Приведены сравнительные данные развития и роста, формирования фитомассы сеянцев сосны кедровой сибирской с закрытой корневой системой в течение первого года выращивания. в оранжерее Сибирского государственного университета науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева. Для выращивания сеянцев использовались субстраты разного состава, основой которых служил нейтральный торф (рН = 7) или кокосовый субстрат. В субстраты добавляли вермикулит и/или перлит в концентрациях 5 и 12 %. Семена сосны кедровой сибирской были собраны в Емельяновском лесничестве Красноярского края, подвергнуты траншейной стратификации. Посев произведен в июне 2021 г.

В течение первого вегетационного сезона были изучены длина семядолей, первичной хвои всходов, сформированных верхушечных почек сеянцев, высота и диаметр стволика у шейки корня и фитомаса сеянцев.

В результате проведенных исследований установлено, что на линейные размеры и фитомассу надземной и подземной частей растений оказывает влияние состав субстрата. Большие размеры стебля отмечаются на субстратах из чистого нейтрального торфа, смесей торфа с перлитом 5 % и вермикулитом 5 % и кокосовом субстрате с вермикулитом 12 %. Отставание линейных размеров выявлено у сеянцев, выращиваемых на чистом кокосовом субстрате и торфяной смеси с добавлением 12 % перлита. Сеянцы, растущие на торфяных субстратах, формируют к концу первого вегетационного сезона корневую систему меньших размеров и массы, чем на субстратах, основным компонентом которых является кокос.

В настоящее время наблюдаются аномальные климатические процессы, которые влияют на лесные экосистемы. Одной из форм адаптации и отклика деревьев является их морфогенез. Цель исследования – установить закономерности в изменении формы крон и деревьев в кедровых плантациях как отражение влияния внешних и внутренних факторов. Основой опытного материала являлись морфологические признаки деревьев кедра, отражающие горизонтальную структуру плантаций: радиус кроны по сторонам света, диаметр ствола в двух направлениях на высоте 1,3 метра. Установлено, что на степень соответствия формы стволов и крон деревьев оказывает влияние местоположение участка и степень смыкания крон, как в рядах, так и между рядами. По мере роста и развития кедровых плантаций всё более значительную роль играют как внешние, так и внутренние факторы. В самой затенённой части кедровых плантаций (участки 3 и 4) выявлено максимальное число деревьев с круговой формой, как стволов, так и крон. При этом на плантации «Метеостанция» в левой её части установлено почти в 2 раза больше деревьев с круговой формой (56 % и 32 %), что указывает на влияние дополнительных факторов, таких как происхождение посадочного материала, расстояние в рядах и между рядами и т. д. Кедровые плантации на большинстве участков вступили в стадию смыкания крон, когда на рост и развитие деревьев помимо экзогенных факторов начинает оказывать влияние конкуренция за ресурсы. В данном случае морфогенез (форма крон и форма поперечного сечения стволов деревьев) является отражением всей совокупности внешних и внутренних факторов.

Исследовали влияние условий произрастания сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour) на процессы фотосинтеза и транспирации. Выявили прямую зависимость между уменьшением интенсивности света и снижением скорости фотосинтеза, и обратную зависимость между уменьшением интенсивности света и скоростью транспирации у образцов, произрастающих в фитотроне. У образцов, произрастающих в естественных условиях, выявлена параболическая зависимость между интенсивностью света и скоростью фотосинтеза и транспирации. При изучении влияния содержания СО₂ в воздухе на скорость фотосинтеза у всех образцов наблюдается прямая зависимость: при снижении содержания СО₂ в воздухе отмечается снижение скорости фотосинтеза, при повышении содержания СО₂ наблюдается увеличение скорости фотосинтеза. При исследовании изменения скорости транспирации от содержания СО₂ четкой зависимости не выявлено.

