здесь больше доля пожаров от молний, то есть от природных источников огня. В последние годы возросло количество ландшафтных пожаров и пройденной ими площади за Полярным кругом, что объясняется изменением климата в сторону повышения температуры воздуха. Та же причина объясняет увеличение количества верховых и торфяных пожаров.
В качестве основного направления минимизации показателей горимости рекомендуется совершенствование нормативно правовых документов по охране лесов от пожаров.
ТЕХНОЛОГИЯ ЗАГОТОВКИ И МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ
В настоящее время задача синхронизации процессов распиловки брёвен и сушки пиломатериалов усложняется возрастающим количеством одновременно вырабатываемых толщин досок и применением сушильных камер непрерывного действия. Для установления общих закономерностей синхронизации процессов использованы выражения для вероятности полной загрузки сушильных туннелей, ёмкости накопителя штабелей и времени ожидания штабелей в накопителе, полученные в предыдущей работе авторов. Рассмотрены вопросы синхронизации процессов распиловки брёвен и сушки пиломатериалов в условиях крупно-поточного лесопиления. В результате описан механизм взаимосвязей полной загрузки туннелей с количеством штабелей в накопителе. Получены зависимости ёмкости накопителя штабелей и времени ожидания штабелей в накопителе от ёмкости туннелей. Доказано, что для синхронной работы лесопильного и сушильного цехов сушильные туннели должны обязательно дополняться камерами периодического действия.
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
Разработка биоразлагаемых композитных удобрений пролонгированного действия является перспективным направлением в сельском хозяйстве. Такие удобрения обеспечивают постепенное высвобождение питательных веществ, что способствует равномерному питанию растений, снижению потерь удобрений и минимизации негативного воздействия на окружающую среду. Композиты состоят из полимерной матрицы (биоразлагаемые полимеры, цеолиты, гидрогели), активных компонентов (азот, фосфор, калий, микроэлементы) и модификаторов (влагоудерживающие добавки, биоразлагаемые наполнители), что позволяет регулировать скорость выделения питательных веществ. В качестве полимерной матрицы может применяться пластифицированный ацетат целлюлозы (АЦ), разлагающийся под воздействием микроорганизмов, таких как бактерии, грибы и актиномицеты. Исследование биоразложения материалов на основе АЦ включает анализ влияния влажности почвы и состава композитов на разложение материала. Включение полиакрилата натрия (ПАН) повышает биоразлагаемость за счет его влагоудерживающих свойств, что способствует ускоренному проникновению микроорганизмов внутрь материала. В работе изучена грибостойкость композитов на основе ацетата целлюлозы, древесной муки и ПАН. Оценка биостойкости проводилась по степени поражения образцов плесневыми грибами и потере массы после экспонирования в активном грунте. Полученные данные подтверждают влияние состава композитов на их устойчивость к биологической деградации. Результаты позволяют прогнозировать долговечность композитных удобрений в реальных условиях эксплуатации и разрабатывать новые эффективные составы.