Проведено исследование морфологической изменчивости размера шишек и продукции семян сосны сибирской кедровой (Pinus sibirica Du Tour) в разных высотных условиях произрастания. Объектами исследования взяты популяции, которые находятся в области экологического оптимума вида и со слабо затронутым воздействием антропогенных факторов, представляющие интерес для селекции кедра: низкогорные и среднегорные популяции Западного Саяна и Байкала и горные популяции кедра сибирского Западного Саяна и Монголии. В пределах каждой популяции проведен сбор шишек. Для исследования использовали выборку, представленную смесью шишек от 20–30 деревьев каждой популяции. Исследовали основные элементы структуры урожая (в применении к кедру сибирскому) вес семян в одной шишке, число семенных чешуй, число семян в шишке, вес 1000 штук семян. В результаты исследования выявлены различия в структуре урожая кедра сибирского между популяциями высотных поясов. Высокие показатели структуры урожая имеют низкогорные популяции оптимальных условий произрастания Западного Саяна и Бурятии. Показано, что с увеличением высоты над уровнем моря такие показатели как число недоразвитых чешуй значительно возрастают. Выявлена зависимость выхода и массы семян от размеров шишек и от урожайных лет. Установлено, что для отбора продуктивных особей кедра сибирского целесообразно использовать в качестве перспективных, селектируемых признаков количество фертильных чешуй, выход и массу семян. Проведенные исследования в высотных поясах Западного Саяна показали изменчивость размера шишек и выхода семян кедра сибирского в сравнительно узких пределах и совпадали с данными других исследователей о высотных популяциях.

Приведены результаты многолетних исследований по выращиванию сосны кедровой сибирской: хранение, предпосевная обработка семян микроэлементами и стиумуляторами роста, их облучение лучами Ренгена, дополнительное освещение сеянцев, черенкование, создание плантаций клонами, полусибами, потомством разного географического происхождения. Полученные результаты использованы при разработке ГОСТов, ОСТов, РТУ, рекомендаций, создании баз данных. Исследования проведены на опытных участках в Учебно-опытном лесхозе СибГУ, Ермаковском лесничестве Красноярского края, а также других лесничествах Сибири на основании общепринятых в лесокультурном производстве методик. Выявлены оптимальные условия для длительного хранения семян, применения стимуляторов, микроэлементов при выращивании посадочного материала. Предложено дополнительное освещение сеянцев, использование светофильтров определенного спектрального состава. Проанализирована агротехника выращивания посадочного материала в питомниках Сибири, влияние размеров посадочного материала на приживаемость и рост растений в лесных культурах. Испытан рост сосны кедровой сибирской на подвое сосны обыкновенной и сосны кедровой сибирской. Изучена изменчивость рамет и полусибов плюсовых деревьев, аттестованных по семенной и стволовой продуктивности. Установлено влияние облепихи крушиновой на рост и семеношение сосны кедровой сибирской разного географического происхождения, отселектировано потомство популяций, отличающихся интенсивным ростом и ранним репродуктивным развитием.

Представлены результаты оценки динамики сохранности и роста потомств Pinus sibirica Du Tour и анализ их фитопатологического состояния в географических культурах, заложенных в Ленинградской области в 1984 году. К 35-летнему возрасту культур сохранилось всего 180 кедровых сосен, что в значительной степени зависит от запущенности объекта и отсутствия уходов. Однако корреляционный анализ показал, что на протяжении всего периода развития культур, потомства происхождением из наиболее удаленных на север и восток регионов, малообеспеченные влагой и теплом, характеризуются более низкой сохранностью и ростом. Самое отстающее по сохранности и росту - якутско-ленское потомство. Лучшей сохранностью (6,4 %) отличается бурятско-бичурское потомство, но оно имеет самое ослабленное состояние. По росту лидирует иркутско-нижнеудинское потомство. Однако по комплексу параметров лучшими признаны красноярскоманское и кемерово-таштагольское, в которых есть здоровые кедры диаметром до 19 см и высотой до 15 м. В культурах выявлен очаг раковых заболеваний (побеговый рак, вызванный Scleroderris lagerbergii Gremm., и пузырчатый рак, вызванный Cronartium ribicola Dietr.). Состояние культур в целом по объекту оценивается как сильно ослабленное (балл – 3,55). На долю усыхающих кедров в среднем по объекту приходится 43 %; в бурятском потомстве эта доля составила 66 %. Причём выпадают особи разных размеров. Отмечена тенденция худшего состояния потомств, материнские климатипы которых наиболее удалены на восток. Учитывая Лесосеменное районирования 1982 г. и результаты многолетних исследований, успешное выращивание Pinus sibirica Du Tour возможно при использовании семян, заготовленных не севернее 59° с.ш. и не восточнее 99° в.д., происхождением из Кемеровской, Томской, Иркутской областей, Красноярского края.

Работа направлена на уточнение лесосеменного районирования Pinus sibirica Du Tour с целью выращивания в Ленинградской области.

В работе показано, что влияние регулирующих факторов на рост кедровых насаждений не зависит от бонитета насаждения и может рассматриваться как фактор, характерный для породы. Различия в рассчитанных характеристиках насаждений разных бонитетов наблюдаются уже в возрасте 20 лет и для регуляции ростовых процессов можно оказывать влияние на рост молодняков, например, через внесение в этих возрастах удобрений. Повышенный прирост фитомассы в этих возрастах может вести в дальнейшем к росту насаждений уже без влияния этого внешнего фактора.

Динамика численности ценопопуляций древесных растений на этапе их возобновления в связи с внешними экологическими факторами определяет всю последующую структуру и динамику дендроценоза. В статье проведен сравнительный анализ интенсивности и динамики естественного возобновления сосны (кедра) сибирской (Pinus sibirica Du Tour) в связи с динамикой растительности на гарях в трех типах леса на Северном Урале. Возобновление кедра сибирского на исследуемых гарях начинается на второй год после пожара по формирующемуся моховому покрову (Polytrihum sp.). Основным фактором, лимитирующим процесс возобновления, является разрастание высокостебельной травянистой и мелколиственной древесной растительности. По мере зарастания упавших после пожара древесных стволов (валежа) зелеными мхами происходит «переключение» интенсивного возобновления кедра на этот субстрат. Результаты исследования на гари в производном сосняке ягодниково-зеленомошном подтверждают данные о скоротечном лесовосстановлении в этом типе леса и дальнейшем длительном развитии потенциального кедровника под пологом березняка. На гарях в коренном кедровнике мшисто-папоротниковом процесс лесовозобновления и формирование древостоя с доминированием в составе кедра сибирского крайне растянут во времени и протекает через длительную высокотравную стадию. На гарях в коренном ельнике-кедровнике нагорном формирование чистого кедровника возможно при значительной удаленности источников семян других древесных растений и протекает через краткосрочную крупнокустарниковую стадию. Высказано предположение о разной степени адаптации различных типов лесорастительных условий к лесным пожарам, которая выражается в разной продолжительности и интенсивности лесовосстановления в соответствии со степенью и относительной частотой их горимости.

Излагается история появления кедра европейского, изменение ареалов кедра сибирского и кедра европейского на европейском континенте от плиоцена до современного голоцена. Описаны биологические и экологические свойства этих пород. По широкому спектру питательных и целебных свойств кедровых орехов, хозяйственно-ценным, декоративным и оздоровительным свойством, эти виды – выдающиеся творения природы. Естественные насаждения кедра сибирского на западной границе ареала, в Республике Коми, кедра европейского в изолятах высокогорья Украинских Карпат отличаются невысокой семенной и стволовой продуктивностью, низким полиморфизмом. В Восточной Европе искусственные посадки кедра сибирского, единичные – кедра европейского, имеются в разных лесорастительных зонах России – от Мурманского Заполярья и Архангельской области до Центральных районов лесосепи. Концентрация растений из различных районов и популяций естественного ареала способствовала созданию полиморфных насаждений. Отмечается высокая индивидуальная, внутризональная, географическая изменчивость деревьев по семенной продуктивности, энергии роста, структурным признакам урожая, развитию кроны и другим. Наилучшие условия для реализации урожайности при свободном размещении деревьев, а также других свойств имеется в зоне хвойно-широколиственных лесов. Здесь в среднеурожайные годы с одного дерева заготавливали 1–1,5 кг орехов, в хорошие – 3–5, в высокоурожайные – 9–12 кг. Полиморфизм позволяет выявлять генотипы с высоким значением хозяйственно-ценных признаков и использовать их вегетативное потомство (черенки) для создания целевых плантаций и других посадок – орехопродуктивных, быстрорастущих, экологических, декоративных с целью ускоренного получения в большом объеме весомой и невесомой кедровой продукции.

Лесные экосистемы играют важную роль в стабилизации климата, однако нынешние климатические сдвиги могут привести к существенным изменениям в их биологической продуктивности и выполнении ими биосферных функций. Известны взаимосвязи между биомассой насаждений и гидротермическими показателями на региональных уровнях, но мало данных о подобных взаимосвязях вдоль трансконтинентальных градиентов. Цель данного исследования состоит в выявлении действия закона лимитирующего фактора на динамику биомассы деревьев и древостоев пятихвойных кедров (подрод Haploxylon) в территориальных и темпоральных климатических градиентах на транс-евразийском уровне и в сравнении полученных результатов с ранее опубликованными закономерностями для лесообразующих видов Евразии. Для этой цели сформирована база данных о биомассе 95 модельных деревьев (кг) и 155 пробных площадей с измеренной биомассой (т/га) кедровых сосен Pinus sibirica Du Tour и P. koraiensis S. et Z. В результате реализации принципа пространственно-временнóго замещения показаны закономерности изменения биомассы пятихвойных кедров при предполагаемых сдвигах температур и осадков, аналогичные ранее установленным закономерностям для лесообразующих видов Евразии. Тем самым, подтверждено наличие однотипности влияния климатических факторов на биомассу разных древесных видов (родов), а именно, существование единообразного характера смены одного лимитирующего фактора другим на уровнях как дерева, так и древостоя, как в существующих пространственных, так и в предполагаемых темпоральных градиентах.

В статье приведены результаты генетического анализа плюсовых деревьев, произрастающих в Колыванском лесничестве Новосибирской области. Установлена генетическая принадлежность рамет клонов плюсовых деревьев на прививочном гибридно-семенном учебно-научном объекте (ГСП) Караульного участкового лесничества Учебно-опытного лесхоза СибГУ им М. Ф. Решетнева (юг Средней Сибири). В результате сопоставления результатов анализа ДНК клонов с генотипами плюсовых деревьев выявлены генетически подтвержденные урожайные раметы клонов 91/55 и 100/64.

В статье рассмотрены основные известные способы переработки шишки сосны сибирской в декоративный композиционный материал, разработана методика создания декоративного композиционного материала на основе существующих способов переработки биомассы хвойных пород древесины, исследованы возможности использования клеев различных видов и происхождения для изготовления декоративного материала, проведены испытания физико-механических свойств полученных образцов.

Научная новизна работы заключается в использовании клея природного происхождения для изготовления декоративного материала с высокими физико-механическими характеристиками на основе биомассы хвойных по- род древесины. В результате проведения трехфакторного эксперимента установлен оптимальный режим горячего прессования, который характеризуется температурой прессования 130 °С, удельной продолжительностью 1,35 мин/мм, давлением прессования 1,2 МПа. Сравнительный анализ физико-механических свойств образцов на основе биоклея, клея ПВА и карбамидоформальдегидной смолы показал соответствие требованиям, предъявляемым по прочностным показателям к материалам декоративного назначения. Установлено, что наибольшими прочностными показателями обладают образцы материала на основе карбамидоформальдегидной смолы, но имеют существенный недостаток в виде выделения из готового материла свободного формальдегида, что ограничивает возможности его применения в качестве декоративного материала с оздоравливающими свойствами.

Проведены патентные исследования и разработано новое универсальное малогабаритное оборудование совмещающее выполнение рабочих операций по производству кедрового ореха в едином технологическом потоке. Определены физико-технические параметры семян кедрового ореха, предельные размеры кедрового ореха составляют: по длине: крупные от 9,1 мм и выше, средние от 7,1 до 9,0 мм, мелкие – менее 7,0 мм. Экспериментальным путем определены основные физико-геометрические параметры кедрового ореха, используемые для разработки и проектирования технологического оборудования для комплексной механизации выполнения рабочих операций.

Кедровое масло, широко используется в питании жителями Сибири и Дальнего Востока, служит источником комплекса полиненасыщенных жирных кислот семейства ω- 3 и 6. Кедровое жирное масло является конечным продуктом процесса прессования и в тоже время может являться сырьём для других производств. Установлено, что разработанная технология двухэтапного холодного прессования кедрового ореха обеспечивает увеличение выхода кедрового масла и составляет 27,87 %. Проведен сравнительный анализ физико-химических показателей жирного кедрового масла, полученного холодным способом двукратным прессованием и установлено, что полученное жирное кедровое масло соответствует требованиям нормативной документации и обеспечивает увеличение общего выхода кедрового масла по сравнению с общепринятой технологии на 16,87 % и обосновывает использование двухэтапного холодного прессования на базе нового технологического оборудования с использованием шнекового и гидравлического прессов.